Verfahren zur Gewinnung von Olefinen aus Ofenqasen von Stahlwerken

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung von Abgas aus einem Stahlwerk und/oder einem Hüttenwerk, wobei das Abgas Kohlenmonoxid und/oder Kohlendioxid enthält.

In einem Hüttenwerk wird mit einem Hochofen aus Eisenerz durch Reduktion Eisen gewonnen. Als Reduktionsmittel wird dabei im Wesentlichen Koks verwendet. Der Hochofen ist in Schachtbauweise gebaut und wird von oben abwechselnd mit einer sogenannten Möllerschicht (ein Gemisch aus Eisenerz und Zusatzstoffen) und einer Koksschicht beschickt. Im Hochofen herrschen Temperaturen zwischen 2000 °C und 200° C wobei die Temperatur von unten nach oben abnimmt.

Der im Wesentlichen aus Kohlenstoff bestehende Koks reagiert mit Sauerstoff stark exotherm zu Kohlendioxid und erzeugt so am Boden des Hochofens Temperaturen zwischen 1800°C und 2000 °C, bei der Verwendung von reinem Sauerstoff bis zu 2200°C. Unmittelbar an die exotherme Reaktion schließen sich die beiden

endothermen Reaktionen unter Bildung von Kohlenmonoxid an: C0 ₂ + C -> 2 CO

H ₂ 0 + C -> CO + H ₂

Kohlenmonoxid und Wasserstoff dienen im Hochofen als Reduktionsmittel und reduzieren die Eisenoxide des Eisenerzes zu Eisen ebenso wie die Oxide der Eisenbegleiter Mangan, Silizium und Phosphor. Dabei nimmt das Eisen allerdings einen Teil Kohlenstoff auf.

Das mit Kohlenstoff beladen Eisen wird vom Boden des Hochofens als Roheisen gewonnen. Am oberen Ende des Hochofens (Kopf) sammelt sich entsprechend ein Abgas welches auch als Gichtgas oder Hochofengas bezeichnet wird. Dieses Abgas besteht im Wesentlichen aus Kohlenoxiden (Kohlenmonoxid, Kohlendioxid zu je 15-25 Vol-%, Stickstoff (50-60 Vol-%) sowie 3 Vol-% Wasserstoff, 0.5-1 Vol-% Methan und Wasser) neben weiteren Spurenelementen. Ein derartiges Abgas soll mit dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden.

Das im Hochofen entstehende Roheisen ist aufgrund des Kohlenstoffanteils nicht schmiedbar und wird in einem Stahlwerk weiterverarbeitet. Dort wird hauptsächlich in einem Konverterofen der Kohlenstoff des Eisens abgebrannt. Dieser Prozess wird auch als Frischen bezeichnet. Zumeist wird im Konverterofen über eine oder mehrere geeignete Düsenlanzen reiner Sauerstoff auf und/oder in das heiße Roheisen geblasen. Der Kohlenstoff wird dabei zu Kohlendioxid oxidiert und es entsteht durch die hohen Temperaturen flüssiger Stahl. Auch im Konverterofen entsteht somit ein Abgas, welches hauptsächlich aus Kohlendioxid (ca. 20 Vol-%) und Kohlenmonoxid (ca. 55 Vol-%) nebst Wasserstoff (ca. 4 Vol-%) besteht und dessen Behandlung ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist. Häufig sind Hüttenwerk und Stahlwerk in einer Anlage vereint und als Stahlwerk bezeichnet. In diesem Fall können gemäß der vorliegenden Erfindung sowohl das Abgas des Hochofens als auch das Abgas des Konverterofens oder beide gemeinsam behandelt werden. In den meisten Fällen ist in derartigen Anlagen auch eine Kokerei intergriert, bei der in einem Koksofen aus Kohle Koks erzeugt wird. Der im Hochofen benötigte Koks wird in sogenannten Kokereien hergestellt, welche häufig in die Hüttenwerke oder Stahlwerke integriert sind. Dabei werden in einem Koksofen die flüchtigen Bestandteile in der Kohle durch das Erhitzen auf eine Temperatur von 900 °C und 1 00 °C pyrolysiert, freigesetzt und abgesaugt. Dabei entsteht der im Wesentlichen aus Kohlenstoff bestehende Koks und ein als Kokereigas bezeichnetes Abgas, welches die flüchtigen Bestandteile enthält. Die Pyrolyse im Koksofen findet in Abwesenheit von Sauerstoff statt. Das entstandene Kokereigas enthält Wasserstoff (ca. 55%), Methan, Stickstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Schwefel und höhere Kohlenwasserstoffe.

Die beiden vorgenannten Anlagentypen sind hier nur beispielhaft erwähnt. Die

Erfindung ist daher nicht auf diese Anlagentypen beschränkt. Generell ist die Erfindung auf die Behandlung von Abgasen aus Hütten- und/oder Stahlwerken gerichtet, die Kohlendioxid und/oder Kohlenmonoxid aufweisen. D.h. auch die Abgase von Stahlwerken oder Hüttenwerken bei denen die Reduktion des Eisenerzes mittels Lichtbogenöfen, Direktreduktion oder ähnliches Verfahren erzeugt, werden von der vorliegenden Erfindung erfasst, so sie denn Kohlenmonoxid und/oder Kohlendioxid enthalten. Generell dient die Erfindung der Behandlung von Abgasen metallurgischer Öfen wie beispielsweise dem Konverterofen.

Ein Verfahren zur Behandlung eines derartigen Abgases wird beispielsweise in der US- Schrift US201 1/0041517 beschrieben. Gemäß dem hier offenbarten Stand der Technik wird das heiße Abgas eines metallurgischen Ofens durch Zugabe eines

Reduktionsmittels reformiert, wobei das Reduktionsmittel zugegeben wird, wenn die Sauerstoffkonzentration 1 Vol-% oder weniger beträgt und die Reformierung als vollständig angesehen wird, wenn die Temperatur des Abgases 800 °C oder höher beträgt. Dabei soll das heiße Abgas gekühlt werden, die Kohlendioxid Emission in die Umwelt minimiert und das Abgas einen höheren Brennwert erhalten, da derartige Abgase nach dem Stand der Technik in eine Gasturbine zur Erzeugung elektrischer Energie geführt werden.

WO 2009/023987, CN 101 913 558, CN 101 823 937 und CN 102 079 689 offenbaren Verfahren zum Herstellen von Methanol beziehungsweise Dimethylether aus

Kokereiabgas und aus bei der Stahlherstellung anfallendem Abgas.

Die US 201 1/01 12314 beinhaltet ein Verfahren zur Herstellung von Olefinen aus sauerstoffhaltigen Einsatzprodukten. Ebenfalls ist bekannt, gasförmige oder flüssige Kohlenwasserstoffe mit

Hochtemperaturabgasen zu mischen. Derartige Hochtemperaturabgase enthalten Kohlendioxid und/oder Wasserdampf und stammen vor allem aus dem Konverterofen. Durch die Zumischung der Kohlenwasserstoffe wird in einer Reformierungsreaktion unter Wärmeverbrauch der Kohlenmonoxid- und der Wasserstoffanteil erhöht und somit der Brennwert des Abgases gesteigert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine alternative Verarbeitung eines Abgases der eingangs erwähnten Art zu entwickeln. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Gewinnung von Wertprodukten aus derartigen Abgasen. In derartigen Abgasen vorhandene Treibhausgase wie Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Methan sollen nicht in die Atmosphäre gelangen sondern möglichst vollständig in Wertprodukte umgewandelt werden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des unabhängigen Anspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den

Unteransprüchen gegeben.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Verarbeitung von Abgas aus einem

Stahlwerk und/oder einem Hüttenwerk, wobei das Abgas Kohlendioxid und/oder Kohlenmonoxid enthält, wird das Abgas zumindest teilweise zusammen mit einem wasserstoffhaltigen Gas in ein Verfahren zur Bildung von Dimethylether geführt, wodurch ein DME-haltiges Produktgas gebildet wird.

Erfindungsgemäß wird das DME-haltige Produktgas in ein Verfahren zur Umwandlung von Diemethylether zu Olefinen geführt, wodurch ein olefinhaltiges Produktgas gebildet wird, und wobei mittels Trennverfahren Olefine, insbesondere Ethylen und/oder Propylen, aus dem olefinhaltigen Produktgas abgetrennt wird/werden.

Weiterhin wird erfindungsgemäß am Eingang des Verfahrens zur Bildung von

Dimethylether ein Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenmonoxid gewichtet mit der Kohlendioxidkonzentration ^c ^|— ^c ^^] _von 0.9 bis 1.1 eingestellt und

c[CO] + c[CO2]

Dimethylether gebildet. Vorteilhafterweise wird dabei auch Kohlendioxid aus

Kohlenmonoxid gebildet.

Dabei der Wasserstoffgehalt derart reguliert, dass die Reaktion selektiv für

Dimethylether abläuft, je nach dem weiteren konkreten Verfahren (Katalysator etc.) zur Bildung der Olefine, insbesondere Ethylen.

Das erfindungsgemäße olefinhaltige Produktgas kann dabei entweder in den

Zerlegungsteil einer bestehenden Olefinanlage eingespeist werden, wo Ethylen und/oder Propylen ebenfalls als Wertprodukte abgetrennt werden, oder es werden die Hauptwertprodukte Ethylen und/oder Propylen in einer separaten Trennanlage aus dem olefinhaltigen Produktgas gewonnen.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die Abgase nicht ausschließlich als Einsatzstoffe für Verfahren zur Erzeugung elektrischer Energie beispielsweise mittels Gasturbine zu betrachten. Gemäß der Erfindung werden Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und/oder Methan im Abgas nicht nur in Dimethylether zur Erhöhung des Brennwertes umgewandelt. Das gewonnene DME-haltige Produktgas wird als Einsatzstoff in ein Verfahren zur Erzeugung von Olefinen geführt, so dass ein olefinhaltiger Produktstrom gewonnen wird. Aus diesem Produktstrom werden die Olefine, insbesondere Ethylen und Propylen, mittels bekannter Trennverfahren abgetrennt und als Wertprodukt/e gewonnen. Zumindest einem Teil des Abgases wird dabei vor dem Verfahren zur Erzeugung von Dimethylether ein wasserstoffhaltiges Gas zugemischt, um sicher zu stellen, dass der Wasserstoffanteil im Einsatz des Verfahrens zur Erzeugung von Dimethylether hinreichend hoch ist, um nahezu alle Kohlenoxide zu Diemethylether umzuwandeln und einen hohen Anteil der beiden Stoffe im DME-haltigen Produktgas zu erhalten.

Prinzipiell wird durch das erfindungsgemäße Verfahren durch die Mischung von zumindest einem Teil des Abgases mit einem wasserstoffhaltigen Gas eine Art Synthesegas aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff erzeugt. Dabei wird

erfindungsgemäß zumindest ein Teil des Abgases mit dem wasserstoffhaltigen Gas gemischt. Die mit dem wasserstoffhaltigen Gas zu vermischende Menge des Abgases hängt dabei von den wirtschaftlichen Gegebenheiten am jeweiligen Standort ab. Bei einer hinreichend hohen Menge an günstigen und verfügbaren Wasserstoff kann das anfallende Abgas komplett mit dem wasserstoffhaltigen Gas vermischt werden, wobei soviel wasserstoffhaltiges Gas zugemischt werden kann, dass auch im Abgas vorhandenes Kohlendioxid möglichst vollständig in Kohlenmonoxid umgewandelt wird. Ist nur eine geringe Menge günstiger Wasserstoff verfügbar, wird dieser möglichst komplett genutzt und nur ein entsprechender Teil des Abgases mit dem

wasserstoffhaltigen Gas gemischt.

Verfahren zur Umwandlung von beispielsweise Methanol in Olefine (z.B. Erzeugung von Ethylen durch katalytische Dehydrierung von Methanol über Aluminium und Zeolith Katalysatoren) sind im Stand der Technik bekannt und werden beispielsweise in „Ethylene", H. Zimmermann und R. Walzl in Ullmann's Encyclopedia of lndustrial Chemistry, Wiley 2011 beschrieben. Gleiches gilt für die Abtrennung von Olefinen, insbesondere Ethylen und Propylen, aus derartigen olefinhaltigen Strömen (siehe gleiche Referenz und darin enthaltene Referenzen). Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die dort beschriebenen Verfahren und die dort beschriebenen

Trennverfahren limitiert.

Grundsätzlich kombiniert die Erfindung Verfahren zur Stahlherstellung und Verfahren zur Gewinnung von Olefinen, insbesondere Ethylen. Gemäß der Erfindung werden alle geeigneten Bestandteile der Abgase aus Stahl- und/oder Hüttenwerken mit

Wasserstoff in Dimethylether umgewandelt und in einem weiteren Schritt aus

Dimethylether Olefine, insbesondere Ethylen, gebildet, welches dann als Wertprodukt aus dem Abgas abgetrennt wird. So werden durch die vorliegende Erfindung aus den Abgasen Wertprodukte gewonnen und die Abgase nicht nur wie im Stand der Technik bezüglich des Brennwertes optimiert und zur Erzeugung elektrischer Energie verwendet.

Bevorzugt wird das Abgas aus einem Hochofen und/oder einem Konverterofen und /oder aus einem Direktreduktionsverfahren für Eisenerz abgeführt. Wie bereits eingangs erwähnt enthält das Gichtgas genannte Abgas von Hochöfen ebenso wie das Abgas von Konverteröfen hauptsächlich Kohlendioxid und Kohlenmonoxid, wodurch beide Abgase für die vorliegende Erfindung geeignet sind. Die Abgase können dabei getrennt oder bevorzugt gemeinsam mit dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden.

Insbesonders Abgase aus einem Direktreduktionsverfahren für Eisenerz sind für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet. Abgase aus dem Direktreduktionsverfahren für Eisenerz enthalten Kohelnmonoxid und Wasserstoff in einem Verhältnis zueinander, das zur Herstellung von Dimethylether ganz besonders geeignet ist.

Mit besonderem Vorteil wird Kokereiabgas als wasserstoffhaltige Gas zusammen mit dem Abgas in das Verfahren zur Bildung von Dimethylether geführt. Diese

Ausgestaltung der Erfindung eignet sich besonders für sogenannte integrierte

Hüttenwerke oder Stahlwerke. Wie bereits erwähnt wird in einer Kokerei Koks aus Kohle erzeugt. Das im Koksofen dabei entstehende Kokereigas enthält Wasserstoff (ca. 55 Vol-%), Methan (ca. 20 Vol-%), Stickstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Schwefel enthaltende Verbindungen und höhere Kohlenwasserstoffe. Daher eignet sich das Kokereigas besonders als wasserstoffhaltiges Gas, da es zum einen in den integrierten Hüttenwerken oder Stahlwerken vorhanden ist und zusätzlich noch Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Methan enthält, welche katal tisch Dimethylether umgewandelt werden können.

In einer Ausgestaltung der Erfindung werden das Kohlenmonoxid und/oder

Kohlendioxid enthaltende Abgas und/oder das wasserstoffhaltige Gas aufgereinigt, bevor beide als Einsatz in das Verfahren zur Bildung von Dimethylether geführt werden. Dabei können beispielsweise aus dem Abgas alle Bestandteile bis auf Kohlenmonoxid und/oder Kohlendioxid entfernt werden. Das wasserstoffhaltige Gas besteht nach der Aufreinigung zweckmäßigerweise nur noch aus Wasserstoff und optional Kohlenmonoxid und/oder Kohlendioxid.

Vorteilhafterweise das olefinhaltige Produktgas nach Abtrennung der Olefine als alkanhaltiges Restgas zur Unterfeuerung in den Koksofen und/oder Hochofen zurückgeführt wird. In den Abgasen der Öfen sind zum einen in geringem Anteil Kohlenwasserstoffe (vor allem Alkane) vorhanden, zum anderen werden in

Nebenreaktionen bei der Olefinbildung auch Alkane gebildet. Nach Abtrennung der Olefine, insbesondere Ethylen und/oder Propylen, aus dem olefinhaltigen Produktgas besteht das alkanhaltige Restgas nunmehr hauptsächlich aus Alkanen und anderen brennbaren Bestandteilen. Daher ist es sehr gut zur Unterfeuerung der Öfen (Koksofen und/oder Hochofen) geeignet.

In einer Ausgestaltung wird aus dem alkanhaltigen Restgas Methan abgetrennt und als Einsatz in eine Gasturbine zur Erzeugung elektrischer Energie geführt wird. Diese Ausgestaltung der Erfindung kombiniert die Erfindung mit dem Stand der Technik beim dem das Abgas hauptsächlich zur Erzeugung elektrischer Energie verwendet wird. Methan eignet sich von den Bestandteilen des Abgases am besten zur Verwendung in einer Gasturbine zur Erzeugung von elektrischer Energie und wird in dieser

Ausgestaltung der Erfindung vom alkanhaltigen Restgas abgetrennt und als Einsatz in eine Gasturbine geführt oder in ein vorhandenes Erdgasnetz eingespeist.

In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung wird nach dem Verfahren zur Bildung von Dimethylether eine Fraktion aus DME-haltigen Produktgas abgetrennt, die

Kohlenwasserstoffe mit höchstens einem Kohlenstoffatom enthält. Diese Fraktion besteht in dieser Ausgestaltung der Erfindung im Wesentlichen aus Methan. Zweckmäßigerweise wird Wasserstoff mittels kryogener Trennverfahren aus dem olefinhaltigen Produktgas abgetrennt. Falls das olefinhaltige Produktgas noch

Wasserstoff enthält, der in den vorhergehenden Verfahrensschritten nicht umgesetzt wurde, wird dieser mit der kryogenen Trennsequenz (beispielsweise bei Einspeisung des olefinhaltigen Produktgases in eine vorhandene Olefinanlage aber auch bei separater Trennsequenz) automatisch abgetrennt und kann als Produkt anderweitig in der Anlage verwendet oder ausgeführt werden. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das alkanhaltige Restgas in ein

Verfahren zur partiellen Oxidation von Alkanen in Alkene und Alkine unter Anwesenheit von Sauerstoff geführt, wodurch ein Oxidations-Produktgas entsteht, welcher in das Trennverfahren zur Abtrennung der Olefine zurückgeführt wird. Vorteilhafterweise wird der Wasserstoff und das Oxidations-Produktgas in ein Verfahren zur katalytischen Hydrierung von Alkinen geführt wird, wodurch ein Hydrier-Produktgas entsteht, und das Hydrier-Produktgas in das Trennverfahren zur Abtrennung der Olefine zurückgeführt wird.

Die beschriebenen Rückströme enthalten ebenfalls Olefine, insbesondere Ethylen und/oder Propylen, welche die Ethylen und/oder Propylen Ausbeute und somit die Wirtschaftlichkeit weiter erhöhen.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird das alkanhaltige Restgas in ein thermisches Verfahren unter Sauerstoffabwesenheit geführt wird, wodurch ein

Pyrolyse-Produktgas und Kohlenstoff entsteht, und wobei das Pyrolyse-Produktgas in ein Druckwechsel-Absorptionsverfahren geführt wird, wo es in Wasserstoff und ein acetylenhaltiges Restgas zerlegt wird. Das acetylenhaltige Restgas besteht nahezu überwiegend aus Acetylen, welches als Wertprodukt ausgeführt oder als Brennstoff in der Anlage verwendet werden kann. Neben der Verwendung eines Druckwechsel- Absorptionsverfahrens sind auch alternative, dem Fachmann vertraute Verfahren wie Membrantrennverfahren oder, insbesondere bei höhereen Acetylenghalten, auch chemische Wäschen beinhaltend mindestens eine Wasch- und Regenerationsstufe denkbar. Zweckmäßigerweise wird der Wasserstoff als Wasserstoff-Produkt in anderen Teilen des Stahlwerks, der Kokerei und/oder des Hüttenwerkes und/oder außerhalb dieser Werke verwertet. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das Kokereiabgas stromaufwärts des Verfahrens zur Bildung von Dimethylether in ein Verfahren zur Reformierung von Methan unter Bildung von Kohlenmonoxid geführt, wobei ein Reformer-Produktgas entsteht. In dieser Ausgestaltung der Erfindung wird der Kohlenmonoxidanteil im Eingang des Verfahrens zur Bildung von Dimethylether erhöht und somit die

Produktbildung dieses Verfahrens begünstigt. Somit können im nachfolgenden Verfahrensschritt mehr Olefine, insbesondere Ethylen und/oder Propylen, gebildet werden. Zusätzlich wird der Methananteil im olefinhaltigen Produktgas geringer und somit die Abtrennung der Olefine, insbesondere Ethylen und/oder Propylen, vereinfacht. In einer alternativen Ausgestaltung kann der Reformers mit einem

Wassergas-Shift Reaktor kombiniert werden.

Ebenso kann das alkanhaltige Restgas mit dem Abgas in das Verfahren zur

Reformierung von Methan zur Erhöhung des Kohlenmonoxidanteils stromaufwärts des Verfahrens zur Bildung von Dimethylether rückgeführt werden.

In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung wird das Abgas zumindest teilweise stromaufwärts des Verfahrens zur Bildung von Dimethylether und vor der Zumischung von Wasserstoff in ein Verfahren zur Entfernung von Kohlendioxid, Stickstoff und/oder Methan geführt. Diese Ausgestaltung der Erfindung ist besonders für Standorte mit einer geringen Menge an günstig verfügbaren Wasserstoff geeignet. Diese

Ausgestaltung der Erfindung ist insbesondere an Standorten mit geringer Menge günstigen Wasserstoffs vorteilhaft. In dieser Ausgestaltung der Erfindung werden potentielle Wasserstoffverbraucher der nachfolgenden Verfahrensschritte entfernt. So reagiert beispielsweise Kohlendioxid mit Wasserstoff zu Kohlenmonoxid und Wasser bei geeigneten Bedingungen oder Katalysatoren. Durch die Entfernung der

Wasserstoffkonsumenten in dieser Ausgestaltung der Erfindung wird ein relativ reines Synthesegas aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff in das Verfahren zur Bildung von Dimethylether und die nachfolgenden Verfahrensschritte geführt. Mit der vorliegenden Erfindung gelingt es insbesondere, ein alternatives Verfahren der eingangs erwähnten Art zur Verfügung zu stellen. Die Belastung der Umwelt durch Kohlenmonoxid oder Kohlendioxid aus Hütten- und/oder Stahlwerken zu minimieren, wobei gleichzeitig aus den Abgasen Wertprodukte wie Ethylen und/oder Propylen gewonnen werden. Die Wirtschaftlichkeit des Betriebs von Hütten- und/oder

Stahlwerken wird daher durch die vorliegende Erfindung erhöht.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten

Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Die in den Figuren dargestellten

Verfahrensschemata beschreiben jeweils das erfindungsgemäße Verfahren eines integrierten Stahlwerkes mit Koksofen, Hochofen und Konverterofen. Dabei wurden gleiche TeileA erfahrensschritte mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.

Es zeigen ein Ausführungsbeispiel mit Methan Reformierung,

ein Ausführungsbeispiel ohne Methan Reformierung,

ein Ausführungsbeispiel mit partieller Oxidation des alkanhaltigen

Restgases und

ein Ausführungsbeispiel mit sauerstofffreier Pyrolyse des alkanhaltigen Restgases.

Figur 1 zeigt ein grobes Verfahrensschema eines Ausführungsbeispieles mit Methan Reformierung in einem integrierten Stahlwerk mit Koksofen, Hochofen und

Konverterofen.

Im Koksofen 1 wird in Abwesenheit von Sauerstoff Kohle in Koks pyrolisiert. Das dabei entstehende Kokereigas 2 enthält neben dem Hauptbestandteil Wasserstoff

Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Methan. Das Kokereigas 2 wird in eine

Reformierung 5 zur Umwandlung von Methan in Kohlenmonoxid geführt, wodurch ein Reformer-Produktgas 6 entsteht. Das Reformer-Produktgas 6 ist nahezu Methan frei und hat einen deutlich höheren Anteil Kohlenmonoxid als das Kokereigas 2.

Im Konverterofen 3 wird der Kohlenstoff vom Roheisen entfernt und Stahl erzeugt. Das dabei entstandene Abgas 4 wird mit Reformer-Produktgas 6, ein wasserstoffhaltiges Gas, gemischt und als Einsatz in ein Verfahren 7 zur Bildung von Dimethylether geführt wird, wodurch ein DME-haltiges Produktgas 8 gebildet wird. Durch das Verfahren 7 wird hauptsächlich Kohlenmonoxid und Kohlendioxid über einen Katalysator mit einem oder mehreren aktiven Zentren mit Wasserstoff in Dimethylether umgewandelt.

Das DME-haltige Produktgas 8 wird als Einsatz in ein Verfahren 9 zur Umwandlung von Dimethylether in Olefine, insbesondere Ethylen und/oder Propylen, geführt, wodurch sich ein olefinhaltiges Produktgas 10 bildet. In diesem Verfahren 8 wurden die somit die umweltschädlichen Bestandteile Kohlenmonoxid und Kohlendioxid des Abgases 4 in Wertprodukte 12 verwandelt, die mittel Trennverfahren 1 1 aus dem olefinhaltigen Produktgas 10 abgetrennt werden. Als Wertprodukte 12 werden insbesondere Ethylen und/oder Propylen gewonnen. Das nach der Abtrennung der Wertprodukte 12 verbliebene alkanhaltige Restgas 13 besteht hauptsächlich aus Alkanen und anderen brennbaren Bestandteilen und wird zur Unterfeuerung in den Koksofen 1 oder den Hochofen (nicht dargestellt) zurückgeführt 4.

Das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht dem Beispiel aus Figur 1 jedoch wurde hier auf ein Verfahren zur Methan Reformierung verzichtet. Das Abgas 4 aus dem Konverterofen 3 wird direkt mit dem wasserstoffhaltigen Kokereigas 2 vermischt und als Einsatz in ein Verfahren 5 zur Bildung von Dimethylether geführt.

Methan ist bezüglich der folgenden Verfahren inert und wird so in dieser Ausgestaltung der Erfindung mit dem alkanhaltigen Restgas 13 zur Unterfeuerung 14 in den Koksofen 1 und in den Hochofen 15 zurückgeführt. Das in Figur 3 dargestellte Ausführungsbeispiel ähnelt dem Beispiel aus Figur 2, jedoch wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung das alkanhaltige

Restgas 13 in ein thermisches Verfahren 16 zur Umwandlung von Alkanen in Alkene und Alkine unter Anwesenheit von Sauerstoff geführt wird, wodurch ein Oxidations- Produktgas 17 entsteht, welches in das Trennverfahren 1 1 zur Abtrennung der Olefine 12 zurückgeführt wird. Im thermischen Pyrolyseverfahren 16 werden bei optionaler Anwesenheit eines Katalysators Alkene und Alkine gebildet. In dieser Ausgestaltung wird in kryogenen Trennverfahren 1 1 auch Wasserstoff 18 aus dem olefinhaltigen Produktgas 10 abgetrennt. Dieser kann irgendwo in der Anlage verwertet werden oder zur Hydrierung der Alkine des Oxidations-Produktgases 17 in das Trennverfahren 11 zurückgeführt werden (gestrichelte Linie). Das in Figur 4 dargestellte Ausführungsbeispiel ähnelt dem Beispiel aus Figur 3 jedoch wird gemäß dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung das alkanhaltige Restgas 13 in ein thermisches Verfahren 19 zur Umwandlung von Alkanen in Alkene und Alkine in Abwesenheit von Sauerstoff geführt, wobei in Anwesenheit eines Katalysators hauptsächlich Acetylen und Wasserstoff entstehen. Dieses Pyrolyse-Produktgas 20 wird in ein Verfahren zur Druckwechselabsorption 21 geführt und in die

Hauptkomponenten Wasserstoff 18 und Acetylen 22 zerlegt.

Der Wasserstoff 18 kann in beliebigen Anlagenteilen verwendet werden, insbesondere ist die Verwendung als Reduktionsmittel bei der katalytischen Entfernung von

Stickoxiden aus Rauchgasen möglich.