一种钢铁行业高炉气深度净化超低排放低碳协同控制方法技术

一种钢铁行业高炉气深度净化超低排放低碳协同控制方法，步骤如下：(1)高炉出来的高炉气进入干法布袋除尘器，形成物流Ⅰ；(2)物流Ⅰ进入深度预处理工艺单元，除掉粉尘杂质、含氯化氢、含有机酸等物质后形成物流Ⅱ；(3)物流Ⅱ进入有机硫深度净化工艺单元，将有机硫转化为无机硫后形成物流Ⅲ；(4)物流Ⅲ进入无机硫深度净化工艺单元，除掉无机硫后形成物流Ⅳ；(5)物流

【技术实现步骤摘要】
一种钢铁行业高炉气深度净化超低排放低碳协同控制方法


[0001]本专利技术主要涉及环保节能减排领域，具体涉及高炉煤气中脱硫、二氧化碳等净化超低排放协同工艺流程。

技术介绍

[0002]2019年，中国钢铁工业碳排放量占全球钢铁碳排放总量的60％以上，占全国碳排放总量的15％左右，是我国碳排放量最高的制造业行业，是碳减排的绝对重中之重。钢铁冶金领域，高炉炼铁的过程中副产热值低的可燃气体——高炉煤气，高炉煤气量大，高炉煤气典型体积百分组成为CO占22
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27％、CO2占13
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19％、H2占1
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4％、CH4占02
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0.4％、N2占54
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58％，高炉煤气的综合利用途径主要有：(1)作为燃料；(2)用于发电；(3)回收CO和CO2。因此回收并利用好高炉煤气具有较高的经济和环保效益，但高炉煤气中含有粉尘、氯、硫等有害物质，必须进行高炉煤气综合净化处理后才能加以利用。
[0003]现有高炉煤气应用主要是采用重力+袋式除尘去除颗粒物，再经过TRT余压发电后，送往高炉热风炉、轧钢加热炉、煤气发电等分散用户单元作为燃料使用，但高炉煤气中含有的硫、氯等有害物质仍然未加处理。本专利提出的高炉气深度净化超低排放协同控制工艺流程，该流程最大的特点是采用径向流反应器、五个工艺单元及四种新型净化材料，以低成本，高寿命，绿色安全高效的优势解决高炉气因含硫量高污染高而导致难直接排放的问题，同时解决高炉气排放过程中二氧化碳的减排利用问题。
专利
技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种高炉气深度净化超低排放协同控制工艺流程，该专利技术采用径向流反应器，对含硫、二氧化碳气体等成分的高炉煤气进行五个工艺单元的处理，最后实现高炉煤气的超低排放，同时回收了宝贵资源CO2气体。
[0005]本专利技术的目的是这样实现的：包括高炉气经干法布袋除尘器处理后，经深度预处理工艺单元装置、有机硫深度净化工艺单元装置、无机硫深度净化工艺单元装置、二氧化碳吸附利用工艺单元装置、超低排放工艺单元装置，包括以下步骤：
[0006]步骤一：将高炉煤气通过干法布袋除尘器进行除尘处理。
[0007]步骤二：将已经经过干法布袋除尘器处理后的高炉气运输到深度预处理工艺单元。将已经经过干法布袋除尘器处理后的高炉气运输到深度预处理单元。本单元可针对粉尘杂质、含氯化氢、含有机酸等物质进行脱除，防止后续工段受粉尘、酸性物质的影响。为了保证本工艺单元预处理效果和减少压降损失，采用径向流固定床反应器及高效除杂质、有机酸及氯化氢的预处理净化剂。
[0008]步骤三：将经过深度预处理的高炉煤气运输到有机硫深度净化工艺单元。该单元可将高炉煤气中存在的形态复杂的有机硫转化为无机硫，为了保证有机硫净化的深度及减少压降损失，本工艺单元采用径向流固定床反应器及特殊晶型的高效有机硫水解净化剂。
[0009]步骤四：将经过有机硫深度净化工艺单元高炉煤气运输到无机硫深度净化工艺单
元。本单元采用干法脱硫及径向流固定床反应器及高硫容高脱除率的顆粒态无机硫靶向精脱硫净化剂。
[0010]步骤五：将经过脱硫深度净化工艺单元高炉煤气运输到TRT装置。高炉煤气余压回收透平发电装置(简称TRT)是一种二次能量回收装置，能够在减压阀之前将煤气引入到透平膨胀机做功，并将煤气所具有的热能与压力能转化为机械能作为发电机发电的驱动力，较好的起到了对于能量进行回收的效果。
[0011]步骤六：将前面深度净化脱硫后的高炉煤气进入干法吸附二氧化碳装置，利用不用压力条件下不同吸附剂对高炉气中不同组分吸附量差异的原理，有效的将脱硫后的高炉气中二氧化碳提纯吸附出单独使用，避免了二氧化碳的无序排放，本工艺单元采用干法吸附PSA工艺及无定型态二氧化碳变压吸附净化剂。
[0012]步骤七：本单元将前单元深度净化、吸附提纯后的高炉气完全达到国家环保要求可以直接排放，因其热值较高，可作为燃料气使用，而吸附提纯的二氧化碳产品去向是很多。
[0013]高炉气深度净化超低排放协同控制工艺流程整体优势：
[0014](1)高净化度，对氯化氢选择度好，对原料中的有机氯也有一定的吸附能；氯容量高，使用寿命长；配方安全清洁，不含有毒金属组分不会引起下游水解催化剂中毒失活。
[0015](2)有机硫转化率高，针对高炉煤气有机硫含量高、形态复杂的特点，采用深度转化工艺，有机硫深度净化催化剂采用碱金属活性组分，转化效率高，大于90％；强度高，不易粉化；对氧等有毒物质有较强的抗腐蚀性，性能衰减极为缓慢，使用寿命长。
[0016](3)工艺流程经济节能高效，在TRT前进行深度转化可充分利用高炉气的温度和压力，降低催化剂床层流速，减小压降损失，节约能耗，同时可避免TRT后水解雷要降温脱水再提温水解的冷热病。
[0017](4)装置简便快捷可靠，占地小，投资少，装置运行稳定及可靠性高。装置生产民本低，维护费用低，无需新增岗位操作人员。
附图说明
[0018]图1本专利技术的工艺流程图。
具体实施方式
[0019]一种高炉气深度净化超低排放协同控制工艺流程，该方法包括如下步骤：
[0020]第一步，通过高炉煤气经干法布袋除尘器除掉灰尘。
[0021]第二步，第一步高炉煤气经深度预处理工艺单元除掉粉尘杂质、含氯化氢、含有机酸等物质，该单元采用径向流固定床反应器及有机硫水解净化剂。
[0022]第三步，第二步高炉煤气经有机硫深度净化工艺单元将有机硫转化为无机硫，该单元采用径向流固定床反应器及特殊晶型的高效有机硫水解净化剂。
[0023]第四步，第三步高炉煤气经无机硫深度净化工艺单元除掉无机硫，该单元采用干法脱硫及径向流固定床反应器及高硫容高脱除率的顆粒态无机硫靶向精脱硫净化剂。
[0024]第五步，将第四步高炉煤气经过脱硫深度净化工艺单元高炉煤气运输到TRT装置。
[0025]第六步，将第五步高炉煤气经过二氧化碳吸附利用工艺单元吸附高炉煤气中的二
氧化碳，该单元采用干法吸附PSA工艺及无定型态二氧化碳变压吸附净化剂。
[0026]第七步，将第六步高炉煤气经超低排放工艺单元获得燃料气和回收二氧化碳。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢铁行业高炉气深度净化超低排放低碳协同控制方法，该方法包括如下步骤：第一步，将高炉气经干法布袋除尘器除掉灰尘；第二步，将第一步获得的高炉气经深度预处理工艺单元除掉粉尘杂质、含氯化氢、含有机酸物质，该单元采用径向流固定床反应器及预处理净化剂；第三步，将第二步获得的高炉气经有机硫深度净化工艺单元将有机硫转化为无机硫，该单元采用径向流固定床反应器及有机硫水解净化剂；第四步，将第三步获得的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈梦琦，毕年华，丁智远，郭艺飞，李洋洋，张可嘉，袁帅，刘峥，
申请(专利权)人：江苏华海三联净化材料有限公司，
类型：发明
国别省市：