高炉煤气的脱硫净化方法技术

本发明专利技术涉及一种高炉煤气的脱硫净化方法，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进入有填有催化剂的有机硫转化装置，所述催化剂为蜂窝块状分子筛催化剂，物流Ⅰ经催化转化后形成物流Ⅱ；c.物流Ⅱ进入TRT发电单元，发电后形成物流Ⅲ；d.物流Ⅲ进入脱硫塔，用水或者碱液喷淋后，形成物流Ⅳ，喷淋液进入废水处理系统或者提盐系统或去冲渣工段；e.物流Ⅳ进入后续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。

Desulfurization and purification of blast furnace gas

【技术实现步骤摘要】
高炉煤气的脱硫净化方法
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脱硫净化方法。
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。在高炉喷煤过程中，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，SO2，SO3，还有COS、CS2、噻吩等有机硫，未经处理燃烧后，烟气中二氧化硫排放超标。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。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。在酸性气体脱除方面，目前较为成熟的方法是在TRT装置之后设置湿法洗涤装置。这种方法可以有效脱除高炉煤气中的酸性气体，如H2S，SO2，SO3，但是无法脱除高炉煤气中的有机硫，导致燃烧后的烟气中SO2排放不达标。中国专利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。中国专利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。中国专利CN201910042224.1公开了一种高炉煤气脱硫净化方法，步骤为：S1、高炉煤气经干法布袋除尘装置除尘后进入有机硫转化装置，将有机硫转化成H2S；S2、然后进入余压透平发电装置回收压力能及热能；S3、降温后的高炉煤气再进入湿法脱硫装置脱除硫化氢，之后去各用户单元。所述有机硫转化装置包括净化炉与净化炉管道连接的水解炉，布袋除尘后装置除尘后的高炉煤气经过装填保护剂的净化炉，进一步脱除高炉煤气中的粉尘并脱除氯，然后进入装填多功能净化剂及中温水解催化剂转化有机硫的水解炉对有机硫进行转化。其中中温水解催化剂易中毒，使用前需增加抗中毒步骤，工艺复杂。现有技术没有使用微晶材料类催化剂净化高炉煤气的报道，更没有公开使用微晶材料催化剂，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，除去高炉煤气中的灰尘。有针对性的解决了目前存在高炉煤气脱硫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、灰尘脱除不干净，特别是硫化物中的有机硫难去除，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脱硫净化方法。该方法用于采用煤气加热或发电的生产中，具净化干净，工艺简单，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：a.高炉出来的高炉煤气进入除尘单元，除尘后形成物流Ⅰ；b.物流Ⅰ进入有填有有机硫转化催化剂的转化装置，所述催化剂为蜂窝块状催化剂，物流Ⅰ经催化转化后形成物流Ⅱ；c.物流Ⅱ进入TRT发电单元，发电后形成物流Ⅲ；d.物流Ⅲ进入脱硫塔，用水或者碱液喷淋后，形成物流Ⅳ，喷淋液进入废水处理系统或者提盐系统或者去冲渣工段；e.物流Ⅳ进入后续高炉煤气使用工段。上述技术方案中，优选的技术方案为，所述的用于处理高炉煤气中有机硫的催化剂，以催化剂重量百分比计，包括以下组分：a)80～99.5%的选自包括X型分子筛、Y型分子筛、A型分子筛、TS-1、Ti-MWW、Ti-MOR分子筛、ETS-4分子筛、ETS-10分子筛、ZSM型分子筛、丝光沸石、β型分子筛、SAPO型分子筛、MCM-22、MCM-49、MCM-56、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、氧化铝、高岭土中的至少一种；和载于其上的b)0～20%的稀土元素或其氧化物；c)0～10%的选自元素周期表ⅠA族元素中的至少一种或其氧化物；d)0～10%的选自元素周期表ⅢA族元素中的至少一种或其氧化物；e)0～10%的选自元素周期表中ⅠB族中至少一种元素或其氧化物；f)0～10%的选自元素周期表中ⅡB族中至少一种元素或其氧化物；g)0～10%的选自元素周期表中ⅣB族或ⅥB族或ⅦB族中至少一种元素或其氧化物；h)0～20%的选自元素周期表中Ⅷ族中至少一种元素或其氧化物；其中在b)、c)、d)、e)、f)、g)和h)取值中至少有两个值大于零。上述技术方案中，优选的技术方案为，以催化剂重量百分比计，包括以下组分：a)85～98.0%的选自包括Y型分子筛、TS-1、Ti-MWW、Ti-MOR分子筛、ETS-4分子筛、ETS-10分子筛、ZSM-5型分子筛、丝光沸石、β型分子筛、SAPO型分子筛、MCM-22、MCM-49、MCM-56、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、氧化铝、高岭土中的至少一种；和载于其上的b)0.5～20%的稀土元素或其氧化物；c)0.5～10%的选自元素周期表ⅠA族元素中的至少一种或其氧化物；d)0.5～10%的选自元素周期表ⅦB族元素中的至少一种或其氧化物；e)0～10%的选自元素周期表中ⅠB族中至少一种元素或其氧化物；f)0～10%的选自元素周期表中ⅡB族中至少一种元素或其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高炉煤气的脱硫净化方法，包括以下几个步骤：/na. 高炉出来的高炉煤气进入除尘单元，除尘后形成物流Ⅰ；/nb. 物流Ⅰ进入有填有有机硫转化催化剂的转化装置，所述催化剂为蜂窝块状催化剂，物流Ⅰ经催化转化后形成物流Ⅱ；/nc. 物流Ⅱ进入TRT发电单元，发电后形成物流Ⅲ；/nd. 物流Ⅲ进入脱硫塔，用水或者碱液喷淋后，形成物流Ⅳ，喷淋液进入废水处理系统或者提盐系统或者去冲渣工段；/ne. 物流Ⅳ进入后续高炉煤气使用工段。/n

【技术特征摘要】
1.一种高炉煤气的脱硫净化方法，包括以下几个步骤：
a.高炉出来的高炉煤气进入除尘单元，除尘后形成物流Ⅰ；
b.物流Ⅰ进入有填有有机硫转化催化剂的转化装置，所述催化剂为蜂窝块状催化剂，物流Ⅰ经催化转化后形成物流Ⅱ；
c.物流Ⅱ进入TRT发电单元，发电后形成物流Ⅲ；
d.物流Ⅲ进入脱硫塔，用水或者碱液喷淋后，形成物流Ⅳ，喷淋液进入废水处理系统或者提盐系统或者去冲渣工段；
e.物流Ⅳ进入后续高炉煤气使用工段。


2.根据权利要求1所述的用于高炉煤气的脱硫净化方法，其特征在于，所述的有机硫转化催化剂，以催化剂重量百分比计，包括以下组分：
a)80～99.5%的选自包括X型分子筛、Y型分子筛、A型分子筛、TS-1、Ti-MWW、Ti-MOR分子筛、ETS-4分子筛、ETS-10分子筛、ZSM型分子筛、丝光沸石、β型分子筛、SAPO型分子筛、MCM-22、MCM-49、MCM-56、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、氧化铝、氧化硅、高岭土中的至少一种；和载于其上的
b)0～20%的稀土元素或其氧化物；
c)0～10%的选自元素周期表ⅠA族元素中的至少一种或其氧化物；
d)0～10%的选自元素周期表ⅢA族元素中的至少一种或其氧化物；
e)0～10%的选自元素周期表中ⅠB族中至少一种元素或其氧化物；
f)0～10%的选自元素周期表中ⅡB族中至少一种元素或其氧化物；
g)0～10%的选自元素周期表中ⅣB族或ⅥB族或ⅦB族中至少一种元素或其氧化物；
h)0～20%的选自元素周期表中Ⅷ族中至少一种元素或其氧化物；
其中在b)、c)、d)、e)、f)、g)和h)取值中至少有两个值大于零。


3.根据权利要求1所述的高炉煤气的脱硫净化方法，其特征在于，所述的催化剂，以重量百分比计，包括以下组分：
a)85～98.0%的选自包括Y型分子筛、TS-1、Ti-MWW、Ti-MOR分子筛、ETS-4分子筛、ETS-10分子筛、ZSM-5型分子筛、丝光沸石、β型分子筛、SAPO型分子筛、MCM-22、MCM-49、MCM-56、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、氧化铝、高岭土中的至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：马广伟，张燎原，覃远航，
申请(专利权)人：山东洲蓝环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37