高炉煤气精脱硫技术介绍

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脱硫工艺对高炉煤气的温度和压力影响较少。
2.高炉煤气精脱硫难点及工艺选择
高炉煤气精脱硫是一种新的技术发展方向。文献【高炉煤气精 脱硫技术的研究与应用,世界金属导报,2019.08.03】检索显示, 单项的有机硫水解技术及干法吸附脱除技术较多,高炉煤气脱氯也 有相关文献报道,但未见针对高炉煤气脱硫或硫分控制技术的报道, 也未见高炉煤气脱硫工程案例的相关报道。焦炉煤气精脱硫和化工 行业CO原料气脱硫技术及工程案例应用可供参考,但由于高炉煤 气的特殊性,上述技术均不能直接套用,因而高炉煤气精脱硫技术 尚属前沿探索阶段。
2.高炉煤气精脱硫难点及工艺选择
高炉煤气精脱硫工艺的选择:
高炉煤气脱硫的关键在于煤气中有机硫的控制与削减。工业气体 中脱有机硫一般采用先水解或氢解再脱H2S的方式。
★ 水解工艺: ① 条件相对较低,通常在中温或常温下即可迸行,目前开发 的催化剂一般在不超过150℃时就有比较好的效果,可在高炉煤气自身的温度环 境下迸行反应,不需要额外加温加压。 ② 在水解反应中关键的是催化剂的选择, 有机硫水解所用催化剂主要有铝基、钛基及其混合物等。③有机硫水解反应时 需要高炉煤气中含有一定量的水蒸气(水蒸气可以单独引入,压力>0.5MPa), 温度窗口为80oC~150oC。④国内外研究有机硫催化剂的时间都比较长,水解法 将有机硫转化为无机硫的技术已经属于比较成熟的领域。 ⑤用水解工艺可对高 炉煤气中主要的COS、CS2等迸行转化。 ⑥水解反应系统均为中低压系统,因 此设备、管线等工艺装置的投资较低,容易实现工业化应用,目前在国内某钢 厂已有试验性装置投入使用。
★ ①企业中每炼一吨铁可产生2100~2200m3高炉煤气。 ②煤气中的硫,以H2S和有 机硫等为主,其中H2S含量约为20-35mg/Nm3,有机硫(主要成分有COS、CS2、硫醚硫 醇、噻吩等)含量约为200-300mg/Nm3 。 ③高炉煤气含硫量及硫分比例与焦炭的硫密切 相关,焦炭的全硫、硫形态都可能影响到高炉煤气硫含量。
1.高炉煤气精脱硫背景简介
目前的技术路线主要包括源头控制和燃烧后的末端治理。 采用末端治理方式,需在多点设置脱硫设施;同时,煤气燃烧
后的废气量大,处理设施规模变大,造成投资增加。
★ 源头治理的煤气量只有燃烧后烟气量的60%左右。
相较于燃烧后脱硫工艺,燃烧前精脱硫工艺具有以下优势: 1) 降低煤气中因H2S溶于煤气冷凝水后形成氢硫酸对管道的腐蚀 作用,提高煤气输送的安全性;2)可在前端工序一次性集中 将硫脱去,便于全厂的SO2排放管控,甚至可省掉末端治理设 施;3)采用前脱硫工艺,方便后续对烟气进行脱硝,避免SO2 影响脱硝催化剂,并且可降低使用催化剂的成本。
因此,《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》(环大气[2019]35号) 中首次提出:加强源头控制,高炉煤气、焦炉煤气应实施精脱硫。
来自百度文库
汇报内容
1. 高炉煤气精脱硫背景简介 2. 高炉煤气精脱硫难点及工艺选择 3. 高炉煤气精脱硫典型工艺简介
2.高炉煤气精脱硫难点及工艺选择
高炉煤气脱硫难点:
对高炉煤气脱硫主要是脱除其中的H2S和部分羰基硫( COS )及 二硫化碳( CS2 )。 H2S为无机硫,在常温下即可与碱性物质发生 中和反应而脱除。而有机硫(COS、CS2等)相对比较稳定,用常 规方难以直接脱除,因此脱除高炉煤气的主要难点在于脱除其中 的有机硫成分。
高炉煤气精脱硫技术介绍
2021年2月
汇报内容
1. 高炉煤气精脱硫背景简介 2. 高炉煤气精脱硫难点及工艺选择 3. 高炉煤气精脱硫典型工艺简介
1.高炉煤气精脱硫背景简介
高炉煤气是高炉炼铁 生产过程中副产的可燃 气体,其统计产量高达 700~800亿Nm3/月,大致 成分为CO2(6-12%)、 CO(28-33%)、H2(14% ) 、 N2 ( 55-60% ) 、 烃 类 ( 0.2-0.5% ) 及 少 量的硫化物。
1.高炉煤气精脱硫背景简介
2019年4月22日,生态环境部印发了《关于推进实施钢铁行业超 低排放的意见》(环大气[2019]35号),钢铁行业正式进入“超低排 放”时代。高炉热风炉、轧钢加热炉、煤气发电等用户均要求燃烧尾 气SO2达到超低排放限值,而现有高炉煤气净化流程无法满足SO2控 制要求。
★ 钢铁企业超低排放指标:京津冀及周边地区、长三角地区、汾渭
1.高炉煤气精脱硫背景简介
现有高炉煤气净化及后续应用主要是采用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、煤气发电等用户 单元作为燃料使用,但高炉煤气中仍然含有硫、氯等有害物质。
★ ①有的企业采用煤气全干法除尘技术,每座高炉都配套喷水喷碱装置,目的是控 制高炉煤气的pH值及氯根含量,以改善对煤气管网的腐蚀。 ②从高炉煤气系统设计看, 自身热风炉用的高炉煤气或是从喷碱装置前引出,或是从公司煤气管网(经过了喷碱装 置)引出。
平原等大气污染防治重点区域率先推进,其中烧结、自备电厂二氧化硫 排放限值为35mg/m3,炼铁热风炉、轧钢热处理炉、炼焦的干法熄焦二氧 化硫排放限值为50mg/m3,炼焦焦炉烟囱二氧化硫的排放限值为30mg/m3。
河北唐山、邯郸等地区结合钢铁行业超低排放,提出了高炉煤气、焦 炉煤气H2S浓度小于20mg/m3。
硫成分复杂、浓度低,且以难以脱除的有机硫占70~80%以上。 煤气中杂质多;除含有N2、CO2 和CO等,还含有水、粉尘、氯等。
★ CO2、H2O、HCl等对催化作用有抑制,能缩短催化剂寿命;可考虑水解/ 氢解前增设预处理装置。
钢铁行业是连续性生产,要求选用脱硫工艺不能影响高炉炼铁及 后续煤气利用的主工艺运行。
某企业高炉煤气净化系统示意图 ★ 喷碱装置对高炉煤气的H2S含量有一定的去除效果,但对COS几乎没有去除。
1.高炉煤气精脱硫背景简介
由于煤气中含有H2S和有机硫,燃烧后排放的尾气中就会含有 SO2(浓度通常小于200mg/ Nm3)。在钢铁企业实行超低排放前,高 炉煤气燃烧后的烟气是满足环保排放要求的,一般是直接排放。
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