一种高炉煤气低温干法精脱硫系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种高炉煤气低温干法精脱硫系统及方法，属于高炉煤气精脱硫技术领域，包括第一换热器，所述第一换热器入口连接有TRT，所述第一换热器出口连接有精除尘水解一体塔，所述精除尘水解一体塔出口连接有冷却器入口，所述冷却器出口连接有脱硫塔入口，所述脱硫塔出口连接煤气管网。脱硫塔出口连接煤气管网。脱硫塔出口连接煤气管网。

【技术实现步骤摘要】
一种高炉煤气低温干法精脱硫系统及方法


[0001]本专利技术属于高炉煤气精脱硫
，具体涉及一种高炉煤气低温干法精脱硫系统及方法。

技术介绍

[0002]高炉炼铁是现代炼铁的主要方法，钢铁生产的重要环节。高炉在冶炼过程中将产生大量高炉煤气，高炉煤气的主要成分二氧化碳6
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12％，甲烷0.2
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0.5％，一氧化碳28
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33％，氢气1
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4％，氮气55
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60％，热值780～980Kcal/Nm3；脱硫前H2S含量20
‑
70mg/Nm3，COS含量60
‑
150mg/Nm3。
[0003]高炉煤气作为炼铁过程中的二次能源，在钢铁企业中有着最为广泛的应用。高炉煤气直接作为燃料主要用于热风炉、炼焦炉、烧结、球团、石灰窑、轧钢、加热炉和高炉煤气发电等设施。高炉煤气中硫的存在有两种形态：有机硫(COS、CS2等)和无机硫(H2S)，这两种形态的硫化物燃烧后会转化为SO2和SO3，形成酸雨，导致环境污染，使上述设施的排放不能达到国家排放标准。在没有高炉煤气精脱硫之前，一般上述设施会分别设置末端脱硫装置来达到国家排放标准，由于高炉煤气用户分布极为分散，上述设施采用末端脱硫装置，会造成投资大、占地多、建设难度大、运行成本高等问题。因此，采用高炉煤气源头精脱硫的方法，是解决上述问题的最佳方法。
[0004]为了解决末端脱硫装置治理上存在的问题，现有高炉煤气精脱硫方法，主要分湿法和干法二种：
[0005]如中国专利：CN110643395A“一种高炉煤气精脱硫工艺”，该专利所描述工艺路线为：高炉煤气除尘系统
→
有机硫水解转化
→
余压发电
→
湿法碱洗塔
→
煤气管网。该工艺存在以下不足：(1)有机硫水解转化置于余压发电之前，而湿法脱硫置于余压发电之后，水解转化后煤气中H2S含量将增大，这将加重余压发电设施及其附属管道的腐蚀或积盐；(2)采用湿法碱洗塔后会增加高炉煤气中的水分，降低高炉煤气的热値；(3)系统复杂，占地大，能耗高，运行成本较高。
[0006]如中国专利：CN110387270A“高炉煤气干法脱硫系统及方法”，采用的是中温精脱硫方法，该专利所描述工艺路线为：高炉
→
干法粗除尘器
→
前置粉料脱硫装置
→
干法精除尘器
→
有机硫转化塔
→
第二级干法脱硫装置
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粉料补集器
→
TRT余压发电。该工艺存在以下不足：(1)该工艺脱硫分两级，除尘三级，系统复杂，设备较多，投资较多。(2)该工艺的脱硫装置适应性有待验证，目前主要问题是：脱硫温度大于100℃,脱硫温度超过100℃后的脱硫催化剂产品还在研究中。
[0007]还有一种高炉煤气干法脱硫方法，采用的工艺路线为：高炉煤气除尘系统
→
TRT余压发电
→
微晶吸附脱硫
→
煤气管网。该方法主要存在投资大、能耗高等不足。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种高炉煤气低温干法精脱硫系统及方法，解决现有技术
中高炉煤气干法脱硫方法投资大、能耗高等技术问题。
[0009]本专利技术公开了一种高炉煤气低温干法精脱硫系统，包括第一换热器，所述第一换热器入口连接有第二换热器出口，所述第二换热器入口连接有TRT，所述第一换热器出口连接有精除尘水解一体塔，所述精除尘水解一体塔的出口与所述第二换热器的换热介质入口连接，所述第二换热器的换热介质出口连接有冷却器入口，所述冷却器出口连接有脱硫塔入口，所述脱硫塔出口连接煤气管网。
[0010]工作原理：
[0011]TRT排出30℃～50℃的高炉煤气时，进入第二换热器与精除尘水解一体塔出口的70℃～90℃高炉煤气进行换热，第二换热器中换热后高炉煤气温度提升至55℃～70℃，然后高炉煤气进入第一换热器加热，然后进入精除尘水解一体塔进行除尘水解，精除尘水解一体塔排出的高炉煤气在第二换热器进行换热后温度降至55℃～60℃，然后进入冷却器冷却，将高炉煤气冷却至35℃～45℃，35℃～45℃高炉煤气进入脱硫塔，在塔内实现H2S向单质S的转化，并将单质S吸附脱出，达到脱硫的目的。脱硫塔净化处理后出口的高炉煤气送入煤气管网。通过将精除尘水解一体塔的出口与第二换热器的换热介质入口连接，精除尘水解一体塔出口70℃～90℃的高炉煤气可以充当第二换热器的换热介质，减少了能量的消耗，并能降低进入冷却器的煤气温度。通过设置第一换热器，对高炉煤气升温，高炉煤气温度由55℃～70℃提升至70℃～90℃，保证进入精除尘水解一体塔的煤气温度为70℃～90℃。精除尘水解一体塔除把煤气中有机硫转化为硫化氢外，还能进一步清除煤气中粉尘，保证煤气中粉尘含量小于5mg/Nm3，可以保证下游用户(热风炉、加热炉、燃气炉等)燃烧后的粉尘含量小于5mg/m3达到排放要求，不需再上除尘设备。
[0012]进一步的，所述第二换热器为GGH换热器。
[0013]通过设置GGH换热器，TRT排出的高炉煤气温度为30℃～45℃时，能够提高进入换热器的高炉煤气温度，节省换热器的低压饱和蒸汽耗量或高温热水耗量。
[0014]进一步的，所述第一换热器为螺旋翅片管碳钢换热器。
[0015]进一步的，所述第一换热器上设置有第一流量调节阀。
[0016]通过设置第一流量调节阀，根据进入第一换热器的煤气温度变化，调节低压饱和蒸汽的流量或高温热水流量控制进入精除尘水解一体塔的高炉煤气温度，使进入精除尘水解一体塔的煤气温度保持为70℃～90℃。
[0017]进一步的，所述第一换热器与所述精除尘水解一体塔之间设置有第一温度控制装置。
[0018]通过设置第一温度控制装置，可以监控进入精除尘水解一体塔的煤气温度，并根据第一温度控制装置反馈的温度调节第一流量调节阀进入换热器的低压饱和蒸汽的流量或高温热水流量，使进入精除尘水解一体塔的高炉煤气温度保持为70℃～90℃。
[0019]进一步的，所述精除尘水解一体塔内装填水解剂和除尘剂。
[0020]高炉煤气在4精除尘水解一体塔内先进行除尘然后进行水解，高炉煤气中有机硫在水解剂的催化下转化为硫化氢。
[0021]进一步的，所述脱硫塔内填充脱硫剂。
[0022]高炉煤气中硫化氢在脱硫剂的催化下转化为单质硫并被吸附。
[0023]进一步的，所述冷却器为非金属防静电板式换热器。
[0024]进一步的，所述冷却器换热介质进口前设置有第二流量调节器。
[0025]通过设置第二流量调节器，根据煤气温度变化，调节循环水冷却水的流量控制进入脱硫塔的高炉煤气温度。
[0026]进一步的，所述冷却器与所述脱硫塔之间设置有第二温度控制装置。
[0027]通过设置第二温度控制装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高炉煤气低温干法精脱硫系统，包括第一换热器(1)，其特征在于，所述第一换热器(1)入口连接有第二换热器(7)出口，所述第二换热器(7)入口连接有TRT(2)，所述第一换热器(1)出口连接有精除尘水解一体塔(3)，所述精除尘水解一体塔(3)的出口与所述第二换热器(7)的换热介质入口连接，所述第二换热器(7)的换热介质出口连接有冷却器(4)入口，所述冷却器(4)出口连接有脱硫塔(5)入口，所述脱硫塔(5)出口连接煤气管网(6)。2.根据权利要求1所述的一种高炉煤气低温干法精脱硫系统，其特征在于，所述第二换热器(7)为GGH换热器。3.根据权利要求1所述的一种高炉煤气低温干法精脱硫系统，其特征在于，所述第一换热器(1)上设置有第一流量调节阀(8)。4.根据权利要求1所述的一种高炉煤气低温干法精脱硫系统，其特征在于，所述第一换热器(1)与所述精除尘水解一体塔(3)之间设置有第一温度控制装置(9)。5.根据权利要求1所述的一种高炉煤气低温干法精脱硫系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亮，杨青兰，王雪原，郑宏，余华标，李延奎，
申请(专利权)人：四川川锅锅炉有限责任公司四川川锅环保工程有限公司北京北大先锋科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：