高炉煤气的精脱硫方法技术

本发明专利技术涉及一种高炉煤气的精脱硫方法，主要解决现有技术高炉煤气净化中硫化物和灰尘除不干净，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干法除尘单元，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进入脱硫塔，脱硫塔下部为填有低温水解催化剂的有机硫转化装置，物流Ⅱ经低温催化剂水解催化后，形成物流Ⅲ，所述催化剂为微晶材料催化剂；脱硫塔上部填有精脱硫剂，物流Ⅲ经精脱硫剂吸附，形成物流Ⅳ；d.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，可用于高炉煤气精脱硫的工业生产中。

Fine desulfurization of blast furnace gas

【技术实现步骤摘要】
高炉煤气的精脱硫方法
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还含有大量的粉尘及硫化物，其硫化物主要分为有机硫和无机硫两类，有机硫占比高于无机硫。有机硫主要成分有羰基硫、二硫化碳、硫醚硫醇、噻吩等，以羰基硫为主；无机硫主要成分有硫化氢、二氧化硫等。未经处理燃烧后的高炉煤气，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及硫化物。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。在硫化物脱除方面，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无机硫，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，湿法脱硫后携带的水分可能进入后续管道设备造成腐蚀。有机硫，特别是COS的脱除是高炉煤气精脱硫的重要环节，当前有效的解决途径为将COS催化水解转化为H2S后脱除。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。其中所使用的中温水解催化剂易中毒，使用前需增加抗中毒步骤（装填保护剂的净化炉），工艺复杂，且TRT之后的高炉煤气进行湿法脱除硫化氢，会降低煤气热值，造成后续管道设备腐蚀。现有技术的脱硫工艺，大部分为高炉气燃烧后，脱出烟气中的二氧化硫，也叫做后脱硫工艺，本专利技术的工艺是直接脱出高炉煤气中的有机硫和无机硫，脱出硫后，再进行燃烧，这样烟气中不含有二氧化硫，不需要再上烟气的后脱硫工艺。前脱硫工艺简单，占地较小，运行成本较低，没有难处理的副产物，脱硫成本大大降低。现有技术没有公开使用微晶材料催化剂脱除高炉煤气中有机硫化物的报道。本专利技术的高炉煤气净化方法，完全脱除有机硫和硫化氢，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，造成二氧化硫排放超标、湿法脱硫后后续工段煤气管道易腐蚀的技术问题。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，一种高炉煤气的精脱硫方法，包括以下步骤：a.高炉出来的高炉煤气进入干法除尘单元，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进入脱硫塔，脱硫塔下部填有低温水解催化剂，脱硫塔上部填有精脱硫剂，物流Ⅱ经低温催化剂水解催化后，形成物流Ⅲ；物流Ⅲ经精脱硫吸附剂吸附后，形成物流Ⅳ；d.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，所述的低温水解催化剂以氧化铝为载体，催化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，所述的催化剂中第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，所述的催化剂中ⅣB族元素选自Ti、Zr或Hf中的至少一种；ⅤB族元素选自V、Nb或Ta中的至少一种。用于处理高炉煤气中有机硫的微晶材料催化剂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，所述的精脱硫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，所述的精脱硫吸附剂中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，所述的有机硫为硫化碳、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，所述的低温水解催化剂使用空速为100~3000h-1。上述技术方案中，优选的技术方案为，所述的低温水解催化剂使用空速为500~2500h-1。上述技术方案中，优选的技术方案为，所述的低温水解催化剂使用温度为50~140℃，压力0~8MPa。上述技术方案中，优选的技术方案为，所述的低温水解催化剂使用温度60~100℃，压力0~6MPa。所述的低温水解催化剂为蜂窝块型，孔隙率为20-40%。上述技术方案中，优选的技术方案为，所述的干法除尘单元采用干法布袋除尘。上述技术方案中，优选的技术方案为，干法除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，步骤c)脱硫塔中装填的精脱硫吸附剂为微晶材料吸附剂。所述的精脱硫吸附剂为蜂窝块型，孔隙率为20-40%。上述技术方案中，优选的技术方案为，所述的低温水解催化剂外观为蜂窝块状100mm*100mm*500~1000mm的长方体。上述技术方案中，优选的技术方案为，所述的低温水解催化剂外观为蜂窝块状150mm*150mm*500~1000mm的长方体。上述技术方案中，优选的技术方案为，所述的精脱硫吸附剂外观为蜂窝块状100mm*100mm*500~1000mm的长方体。上述技术方案中，优选的技术方案为，所述的精脱硫吸附剂外观为蜂窝块状150mm*150mm*500~1000mm的长方体。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，现有技术如增设喷淋塔等湿法除硫化氢方法可除去煤气中的硫化氢，但损失煤气的热值，降低了高炉煤气的回收利用价值，而且难以脱除有机硫，一般的水解催化剂需增设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高炉煤气的精脱硫方法，包括以下步骤：/na. 高炉出来的高炉煤气进入干法除尘单元，除尘后形成物流Ⅰ；/nb. 物流Ⅰ进入TRT发电单元，发电后形成物流Ⅱ；/nc. 物流Ⅱ进入脱硫塔，脱硫塔下部填有低温水解催化剂，脱硫塔上部填有精脱硫剂，物流Ⅱ经低温催化剂水解催化后，形成物流Ⅲ；物流Ⅲ经精脱硫吸附剂吸附后，形成物流Ⅳ；/nd. 物流Ⅳ进入后续高炉煤气使用工段。/n

【技术特征摘要】
1.一种高炉煤气的精脱硫方法，包括以下步骤：
a.高炉出来的高炉煤气进入干法除尘单元，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进入脱硫塔，脱硫塔下部填有低温水解催化剂，脱硫塔上部填有精脱硫剂，物流Ⅱ经低温催化剂水解催化后，形成物流Ⅲ；物流Ⅲ经精脱硫吸附剂吸附后，形成物流Ⅳ；
d.物流Ⅳ进入后续高炉煤气使用工段。


2.根据权利要求1所述的高炉煤气的精脱硫方法，其特征在于所述的低温水解催化剂为金属负载的氧化物催化剂；所述的精脱硫吸附剂为活性炭、氧化铁、或者微晶材料吸附剂中的至少一种。


3.根据权利要求2所述的高炉煤气的精脱硫方法，其特征在于所述的低温水解催化剂以氧化铝为载体，催化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。


4.根据权利要求3所述的高炉煤气的精脱硫方法，其特征在于所述的催化剂中第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。


5.根据权利要求3所述的高炉煤气的精脱硫方法，其特征在于所述的催化剂中ⅣB族元素选自Ti、Zr或Hf中的至少一种；ⅤB族元素选自V、Nb或Ta中的至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：马广伟，张燎原，董群学，
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