高炉煤气净化方法技术

本发明专利技术涉及一种高炉煤气的净化方法，主要解决现有技术中高炉煤气净化中氯化物、硫化物、油和灰尘除不干净，造成煤气管道易腐蚀，高炉煤气燃烧后二氧化硫排放超标的技术问题。本发明专利技术通过采用包括以下步骤：a.高炉出来的高炉煤气进入粗除尘单元，粗除尘后形成物流Ⅰ；b.物流Ⅰ进入TRT发电单元，发电后形成物流Ⅱ；c.物流Ⅱ进入综合净化塔，所述的综合净化塔内含有微晶材料吸附剂，除掉煤气中的氯化物和硫化物，形成物流Ⅲ；d.物流Ⅲ进入后续的高炉煤气使用工段的技术方案，较好地解决了该问题，可用于高炉煤气净化的工业生产中。

Purification Method of Blast Furnace Gas

【技术实现步骤摘要】
高炉煤气净化方法
本专利技术涉及一种高炉煤气的净化方法，特别是用于发电的高炉煤气的净化方法。
技术介绍
高炉煤气是钢铁企业在炼铁过程中副产的含有一氧化碳、二氧化碳、氮气、氢气的低热值可燃气体。未经净化的高炉煤气含有大量的粉尘，含尘煤气会堵塞煤气管道、燃烧装置的烧嘴，也会对燃气机组造成磨损，增大压力损失。因此在利用前先进行除尘处理，除尘分为粗除尘和精除尘。在高炉喷煤过程中，都会不同程度地喷吹烟煤或无烟煤，喷煤时，硫元素经高温化学反应产生SO2，SO3等；而高炉原料中的进口矿，尤其是澳矿，则含有大量Cl-。煤气中的饱和水蒸气随着煤气温度的降低而逐渐析出，其中的氯、硫溶于水中，煤气冷凝水容易呈较强的酸性，对煤气管道造成腐蚀，严重者影响到高炉煤气管网的安全运行。高炉煤气中氯、硫化物的存在会腐蚀燃气轮机叶片，减少燃机使用寿命。煤气中的硫化物除H2S，还有机硫，未经处理燃烧后，烟气中二氧化硫排放超标。高炉煤气中含有的重油等有机物也会堵塞燃机喷嘴。所以高炉煤气在燃烧发电前，需要进行净化，脱除煤气中携带的灰尘、氯化物、硫化物、重油等。现有的高炉煤气净化工艺，除尘这一环节已由干法除尘工艺取代传统的湿法。干式除尘运行中发现净化处理后煤气管道的腐蚀问题非常突出。采用高炉煤气喷碱方法脱除煤气中的大部分氯化物和硫化物，减轻煤气管道的腐蚀，但由于大量喷碱和喷水循环洗涤，不但降低煤气热值，影响煤气利用价值，还消耗大量的水资源，还产生了大量高盐、高氯废水需处理。文献CN201710404777.8公开了一种高炉煤气除酸方法，过程是：在现有高炉煤气干法除尘系统的基础上设置高炉煤气除酸装置，高炉煤气除酸装置包括：粉末喷枪、喷吹罐及供气源，粉末喷枪包括：贯穿煤气管道的喷灌及设置在喷管上的喷咀；喷咀位于煤气管道内部；喷吹罐通过喷粉管道与粉末喷枪固定连接；喷吹罐设置有硫化喷咀；供气源通过器官与流化喷咀连接；喷吹载体通过流化喷咀进入喷吹罐，使喷吹罐内的石灰粉末流化，流化后的石灰粉末通过喷粉管道流入粉末喷枪，最后流入煤气管道，石灰粉末的强吸水性将高炉煤气中的部分水分吸收，生成氢氧化钙后再与煤气中的酸性气体，如HCl、SO2、SO3、H2S、CO2等进行化学反应，生成CaCl2、CaS、CaSO3、CaSO4、CaCO3等物质，最终被回收至储灰仓，降低煤气中的酸性气体含量。文献CN201220070822.3涉及一种高炉煤气干法除尘脱氯复合装置，包括通过管道连接在高炉后的并联的发电装置和减压阀组，所述发电装置和减压阀组之前串接有颗粒床除尘器，所述颗粒床除尘器中含有脱氯颗粒、脱硫颗粒和脱氨颗粒、吸湿颗粒。颗粒床除尘器之前设置有粗除尘装置、颗粒床除尘器之后设置有干法精除尘装置。同时脱除高炉煤气中的氯、硫、氨。现有技术没有使用微晶材料类吸附剂净化高炉煤气的报道，更没有公开使用微晶材料吸附剂，同时脱除高炉煤气中氯化氢和硫化物的报道，本专利技术煤气净化方法，完全脱除氯化氢和硫化氢，除去高炉煤气中的重油及精除尘后的灰尘。有针对性的解决了目前存在高炉煤气净化不彻底的技术问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是高炉煤气中氯化物、硫化物、灰尘和重油脱除不干净，造成煤气管道易腐蚀，氯化物、硫化物腐蚀燃机叶片，二氧化硫排放超标的技术问题，本专利技术提供一种新的高炉煤气净化方法。该方法用于采用煤气加热或发电的生产中，具净化干净，硫排放低，管道不易腐蚀、发电装置运行稳定的优点。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种高炉煤气的净化方法，包括以下步骤：一种高炉煤气的净化方法，包括以下步骤：a.高炉出来的高炉煤气进入粗除尘单元，粗除尘后形成物流Ⅰ；b.物流Ⅰ进入TRT发电单元，发电后形成物流Ⅱ；c.物流Ⅱ进入综合净化塔，所述的综合净化塔内含有微晶材料吸附剂，除掉煤气中的氯化物和硫化物，形成物流Ⅲ；d.物流Ⅲ进入后续的高炉煤气使用工段。上述技术方案中，优选的技术方案为，所述的微晶材料类吸附剂中含有元素周期表中第ⅠA、ⅡA、ⅤA、ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB或第Ⅷ族元素中的至少一种元素。上述技术方案中，优选的技术方案为，所述的元素周期表中第ⅡA元素选自镁和钙中的至少一种；第ⅠB族元素选自铜、银中的至少一种；第ⅢB族元素选自镧、铈、钇中的至少一种，Ⅷ族元素选自铁、钴、镍中的至少一种。上述技术方案中，优选的技术方案为，所述的微晶材料类吸附剂中微晶材料选自X型分子筛、Y型分子筛、A型分子筛、ZSM型分子筛、丝光沸石、β型沸石、SAPO型分子筛、ALPO型分子筛、MCM-22分子筛、MCM-49、MCM-56、SSZ-13分子筛、ZSM-5/丝光沸石、ZSM-5/β沸石、ZSM-5/Y、MCM-22/丝光沸石、ZSM-5/Magadiite、ZSM-5/β沸石/丝光沸石、ZSM-5/β沸石/Y沸石或ZSM-5/Y沸石/丝光沸石中的至少一种。上述技术方案中，优选的技术方案为，所述的微晶材料类吸附剂中ZSM型微晶材料包括ZSM-5、ZSM-23、ZSM-11、ZSM-48中的至少一种，所述的ZSM型微晶材料硅铝分子比为100~10000。上述技术方案中，优选的技术方案为，所述的微晶材料类吸附剂同时脱除高炉煤气中的油、灰尘、氨气、有机硫和无机硫。上述技术方案中，优选的技术方案为，物流Ⅱ的温度为0~120℃。上述技术方案中，优选的技术方案为，所述的硫化物为硫化氢、二氧化硫、二硫化碳、硫醇、硫醚、噻吩、甲基硫醇、甲基硫醚中的至少一种。上述技术方案中，优选的技术方案为，所述的微晶材料类吸附剂为可循环再生吸附剂。上述技术方案中，优选的技术方案为，粗脱尘单元采用重力除尘器、旋风除尘器、布袋除尘器、电除尘或陶瓷高温除尘器中的至少一种。上述技术方案中，优选的技术方案为，精脱尘单元采用布袋除尘器、喷淋除尘、吸附除尘中的至少一种方法。上述技术方案中，优选的技术方案为所述的微晶材料吸附剂为可再生吸附剂。上述技术方案中，优选的技术方案为所述的微晶材料为疏水型吸附剂。所述的ZSM型微晶材料硅铝分子比为100~10000。上述技术方案中，优选的技术方案为物流Ⅰ进入TRT发电单元之前，进行精脱尘单元，采用布袋除尘器、喷淋除尘、吸附除尘中的至少一种方法精除尘。在高炉煤气净化工艺过程中，干法除尘系统中的高炉煤气经除尘净化后，现有技术如增设喷碱塔等湿法除氯化氢方法可除去煤气中的氯化氢，但损失煤气的热值，降低了高炉煤气的回收利用价值。采用本专利技术的方法，具有如下优点：（1）使用微晶材料吸附剂，能将氯化氢和硫化氢、有机硫能彻底脱除干净，解决了煤气管道易腐蚀、燃机叶片腐蚀、排放硫化物超标的问题。（2）将吸附剂进行多功能化，可同时脱氯、脱硫，脱油、除尘，在一个吸附塔内，可同时进行综合净化过程，这样减少了分别脱氯、脱硫的装置，降低了生产成本。（3）脱氯脱硫净化后的高炉煤气压力、温度都不会大幅降低，煤气的热值得到有效保留。采用本专利技术的技术方案：高炉炉顶出来的高煤气进入粗除尘单元，粗除尘后进入TRT发电单元，经过发电后的高炉煤气进入综合净化塔，净化塔内含有微晶材料类吸附剂，同时脱除掉煤气中的氯化物和硫化物，再进入后续的高炉煤气使用工段。综合净化塔出口处硫化氢含量为小于1mg/m3，氯化氢含量为小于1mg/m3，油含量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高炉煤气的净化方法，包括以下步骤：a. 高炉出来的高炉煤气进入粗除尘单元，粗除尘后形成物流Ⅰ；b. 物流Ⅰ进入TRT发电单元，发电后形成物流Ⅱ；c. 物流Ⅱ进入综合净化塔，所述的综合净化塔内含有微晶材料吸附剂，除掉煤气中的氯化物和硫化物，形成物流Ⅲ；d. 物流Ⅲ进入后续的高炉煤气使用工段。

【技术特征摘要】
1.一种高炉煤气的净化方法，包括以下步骤：a.高炉出来的高炉煤气进入粗除尘单元，粗除尘后形成物流Ⅰ；b.物流Ⅰ进入TRT发电单元，发电后形成物流Ⅱ；c.物流Ⅱ进入综合净化塔，所述的综合净化塔内含有微晶材料吸附剂，除掉煤气中的氯化物和硫化物，形成物流Ⅲ；d.物流Ⅲ进入后续的高炉煤气使用工段。2.根据权利要求1所述的高炉煤气的净化方法，其特征在于所述的微晶材料类吸附剂中含有元素周期表中第ⅠA、ⅡA、ⅤA、ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB或第Ⅷ族元素中的至少一种元素。3.根据权利要求2所述的高煤气的净化方法，其特征在于所述的元素周期表中第ⅡA元素选自镁和钙中的至少一种；第ⅠB族元素选自铜、银中的至少一种；第ⅢB族元素选自镧、铈、钇中的至少一种，Ⅷ族元素选自铁、钴、镍中的至少一种。4.根据权利要求1所述的高炉煤气的净化方法，其特征在于所述的微晶材料类吸附剂中微晶材料选自X型分子筛、Y型分子筛、A型分子筛、ZSM型分子筛、丝光沸石、β型沸石、SAPO型分子筛、ALPO型分子筛、MCM-22分子筛、MCM-49、MCM-56、SSZ-13分子筛、ZSM-5/丝光沸石、ZSM-5/β沸石、ZSM-5/Y、MCM-22/丝光沸石、ZS...

【专利技术属性】
技术研发人员：马广伟，王存文，梁军，
申请(专利权)人：湖北申昙环保新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42