高爐煤氣精脫硫技術(shù)

1、技術(shù)背景

鋼鐵冶金領(lǐng)域，高爐煉鐵的過(guò)程中副產(chǎn)熱值低的可燃?xì)怏w--高爐煤氣，高爐煤氣量大，回收并利用好高爐煤氣具有較高的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益；但高爐煤氣中含有粉塵、氯、硫等有害物質(zhì)，必須進(jìn)行高爐煤氣綜合凈化處理后才能加以利用。

現(xiàn)有高爐煤氣應(yīng)用主要是采用重力+袋式除塵去除顆粒物，再經(jīng)過(guò)TRT余壓發(fā)電后,送往高爐熱風(fēng)爐、軋鋼加熱爐、煤氣發(fā)電等分散用戶單元作為燃料使用。但高爐煤氣中含有的硫、氯等有害物質(zhì)仍然未加處理。隨著國(guó)家推進(jìn)鋼鐵行業(yè)超低排放政策的實(shí)施，鋼鐵行業(yè)正式進(jìn)入“超低排放”時(shí)代，高爐熱風(fēng)爐、軋鋼加熱爐、煤氣發(fā)電等原分散用戶均要求燃燒尾氣SO2達(dá)到超低排放限值。目前的高爐煤氣燃燒后的治理多采用末端治理方式，需在多點(diǎn)設(shè)置脫硫設(shè)施；面臨點(diǎn)多面廣，二次污染,燃燒后廢氣量增大，處理設(shè)施規(guī)模增大，投資加重，重復(fù)投資，管理難度大等現(xiàn)有高爐煤氣凈化工藝無(wú)法滿足SO2控制要求的突出問(wèn)題。

長(zhǎng)春東獅科技(集團(tuán))有限責(zé)任公司自2016年就開始投入大量人力物力，與相關(guān)院校和科研機(jī)構(gòu)合作，針對(duì)目前高爐煤氣利用面臨的凈化突出問(wèn)題，研究開發(fā)出了一種新的高爐煤氣精脫硫工藝技術(shù)。該工藝核心技術(shù)耦合了高爐煤氣預(yù)處理技術(shù)+有機(jī)硫轉(zhuǎn)化技術(shù)+濕式氧化法脫硫技術(shù)；并采取高爐煤氣總硫源頭控制方式，實(shí)施高爐煤氣深度精脫硫，減少燃?xì)庵械牧蚍郑瑢?shí)現(xiàn)高爐煤氣燃燒尾氣SO2達(dá)到超低排放限值的要求；還可大大降低末端治理的壓力，甚至省掉末端治理設(shè)施。

2、工藝簡(jiǎn)介

具體工藝路線:高爐煤氣預(yù)處理+有機(jī)硫轉(zhuǎn)化+濕式氧化法脫硫。

高爐煤氣經(jīng)過(guò)袋式除塵器后,利用壓力、溫度相對(duì)較高的有利條件(溫度100-180℃，壓力200KPa左右)，設(shè)置高爐煤氣預(yù)處理裝置,采用具有針對(duì)性的分項(xiàng)處理技術(shù)將氣體中的塵、油、重金屬、無(wú)機(jī)氯等雜質(zhì)qing除干凈；其后再設(shè)置有機(jī)硫轉(zhuǎn)化裝置,利用高爐煤氣中的水汽與有機(jī)硫發(fā)生轉(zhuǎn)化反應(yīng)而生成H2S,完成有機(jī)硫的轉(zhuǎn)化,然后高爐煤氣去往余壓發(fā)電裝置(TRT)；高爐煤氣經(jīng)過(guò)TRT降溫減壓后,大約溫度在40-80℃,壓力10-20KPa左右；在余壓發(fā)電裝置(TRT)后再設(shè)置濕式氧化法脫硫裝置,脫除煤氣中H2S,出口H2S≤20mg/Nm3，甚至10mg/Nm3以下，同時(shí)對(duì)高爐煤氣中殘余有機(jī)硫進(jìn)行再次脫除,確保高爐煤氣燃燒后尾氣中SO2達(dá)標(biāo)排放。

3、技術(shù)特點(diǎn)

(1)預(yù)處理裝置采用針對(duì)性的分項(xiàng)處理技術(shù)qing除各種雜質(zhì),有效防止催化劑污染中毒；且無(wú)廢液排放；

(2)針對(duì)高爐煤氣COS及H2S含量高的特點(diǎn)，采用高效催化轉(zhuǎn)化工藝；

(3)有機(jī)硫轉(zhuǎn)化反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)先進(jìn)合理,單臺(tái)反應(yīng)器阻力小,降低反應(yīng)器床層壓降,催化劑利用率高。

(4)充分搞好能量梯級(jí)利用，利用TRT前的溫位、水汽和系統(tǒng)壓力，可避免TRT后有機(jī)硫轉(zhuǎn)化需要降溫脫水再提溫轉(zhuǎn)化的冷熱病，同時(shí)可降低催化劑床層流速，減小壓降損失,節(jié)約資源能耗。

(5)濕式氧化法脫硫裝置采用高硫容抑鹽設(shè)計(jì),使用分布器、無(wú)阻力噴頭、富液析硫反應(yīng)器等專有專利技術(shù)，降低投資成本、運(yùn)行費(fèi)用、減少占地面積；

(6)DSH高硫容抑鹽催化劑具有抑鹽作用,在脫硫過(guò)程中無(wú)副鹽生成，不產(chǎn)生廢液。

(7)整套脫硫裝置把有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化、吸收，最終轉(zhuǎn)變?yōu)閱钨|(zhì)硫，并配套硫回收裝置,形成硫磺,作為副產(chǎn)品出售,無(wú)固廢產(chǎn)生。

4、技術(shù)優(yōu)勢(shì)

(1)預(yù)處理精度高,有效保護(hù)了轉(zhuǎn)化劑長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)；

(2)有機(jī)硫轉(zhuǎn)化劑具有耐硫轉(zhuǎn)化功能；

(3)有機(jī)硫轉(zhuǎn)化率高,轉(zhuǎn)換率大于90%。；

(4)濕法脫硫效率高,對(duì)殘余有機(jī)硫有再次脫除功能，脫除煤氣中H2S可達(dá)到10mg/Nm3以下；

(5)裝置占地小、投資少，裝置運(yùn)行穩(wěn)定性及可靠性高；裝置運(yùn)行成本低,維修費(fèi)用低；

(6)自動(dòng)化程度高,設(shè)計(jì)的高爐煤氣脫硫裝置采用高度自動(dòng)化控制，可實(shí)現(xiàn)電腦上一鍵啟動(dòng)。

5、結(jié)語(yǔ)

在鋼鐵行業(yè)“超低排放”的大背景下,高爐煤氣脫硫勢(shì)在必行，實(shí)施高爐煤氣精脫硫可大幅度削減鋼鐵行業(yè)整體的SO2排放量。我們公司自主開發(fā)的高爐煤氣精脫硫工藝技術(shù)具有“工藝可靠、低阻高效、技術(shù)成熟、運(yùn)行穩(wěn)定”等顯著特點(diǎn)；可直接選擇使用。我們公司可提供全套的高爐煤氣脫硫工藝設(shè)計(jì)工藝包及脫硫總體工程設(shè)計(jì)、改造及核心設(shè)備和各類催化劑,提供開車及售后服務(wù)等相關(guān)工作。