高炉煤气精确脱硫工艺技术研究

1、技术背景

钢铁冶金领域，高炉炼铁的过程中副产热值低的可燃气体--高炉煤气，高炉煤气量大，回收并利用好高炉煤气具有较高的经济和环保效益；但高炉煤气中含有粉尘、氯、硫等有害物质，必须进行高炉煤气综合净化处理后才能加以利用。

现有高炉煤气应用主要是采用重力+袋式除尘去除颗粒物，再经过TRT余压发电后,送往高炉热风炉、轧钢加热炉、煤气发电等分散用户单元作为燃料使用。但高炉煤气中含有的硫、氯等有害物质仍然未加处理。随着国家推进钢铁行业超低排放政策的实施，钢铁行业正式进入“超低排放”时代，高炉热风炉、轧钢加热炉、煤气发电等原分散用户均要求燃烧尾气SO2达到超低排放限值。目前的高炉煤气燃烧后的治理多采用末端治理方式，需在多点设置脱硫设施；面临点多面广，二次污染,燃烧后废气量增大，处理设施规模增大，投资加重，重复投资，管理难度大等现有高炉煤气净化工艺无法满足SO2控制要求的突出问题。

长春东狮科技(集团)有限责任公司自2016年就开始投入大量人力物力，与相关院校和科研机构合作，针对目前高炉煤气利用面临的净化突出问题，研究开发出了一种新的高炉煤气精脱硫工艺技术。该工艺核心技术耦合了高炉煤气预处理技术+有机硫转化技术+湿式氧化法脱硫技术；并采取高炉煤气总硫源头控制方式，实施高炉煤气深度精脱硫，减少燃气中的硫分，实现高炉煤气燃烧尾气SO2达到超低排放限值的要求；还可大大降低末端治理的压力，甚至省掉末端治理设施。

2、工艺简介

具体工艺路线:高炉煤气预处理+有机硫转化+湿式氧化法脱硫。

高炉煤气经过袋式除尘器后,利用压力、温度相对较高的有利条件(温度100-180℃，压力200KPa左右)，设置高炉煤气预处理装置,采用具有针对性的分项处理技术将气体中的尘、油、重金属、无机氯等杂质干净；其后再设置有机硫转化装置,利用高炉煤气中的水汽与有机硫发生转化反应而生成H2S,完成有机硫的转化,然后高炉煤气去往余压发电装置(TRT)；高炉煤气经过TRT降温减压后,大约温度在40-80℃,压力10-20KPa左右；在余压发电装置(TRT)后再设置湿式氧化法脱硫装置,脱除煤气中H2S,出口H2S≤20mg/Nm3，甚至10mg/Nm3以下，同时对高炉煤气中残余有机硫进行再次脱除,确保高炉煤气燃烧后尾气中SO2达标排放。

3、技术特点

(1)预处理装置采用针对性的分项处理技术清除各种杂质,有效防止催化剂污染中毒；且无废液排放；

(2)针对高炉煤气COS及H2S含量高的特点，采用高效催化转化工艺；

(3)有机硫转化反应器内部结构设计先进合理,单台反应器阻力小,降低反应器床层压降,催化剂利用率高。

(4)充分搞好能量梯级利用，利用TRT前的温位、水汽和系统压力，可避免TRT后有机硫转化需要降温脱水再提温转化的冷热病，同时可降低催化剂床层流速，减小压降损失,节约资源能耗。

(5)湿式氧化法脱硫装置采用高硫容抑盐设计,使用分布器、无阻力喷头、富液析硫反应器等专有专利技术，降低投资成本、运行费用、减少占地面积；

(6)DSH高硫容抑盐催化剂具有抑盐作用,在脱硫过程中无副盐生成，不产生废液。

(7)整套脱硫装置把有机硫和无机硫经过转化、吸收，最终转变为单质硫，并配套硫回收装置,形成硫磺,作为副产品出售,无固废产生。

4、技术优势

(1)预处理精度高,有效保护了转化剂长周期稳定运；

(2)有机硫转化剂具有耐硫转化功能；

(3)有机硫转化率高,转换率大于90%。；

(4)湿法脱硫效率高,对残余有机硫有再次脱除功能，脱除煤气中H2S可达到10mg/Nm3以下；

(5)装置占地小、投资少，装置运行稳定性及可靠性高；装置运行成本低,维修费用低；

(6)自动化程度高,设计的高炉煤气脱硫装置采用高度自动化控制，可实现电脑上一键启动。

5、结语

在钢铁行业“超低排放”的大背景下,高炉煤气脱硫势在必行，实施高炉煤气精脱硫可大幅度削减钢铁行业整体的SO2排放量。我们公司自主开发的高炉煤气精脱硫工艺技术具有“工艺可靠、低阻高效、技术成熟、运行稳定”等显著特点；可直接选择使用。我们公司可提供全套的高炉煤气脱硫工艺设计工艺包及脱硫总体工程设计、改造及核心设备和各类催化剂,提供开车及售后服务等相关工作。

在钢铁行业的背景下，由于高炉煤气中含有多种有害物质，故需要进行净化处理。长春东狮科技(集团)有限责任公司开发了一种高炉煤气精脱硫工艺技术，该技术包括高炉煤气预处理、有机硫转化和湿式氧化法脱硫三个主要步骤。通过这一工艺，可以有效去除煤气中的硫和其它污染物，达到超低排放标准，具有投资少、运行成本低、无固废产生等优点。这一技术不仅有助于提高资源利用效率，还符合国家推进钢铁行业低排放的政策要求，对于降低钢铁行业的整体SO2排放量具有重要意义。
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