Technische Definition
Die Gasreformierungseinheit ist eine kritische Komponente im integrierten System der Direktreduktion von Eisenerz und Lichtbogenofen-Stahlherstellung. Sie verarbeitet Erdgas oder andere Kohlenwasserstoff-Brennstoffe, um ein reduzierendes Gasgemisch (hauptsächlich H₂ und CO) zu erzeugen, das für die Direktreduktion von Eisenerz im Schachtofen wesentlich ist. Diese Einheit ermöglicht die Substitution von Koks durch Erdgas und reduziert so die Kohlenstoffemissionen in der primären Eisenherstellungsstufe. Die Einheit arbeitet typischerweise nach den Prinzipien der Dampfreformierung (SMR) oder der autothermen Reformierung (ATR). Bei der SMR reagiert Erdgas mit Dampf über einem Nickel-Katalysator bei hohen Temperaturen (700-1000°C) zu Synthesegas (H₂ + CO). Die Reaktion ist endotherm und erfordert externe Wärmezufuhr. Das erzeugte Synthesegas wird dann konditioniert (z.B. gekühlt, gereinigt), bevor es dem Direktreduktionsreaktor zugeführt wird. Wichtige Auswahlparameter umfassen die Synthesegas-Kapazität (5000–50000 Nm³/h), den Betriebsdruck (1,0–1,6 MPa), die Betriebstemperatur (850–1050°C), den Druckabfall (≤0,05 MPa), den thermischen Wirkungsgrad (65–75%), das H2/CO-Verhältnis (1,5–2,5), den Kohlenstoffumsatz (≥98%) und die Materialgüte der Reformierungsrohre (Incoloy 800H, ASTM B409). Zu den Hilfsanforderungen gehören elektrische Leistung (50–200 kW), Steuerspannung (24 V DC ±10%, IEC 61131-2), Schutzart (IP54–IP65, IEC 60529), Stellfläche (200–1000 m²) und Trockengewicht (50–200 t). Die Einheit hat Schnittstellen zur Einsatzstoffversorgung, Dampfsystem, Wärmerückgewinnung und zum Direktreduktionsreaktor. Verifizierungsfragen sollten tatsächliche Prozessbedingungen, Einsatzstoffzusammensetzung und Einhaltung relevanter Normen abdecken. Wartungssignale umfassen Katalysatordeaktivierung, Wanddickenabnahme der Rohre und Druckabfallanstieg. Versagensgrenzen umfassen Betrieb außerhalb der Temperatur-/Druckgrenzen oder Überschreitung der Katalysatorlebensdauer. Bitte verifizieren Sie modellspezifische Werte und Normen mit dem Hersteller oder Lieferanten.
Funktionsprinzip
Die Einheit arbeitet typischerweise nach den Prinzipien der Dampfreformierung (SMR) oder der autothermen Reformierung (ATR). Bei der SMR reagiert Erdgas mit Dampf über einem Nickel-Katalysator bei hohen Temperaturen (700-1000°C) zu Synthesegas (H₂ + CO). Die Reaktion ist endotherm und erfordert externe Wärmezufuhr. Das erzeugte Synthesegas wird dann konditioniert (z.B. gekühlt, gereinigt), bevor es dem Direktreduktionsreaktor zugeführt wird.
