阅读说明：本技术 一种高炉煤气精脱硫工艺 (Blast furnace gas fine desulfurization process ) 是由 赵荣志 冷廷双 李璟 丁林 张秋林 于 2019-10-15 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种高炉煤气精脱硫工艺,属于煤气脱硫技术领域。该工艺具体为：高炉煤气经过布袋除尘后进入有机硫水解系统,水解后的煤气进入余压透平发电装置后,再进入湿法碱洗脱硫系统。其中,有机硫水解系统包括水解反应器和声波吹灰系统,湿法碱洗脱硫系统包括吸收塔、循环水槽、循环水泵、碱液储罐、碱液泵、工艺水箱和工艺水泵。该工艺可以有效地降低水解系统造成的阻力损失,为企业节约较大的运行成本。(The invention provides a blast furnace gas fine desulfurization process, belonging to the technical field of gas desulfurization. The process specifically comprises the following steps: the blast furnace gas enters an organic sulfur hydrolysis system after being subjected to bag dust removal, and enters a wet alkali washing desulfurization system after entering a residual pressure turbine power generation device. Wherein, the organic sulfur hydrolysis system comprises a hydrolysis reactor and a sound wave soot blowing system, and the wet alkali washing desulfurization system comprises an absorption tower, a circulating water tank, a circulating water pump, an alkali liquor storage tank, an alkali liquor pump, a process water tank and a process water pump. The process can effectively reduce the resistance loss caused by a hydrolysis system and save greater operation cost for enterprises.)

一种高炉煤气精脱硫工艺

技术领域

本发明涉及煤气脱硫技术领域，特别是指一种高炉煤气精脱硫工艺。

背景技术

目前，高炉煤气除尘均采用全干法除尘，受高炉炉料和烧结矿性质等影响。经过余压发电后的高炉煤气，随着温度和压力的降低，会有大量呈酸性的冷凝水析出，这容易加快后续工艺管道的腐蚀，出现煤气泄漏而造成用户停产检修。同时，经过对高炉煤气硫化物成分进行分析，可得高炉煤气中的总硫含量一般在60-100mg/Nm3，其中有机硫占3/4，无机硫占1/4。

由于对高炉煤气中羰基硫认识较晚，对其成分、含量、危害及其脱除技术一直未引起重视。目前国内没有适用于钢铁行业脱除高炉煤气中羰基硫的技术及相应的工艺装备。在这种情况下，研究羰基硫的反应特性，进而开发一种能够有效脱除钢铁企业高炉煤气中羰基硫的技术和工艺装备是十分必要的，其成果将为进一步减少SO₂排放提供有效的技术支撑，具有重要的现实意义。

如中国专利：CN109609202A“一种高炉煤气脱硫净化方法”，专利所描述方法是利用高炉煤气的温度及压力来进行有机硫转化，将羰基硫水解成硫化氢，然后在实现高炉煤气中硫化物的脱除。但是该方法所造成的压力损失较大，每年将减少TRT大量的发电量，目前没有成功案例。

因此针对这一现状，本发明则是开发出一种新型工艺能够将羰基硫转化为硫化氢的同时，降低压降，减少TRT/BPRT发电损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高炉煤气精脱硫工艺。

该工艺具体为：高炉煤气经过布袋除尘后进入有机硫水解系统，水解后的煤气进入余压透平发电装置后，再进入湿法碱洗脱硫系统，完成高炉煤气精脱硫。

其中，有机硫水解系统包括水解反应器和声波吹灰系统，声波吹灰系统设置在水解反应器上部。

湿法碱洗脱硫系统包括吸收塔、循环水槽、循环水泵、碱液储罐、碱液泵、工艺水箱和工艺水泵，吸收塔连接余压透平发电装置，吸收塔内的喷雾器连接工艺水箱，吸收塔内的喷淋层通过循环水泵连接循环水槽，循环水槽和工艺水箱同时连接碱液储罐，碱液储罐和循环水槽之间设置碱液泵，工艺水箱的出水口处连接工艺水泵。

水解反应器内温度为80～200℃，压力为50～300kPa。

水解反应器内的水解剂将高炉煤气中的有机硫转化为硫化氢，其中，水解剂形状为蜂窝状，水解剂单元模块高度小于1.3m，截面大小为150mm×150mm，截面孔数为40×40。

声波吹灰系统包括声波吹灰器，每层水解反应器上部均根据需要设置不同数量的声波吹灰器，声波吹灰器吹扫时间10s，间隔50s。

经过余压透平发电装置后的高炉煤气从湿法脱硫系统的吸收塔底部进入。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，可以有效地降低水解系统造成的阻力损失，为企业节约较大的运行成本。

附图说明

图1为本发明的高炉煤气精脱硫工艺流程示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明提供一种高炉煤气精脱硫工艺，如图1所示，该工艺中高炉煤气经过布袋除尘后进入有机硫水解系统，水解后的煤气进入余压透平发电装置后，再进入湿法碱洗脱硫系统，完成高炉煤气精脱硫。

其中，有机硫水解系统包括水解反应器和声波吹灰系统，声波吹灰系统设置在水解反应器上部。

湿法碱洗脱硫系统包括吸收塔、循环水槽、循环水泵、碱液储罐、碱液泵、工艺水箱和工艺水泵，吸收塔连接余压透平发电装置，吸收塔内的喷雾器连接工艺水箱，吸收塔内的喷淋层通过循环水泵连接循环水槽，循环水槽和工艺水箱同时连接碱液储罐，碱液储罐和循环水槽之间设置碱液泵，工艺水箱的出水口处连接工艺水泵。

水解反应器内温度为80～200℃，压力为50～300kPa。

本发明工艺针对高炉煤气前端有机硫脱硫处理，目前还没有成功案例落地的现状而设计。目前部分企业给出的解决方案，涉及到的羰基硫水解工段均会造成较大的压力损失，导致年运行成本提高，钢铁企业难以接受。本发明则是结合高炉煤气现有工况，采用自主研发羰基硫水解催化剂，通过改变催化剂的形式和水解反应器的类型，在达到有机硫脱除的同时水解工段压力损失降到企业可以接受的范围内。

本发明结合目前钢铁行业高炉煤气工艺流程，开发一种羰基硫水解工艺，在不影响TRT发电的基础上，在源头上解决高炉煤气中有机硫难处理的问题。同时在TRT发电后增设硫化氢脱除系统，实现钢铁企业高炉煤气在进入下游用户使用前达到深度净化，解决行业内高炉煤气下游用户烟气排放超标问题，技术达到行业领先水平，相比于末端治理具有更高的优势。

本发明工艺中，布袋除尘后的高炉煤气从水解塔顶部进入与水解催化剂在塔内接触，高炉煤气中的有机硫在自主研发水解剂(温度80～200℃，压力50～300kPa)的作用下将有机硫转化为硫化氢。同时为了防止水解系统催化剂堵塞，通过增加声波吹灰系统，定期进行吹扫。该声波式吹灰器的吹灰时间短，吹扫频率高，压缩空气仅起到膜片发声作用，相对耗量很小，吹扫间隔短，它可以使飞灰漂浮在烟气中，预防堵塞的形成，不存在吹灰死角，且具有空间要求小、维护方便以及对催化剂磨损小等优点。

发电后的高炉煤气从吸收塔下部进入与碱液在吸收塔内逆流接触，气相中的硫化物被液相吸收脱除，净化后的高炉煤气从吸收塔顶部经除雾器分离后，气体进入煤气管网，液体返回到吸收塔底部并进入循环水槽；循环水经循环水泵再次送入吸收塔内。

下面结合具体宿舍楼予以说明。

来自布袋除尘后的高炉煤气，温度80～200℃，压力100～300kPa，与水解塔内的催化剂接触，在水解剂的作用下，将有机硫转化为硫化氢。其中催化剂形式为蜂窝形式，这样可以有效的降低床层阻力损失，同时根据催化剂床层之间的压降，通过增设声波吹灰装置，定期开启声波吹灰装置，进一步降低阻力损失。

发电后的高炉煤气从吸收塔下部进入，首先与塔内第一、二层循环水接触，该循环水起到喷淋降温的作用，保证大量的硫化氢气体溶解到液相中，第三层为10～30％的碱液，融入到液相中的硫化氢主要与该层喷淋液接触进行反应生成硫化钠和硫氢化钠。净化后的高炉煤气进入到塔内两层除雾器，除去煤气中夹带的水分，保证煤气进入管网时机械水含量小于7g/Nm3。吸收塔底部的低浓度的吸收液通过自流方式进入到循环水槽，在通过循环水泵送回吸收塔内，进行循环使用。同时定期使用工艺水对除雾器进行反冲洗，防止除雾器结垢，影响除雾效率。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。