一种脱除高炉煤气中有机硫的方法及系统技术方案

本申请涉及尾气处理领域，尤其涉及一种脱除高炉煤气中有机硫的方法及系统；所述方法包括：对高炉煤气进行除尘，后进行硫转化催化，以使高炉煤气中硫转化为硫化氢，得到一级高炉煤气；对一级高炉煤气进行换热，后进行气体压缩，再以脱硫溶液进行硫化氢吸附，分别得到硫化氢富集液和纯净的高炉煤气；对硫化氢富集液进行再生，得到再生的脱硫溶液，以实现脱硫溶液的回用；所述系统包括：除尘单元；硫转化催化单元，包括硫转化催化塔、换热器和压缩部；吸附再生单元，包括吸附塔、气液分离器和再生塔；通过除尘、硫转化催、换热、气体压缩和再生利用，并对催化剂采用预硫化的方式，实现脱硫过程中对高炉煤气的资源化利用。高炉煤气的资源化利用。高炉煤气的资源化利用。

【技术实现步骤摘要】
一种脱除高炉煤气中有机硫的方法及系统


[0001]本申请涉及尾气处理领域，尤其涉及一种脱除高炉煤气中有机硫的方法及系统。

技术介绍

[0002]随着钢铁行业的发展，作为炼钢阶段尾气的高炉煤气可达到700～800亿立方米/月，而目前针对高炉煤气的处理和应用的流程包括：高炉尾气先经过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、煤气发电等单元流程用作燃料；但是随着钢铁行业正式进入“超低排放”时代，而高炉热风炉、轧钢加热炉、煤气发电单元的用户目前均要求所用燃烧的高炉煤气中的SO2达到超低排放限值，但是按照目前高炉煤气的处理方法，无法满足超低排放限值的要求。
[0003]目前高炉煤气的处理路线包括两种，一种是将高炉煤气燃烧后进行末端治理，另外一种在燃烧前从源头控制，即在高炉煤气的出口进行脱硫控制；其中，燃烧后进行末端治理的技术较为成熟，一般是利用氧化钙吸收燃烧后的尾气并产生大量的硫酸钙和亚硫酸钙，但是这种处理方式将导致成本增加，另外，虽然目前有结合非富氧燃烧的方式进行处理，但是在末端处理SO2尾气时，SO2的含量将是高炉煤气的4～5倍，若要达到处理标准，则需要增加尾气达标装置，将增加整体处理系统的占地面积和成本，并且非富氧燃烧后气体组分更加复杂，将导致副产品硫酸钙的品质不高，甚至会变成固体废弃物或者危险固体废弃物。虽然源头控制技术可以利用高炉煤气的温度和气质组成实现硫形态的转化和脱除，降低后续工艺单元的管道管件的腐蚀风险和安全隐患，但是脱硫过程中缺乏对高炉煤气的资源化利用。
[0004]因此如何在脱硫过中资源化利用高炉煤气，是目前亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种脱除高炉煤气中有机硫的方法及系统，以解决现有技术中在脱硫过程中难以资源化利用高炉煤气的技术问题。
[0006]第一方面，本申请提供了一种脱除高炉煤气中有机硫的方法，所述方法包括：
[0007]对高炉煤气进行除尘，后进行硫转化催化，以使所述高炉煤气中硫转化为硫化氢，得到一级高炉煤气；
[0008]对所述一级高炉煤气进行换热，后进行气体压缩，再以脱硫溶液进行硫化氢吸附，分别得到硫化氢富集液和纯净的高炉煤气；
[0009]对所述硫化氢富集液进行再生，得到再生的脱硫溶液，以实现脱硫溶液的回用；
[0010]其中，所述硫转化催化包括以催化剂预硫化的方式进行硫转化催化；
[0011]所述预硫化的温度为100℃～300℃，所述预硫化的气相空速为1000h
‑1～15000h
‑1。
[0012]可选的，所所述预硫化包括干法预硫化或湿法预硫化，所述干法预硫化包括以预硫化气体进行干法预硫化，所述预硫化气体的硫化氢含量为10％～20％,所述预硫化气体
的氢气含量＞2％；
[0013]所述湿法预硫化包括以预硫化载气和硫化油进行湿法预硫化，所述预硫化载体包括氮气和氢气，所述硫化油的液相空速为1h
‑1～3h
‑1。
[0014]可选的，所述氮气的含量为55％～65％，所述氢气的含量为35％～45％。
[0015]可选的，所述硫转化催化的压力为0.1MPa～0.5MPa，所述硫转化催化的气相空速为500h
‑1～2000h
‑1，所述硫转化催化包括恒温段催化，所述恒温段的温度为180℃～250℃。
[0016]可选的，所述除尘后的高炉煤气满足：[H2]＞1.5％，其中，[H2]为H2在除尘后高炉煤气中的含量。
[0017]可选的，所述换热前的一级高炉煤气的温度为150℃～200℃，所述换热后的一级高炉煤气的温度≤60℃。
[0018]可选的，所述气体压缩的压力为1.0MPa～4.0MPa；所述硫化氢吸收的空塔气速为0.1m/s～2m/s；所述再生包括以空气为再生气体对所述硫化氢富集液进行再生，所述空气的流量为150m3/h～800m3/h。
[0019]第二方面，本申请提供了一种脱除高炉煤气中有机硫的系统，所述系统适配第一方面所述的方法，所述系统包括：
[0020]除尘单元，所述除尘单元用于对高炉煤气中的尘土进行脱除；
[0021]硫转化催化单元，所述硫转化催化单元包括硫转化催化塔、换热器和压缩部，所述硫转化催化塔的进料口连通所述除尘单元的出料口，所述硫转化催化塔的出料口连通所述换热器的进料口，所述换热器的出料口连通所述压缩部的进料口；
[0022]吸附再生单元，所述吸附再生单元包括吸附塔、气液分离器和再生塔，所述吸附塔的进料口连通所述压缩部的出料口，所述吸附塔的出气口连通所述气液分离器的进料口，以得到纯净的高炉煤气；所述吸附塔的出料口连通所述再生塔的进料口，所述再生塔的进料口连通所述吸附塔的进液口。
[0023]可选的，所述吸附再生单元还包括：硫磺过滤机和硫磺存储槽，所述再生塔的出液口连通所述硫磺过滤机的进液口，所述硫磺过滤机的出液口连通所述再生塔的进液口，所述硫磺过滤机的出料口连通所述硫磺存储槽。
[0024]可选的，所述吸附再生单元还包括：空气分布器和空气泵，所述空气泵的出气口连通所述空气分布器的进气口，所述空气分布器设于所述再生塔的底部。
[0025]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0026]本申请实施例提供的一种脱除高炉煤气中有机硫的方法，先通过除尘去除高炉煤气中的尘土，再通过硫转化催化，促使高炉煤气中的SO2、COS、CS2、H2和H2O之间发生反应，促进高炉煤气中的硫转化为H2S，而在硫转化催化前对催化剂采用预硫化的方式，从而使催化剂的催化效力到达合适，促使高炉煤气中硫转化为H2S，再通过换热和气体压缩，从而增加H2S的电离速度，方便脱硫溶液对H2S的吸收，再通过对吸收了H2S的脱硫溶液进行再生利用，使硫元素脱离整个系统排出，进而实现高炉煤气中硫脱除的同时，利用高炉煤气中各组分气体之间在催化的条件下相互的反应生成H2S，不仅能保证SO2的脱除，还能保证其余含硫的氧化物的脱除，进而实现脱硫过程中对高炉煤气的资源化利用。
附图说明
[0027]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本申请实施例提供的方法的流程示意图；
[0030]图2为本申请实施例提供的系统的结构示意图；
[0031]图3为本申请实施例提供的系统的实际结构示意图；
[0032]其中，1
‑
除尘单元，2
‑
硫转化催化单元，21
‑
硫转化催化塔，22
‑
换热器，23
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脱除高炉煤气中有机硫的方法，其特征在于，所述方法包括：对高炉煤气进行除尘，后进行硫转化催化，以使所述高炉煤气中硫转化为硫化氢，得到一级高炉煤气；对所述一级高炉煤气进行换热，后进行气体压缩，再以脱硫溶液进行硫化氢吸附，分别得到硫化氢富集液和纯净的高炉煤气；对所述硫化氢富集液进行再生，得到再生的脱硫溶液，以实现脱硫溶液的回用；其中，所述硫转化催化包括以催化剂预硫化催化剂预硫化的方式进行硫转化催化；所述预硫化的温度为100℃～300℃，所述预硫化的气相空速为1000h
‑1～15000h
‑1。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预硫化包括干法预硫化或湿法预硫化，所述干法预硫化包括以预硫化气体进行干法预硫化，所述预硫化气体的硫化氢含量为10％～20％,所述预硫化气体的氢气含量＞2％；所述湿法预硫化包括以预硫化载气和硫化油进行湿法预硫化，所述预硫化载体包括氮气和氢气，所述硫化油的液相空速为1h
‑1～3h
‑1。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述氮气的含量为55％～65％，所述氢气的含量为35％～45％。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硫转化催化的压力为0.1MPa～0.5MPa，所述硫转化催化的气相空速为500h
‑1～2000h
‑1，所述硫转化催化包括恒温段催化，所述恒温段的温度为180℃～250℃。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述除尘后的高炉煤气满足：[H2]＞1.5％，其中，[H2]为H2在除尘后高炉煤气中的含量。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述换热前的一级高炉煤气的温度为150℃～200℃，所述换热后的一级高炉煤气的温度≤60℃。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气体压缩的压力为1.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭婷，
申请(专利权)人：首钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：