一种高炉煤气脱硫方法及系统技术方案

本发明专利技术适用于节能技术领域，提供一种高炉煤气脱硫方法及系统，其中，高炉煤气脱硫方法包括：S1、将经过压缩的原料气通入水解塔中进行COS水解，生成含硫化氢的混合气体；S2、将含硫化氢的混合气体通入变压吸附提纯二氧化碳装置中进行粗脱硫，得到粗脱硫气体并对吸附了二氧化碳及硫化氢的吸附剂进行吸附剂解吸；S3、将粗脱硫气体通入精脱硫塔中进行精脱硫，得到精脱硫气体；S4、将精脱硫气体通入变压吸附提纯一氧化碳工段，提纯一氧化碳得到脱硫高炉煤气。由于在对原料气水解后，没有单质硫产生，吸附剂没有吸附单质硫，使二氧化碳和硫化氢可以从吸附剂中进行解吸，使吸附剂再生，提高了吸附剂的使用寿命，降低了高炉煤气的脱硫成本。

A Method and System for Desulfurization of Blast Furnace Gas

【技术实现步骤摘要】
一种高炉煤气脱硫方法及系统
本专利技术涉及节能
，尤其涉及一种高炉煤气脱硫方法及系统。
技术介绍
高炉煤气是高炉炼铁生产过程中副产的可燃气体，高炉煤气含有可燃一氧化碳的气体，是一种低热值的气体燃料，可以用于冶金企业的自用燃气，如加热热轧的钢锭、预热钢水包等。高炉煤气中含有0—50ppm的羰基硫，0—30ppm的硫化氢。高炉煤气提纯所用的吸附剂是铜系吸附剂，硫能使铜系吸附剂永久失去活性，因此，进入吸附系统前必须把硫脱除干净。目前高炉煤气脱硫方法通常采用的工艺为：先将原料气通入水解塔进行COS水解，生成硫化氢，水解后气体在一定量氧(若COS为75ppm，则O2需225ppm)氛围下，硫化氢生成单质硫，再进入装有活性炭的粗脱硫塔，脱除单质硫，完成粗脱硫。粗脱硫后的气体进入精脱硫塔进行精脱硫，即COS水解和脱除H2S在同一塔内完成，硫化物完全被除去，气体随后进入变压吸附提纯一氧化碳工段。该工艺中，由于粗脱硫和精脱硫所用的活性炭(脱硫剂或吸附剂)，吸附硫的量是一定的，在20％以下，当吸附的硫多了则需要进行更换，这样导致了活性炭更换频率高，停机时间长，而且吸附了硫的活性炭处理成本高，使得高炉煤气的脱硫成本高，增加企业的生产成本。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种高炉煤气脱硫方法及系统，旨在解决现有技术中脱硫成本高的问题。本专利技术实施例是这样实现的，第一方面，本专利技术提供了一种高炉煤气脱硫方法，所述方法包括以下步骤：S1、将经过压缩的原料气通入水解塔中进行COS水解，生成含硫化氢的混合气体；S2、将所述含硫化氢的混合气体通入变压吸附提纯二氧化碳装置中进行粗脱硫，得到粗脱硫气体并对吸附了二氧化碳及硫化氢的吸附剂进行吸附剂解吸；S3、将所述粗脱硫气体通入精脱硫塔中进行精脱硫，得到精脱硫气体；S4、将所述精脱硫气体通入变压吸附提纯一氧化碳工段，提纯一氧化碳得到脱硫高炉煤气。可选的，在所述对吸附了二氧化碳及硫化氢吸附剂进行解吸之后，所述方法还包括：S301、将解吸后的二氧化碳和硫化氢通入二氧化碳回收装置中进行二氧化碳回收处理。可选的，所述粗脱硫包括：S201、提升所述变压吸附提纯二氧化碳装置中压力到预先设定好的第一压力值；S202、在所述第一压力值下，吸附剂在高压下吸附二氧化碳和硫化氢，完成粗脱硫。可选的，所述吸附剂解吸包括：S203、降低所述变压吸附提纯二氧化碳装置中压力到预先设定好的第二压力值；S204、在所述第二压力值下，对所述吸附了二氧化碳及硫化氢的吸附剂进行解吸，得到二氧化碳和硫化氢混合气体以及再生吸附剂。可选的，所述变压吸附提纯二氧化碳装置中的吸附剂包含活性碳。第二方面，提供一种高炉煤气脱硫系统，所述系统包括：水解塔；入口与所述水解塔的出口连接，用于粗脱硫及吸附剂解吸的变压吸附提纯二氧化碳装置；入口与所述变压吸附提纯二氧化碳装置的出口连接，用于精脱硫的精脱硫塔；入口与所述精脱硫塔的出口连接，用于提纯一氧化碳的变压吸附提纯一氧化碳。可选的，所述系统还包括：入口与所述变压吸附提纯二氧化碳装置的出口连接，用于二氧化碳回收的二氧化碳回收装置。可选的，所述变压吸附提纯二氧化碳装置中预先设定有工作于二氧化碳和硫化氢吸附的第一压力值。可选的，所述变压吸附提纯二氧化碳装置中预先设定有工作于二氧化碳和硫化氢解吸的第二压力值。可选的，所述变压吸附提纯二氧化碳装置中的吸附剂包含活性碳。本专利技术实施例中，由于在对原料气水解后，没有硫化氢生成单质硫的步骤，而是将二氧化碳及硫化氢在变压吸附提纯二氧化碳装置中进行吸附，吸附剂没有吸附单质硫，使二氧化碳和硫化氢可以从吸附剂中进行解吸，使吸附剂再生，提高了吸附剂的使用寿命，降低了高炉煤气的脱硫成本。附图说明图1为本专利技术实施例的一种高炉煤气脱硫方法的流程示意图；图2为实施例二的方法流程示意图；图3为实施例三的方法流程示意图；图4为实施例三的方法流程示意图；图5为本专利技术实施例中一种高炉煤气脱硫系统的结构示意；图6为本专利技术实施例中另一种高炉煤气脱硫系统的结构示意。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在现有的高炉煤气脱硫工艺中，由于吸附剂吸附硫的量是一定的，需要定期进行更换，且吸附了硫的吸附剂属于污染性固体废弃物，处理难度大，使得高炉煤气脱硫的成本高。本专利技术采用将所述含硫化氢的混合气体通入变压吸附提纯二氧化碳装置中进行粗脱硫以及解吸，使吸附剂再生以重复利用，提高吸附剂使用寿命，且不会产生吸附了硫的吸附剂，降低了高炉煤气脱硫的成本。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。实施例一请参见图1，图1为本专利技术实施例的一种高炉煤气脱硫方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括以下步骤：S1、将经过压缩的原料气通入水解塔中进行COS水解，生成含硫化氢的混合气体；S2、将含硫化氢的混合气体通入变压吸附提纯二氧化碳装置中进行粗脱硫，得到粗脱硫气体并对吸附了二氧化碳及硫化氢的吸附剂进行吸附剂解吸；S3、将粗脱硫气体通入精脱硫塔中进行精脱硫，得到精脱硫气体；S4、将精脱硫气体通入变压吸附提纯一氧化碳工段，提纯一氧化碳得到脱硫高炉煤气。上述的步骤S1中，原料气的压缩可以是通过自压缩机进行压缩，压缩到0.2—0.25Mpa。上述的COS水解是指羰基硫(COS)与水(H2O)进行反应生成二氧化碳(CO2)与硫化氢(H2S)，其水解反应式为当原料气中包含有二硫化碳(CS2)时，二硫化碳的水解反应式为：以及通过上述的水解反应式，可以看出，原料气在水解塔中被水解为含二氧化碳及硫化氢的混合气体。上述的步骤S2中，变压吸附提纯二氧化碳装置(PSA-CO2)中的吸附剂在一定压力下，对二氧化碳及硫化氢进行吸附，去除原料气中的硫化氢，完成粗脱硫，得到粗脱硫气体。在将粗脱硫气体导出变压吸附提纯二氧化碳装置后，对吸附了二氧化碳及硫化氢的吸附剂进行解吸。其中，上述变压吸附提纯二氧化碳装置中的吸附剂可以是活性炭或分子筛等。上述的精脱硫可以是湿法精脱硫，也可以是干法精脱硫，通过精脱硫后使硫化物完全被除去。上述的变压吸附提纯一氧化碳工段以变压吸附提纯一氧化碳装置(PSA-CO)对为主一氧化碳进行吸附提纯。提纯后的一氧化碳可以做为高炉煤气进行使用。在本实施例中，由于在对原料气水解后，没有硫化氢生成单质硫的步骤，而是将二氧化碳及硫化氢在变压吸附提纯二氧化碳装置中进行吸附，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高炉煤气脱硫方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、将经过压缩的原料气通入水解塔中进行COS水解，生成含硫化氢的混合气体；S2、将所述含硫化氢的混合气体通入变压吸附提纯二氧化碳装置中进行粗脱硫，得到粗脱硫气体并对吸附了二氧化碳及硫化氢的吸附剂进行吸附剂解吸；S3、将所述粗脱硫气体通入精脱硫塔中进行精脱硫，得到精脱硫气体；S4、将所述精脱硫气体通入变压吸附提纯一氧化碳工段，提纯一氧化碳得到脱硫高炉煤气。

【技术特征摘要】
1.一种高炉煤气脱硫方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、将经过压缩的原料气通入水解塔中进行COS水解，生成含硫化氢的混合气体；S2、将所述含硫化氢的混合气体通入变压吸附提纯二氧化碳装置中进行粗脱硫，得到粗脱硫气体并对吸附了二氧化碳及硫化氢的吸附剂进行吸附剂解吸；S3、将所述粗脱硫气体通入精脱硫塔中进行精脱硫，得到精脱硫气体；S4、将所述精脱硫气体通入变压吸附提纯一氧化碳工段，提纯一氧化碳得到脱硫高炉煤气。2.如权利要求1所述的高炉煤气脱硫方法，其特征在于，在所述对吸附了二氧化碳及硫化氢吸附剂进行解吸之后，所述方法还包括：S301、将解吸后的二氧化碳和硫化氢通入二氧化碳回收装置中进行二氧化碳回收处理。3.如权利要求1所述的高炉煤气脱硫方法，其特征在于，所述粗脱硫包括：S201、提升所述变压吸附提纯二氧化碳装置中压力到预先设定好的第一压力值；S202、在所述第一压力值下，吸附剂在高压下吸附二氧化碳和硫化氢，完成粗脱硫。4.如权利要求1所述的高炉煤气脱硫方法，其特征在于，所述吸附剂解吸包括：S203、降低所述变压吸附提纯二氧化碳装置中压力到预先设定好的第二压力值；S204、在所述第二压力值...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，陈文魁，王国玺，
申请(专利权)人：湖南衡钢百达先锋能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43