【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高炉煤气精脱硫及环保，尤其涉及一种高炉煤气深度净化超低排放方法。
技术介绍
1、我国钢铁工业是我国碳排放量最高的制造行业，迫切需要通过加速低碳转型，降低全社会碳排放量，确保国家碳达峰与碳中和目标顺利实现。提升钢铁工业集中度，实现低碳绿色发展是我国钢铁工业大趋势。钢铁工业在高炉炼铁的过程中产生的量大且副产热值低的可燃气体——高炉煤气，高炉煤气中总硫浓度为100-200mg/nm3 、二氧化碳含量为15-20%，因此研发既能解决高炉煤气含硫量高污染高难直接排放的问题， 也能解决高炉气排放过程中二氧化碳的减排利用问题， 同时提供广泛应用的煤气燃料的高炉煤气净化回收利用技术， 具有较高的经济和环保效益。
2、钢铁工业高炉煤气统计产量高达700-800亿立方米／月，钢铁行业实施超低排放，净化后要求h2s浓度小于10mg/m3 s02 最低排放值达到30mg/m3 。 2019年4月国家已要求2025年底前重点区域钢铁企业起低排放改造基本完成，全国力争80％以上产能完成改造。
3、目前高炉煤气脱硫技术比较多，其中应用比较广泛、操作比较简单的是干法吸附脱硫技术，高炉煤气经吸附塔下部的煤气均布器，均匀通过脱硫吸附剂装填层，高炉煤气中的h2s、cos、cs2在表面官能团分子力的作用下，被脱硫吸附剂多孔表面吸附。但在实际工作过程中，脱硫吸附剂对h2s的吸附脱除效果显著，但是对cos和cs2脱除效果不好。目前高炉煤气的脱硫工艺，水解催化剂的使用周期较短，因在水解之前未考虑酸性物质和粉尘杂质的脱除，高炉煤气中的酸性
4、除此以外，目前高炉煤气精脱硫领域存在以下技术问题：1、在国家相关部门明确指出淘汰湿法脱硫技术的前提下， 如何有效选取干法脱硫技术有效降低排放，保证脱硫过程中不新增固废或者危废；2、高炉煤气中灰分、碱性金属和氯化氢含量较高，容易造成干法脱硫过程中，吸附剂、水解剂、净化剂的堵塞和失活；3、高炉煤气利用过程中包含trt装置，干法脱硫过程，如何保证不对其造成压力及热能的损失，减小对trt发电量的影响。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种高炉煤气深度净化超低排放方法，它通过在高炉煤气精脱硫系统前端设置管道雾化喷淋系统，通过胺类溶剂对高炉煤气中小颗粒机械杂质和大部分酸性物质进行初步脱除，极大延长了后续单元所用预处理催化剂、有机硫深度净化催化剂和无机硫深度净化催化剂的使用寿命，从而能极大降低运行成本，在trt前适宜的温度、压力条件下，设置有机硫转化单元，高炉煤气中的有机硫组分通过催化剂反应转化为无机硫h2s，然后经过trt余压透平系统，回收压力和热能，最后进入无机硫深度净化单元通过靶向羟基铁复合催化剂脱除高炉煤气中的h2s组分，同时靶向羟基铁复合催化剂在吸附饱和后，能够在钢铁厂内部掺烧消化，无固废产生，能够较为彻底地脱除高炉煤气中的有机硫和无机硫，并且有效地避免水解催化剂的中毒，此外该方法在考虑到煤气净化的同时合理规划热能的利用，能够显著提高脱硫效率，同时操作简单，运行成本低。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种高炉煤气深度净化超低排放方法，其特征在于，包括通过管道依次连接的管道雾化喷淋系统、预处理单元、有机硫深度净化单元、透平系统和无机硫深度净化单元，高炉气经布袋除尘后，首先经过管道雾化喷淋系统，通过所述管道雾化喷淋系统脱除大部分小颗粒粉尘和酸性组分后，再进行预处理脱氯脱酸、经过有机硫深度净化后进入透平系统，然后经过靶向精脱硫得到深度净化；所述管道雾化喷淋系统通过设置在管道上的加压雾化喷头将碱性物质雾化后喷淋在管道中通过的高炉煤气上；所述碱性物质为胺类溶液，包括一乙醇胺(mea)、二乙醇胺(dea)、n-甲基二乙醇胺(mdea)及其衍生物中的一种或多种的混合，胺类溶液在通过加压雾化喷头前需要进行初步加热，经所述管道雾化喷淋系统后的高炉煤气，温度为80-120℃，进入预处理单元，在催化剂的作用下脱除高炉煤气中的酸性物质和物理粉尘杂质；预处理后的高炉煤气保持80-120℃进入有机硫深度净化单元，在有机硫深度净化催化剂的作用下高炉煤气中有机硫转化为h2s后，高炉煤气通入透平系统进行余热余压利用，经透平系统余热余压利用后的高炉煤气，保持温度在20-35℃，进入无机硫深度净化单元深度脱除气体中的h2s，h2s被吸附脱除净化后经煤气出口引出，送往后续用户单位；所述预处理单元设置在预处理塔内，所述有机硫深度净化单元设置在有机硫深度净化塔内，所述无机硫深度净化单元设置在靶向精脱硫塔内。
4、进一步的，高炉煤气预处理催化剂选用zn-na基催化剂。
5、进一步的，所述有机硫深度净化催化剂选用碱金属k-na作为活性组分。
6、进一步的，所述靶向精脱硫使用靶向羟基铁复合催化剂，活性组分为碱金属与碱土金属、过渡金属、复合金属氧化物中的一种或多种的组合。
7、进一步的，所述预处理塔、所述有机硫深度净化塔和所述靶向精脱硫塔的高炉煤气气体入口处设气体均分器。
8、进一步的，所述超细活性组分复配预处理剂、碱金属k-na活性组分催化剂和靶向羟基铁复合催化剂均为10目以下的复合活性组分催化剂。
9、进一步的，高炉气经过所述预处理单元、所述有机硫深度净化单元和所述无机硫深度净化单元后压力降＜1000pa。
10、进一步的，所述预处理单元、所述有机硫深度净化单元和所述无机硫深度净化单元空塔气体流速为0.6-1.2m/s。
11、进一步的，所述预处理单元、所述有机硫深度净化单元和所述无机硫深度净化单元均为钢制空反应器。
12、进一步的，所述预埋安全稳定组合结构的顶部为防护加固安全结构，所述定位安全成型连接杆的顶部未将所述预埋安全稳定组合结构的顶部贯穿。
13、本专利技术的有益效果：
14、本专利技术采通过在高炉煤气精脱硫系统前端设置管道雾化喷淋系统，通过胺类溶剂对高炉煤气中小颗粒机械杂质和大部分酸性物质进行初步脱除，极大延长了后续单元所用预处理催化剂、有机硫深度净化催化剂和无机硫深度净化催化剂的使用寿命，从而能极大降低运行成本，在trt前适宜的温度、压力条件下，设置有机硫转化单元，高炉煤气中的有机硫组分通过催化剂反应转化为无机硫h2s，然后经过trt余压透平系统，回收压力和热能，最后进入无机硫深度净化单元通过靶向羟基铁复合催化剂脱除高炉煤气中的h2s组分，同时靶向羟基铁复合催化剂在吸附饱和后，能够在钢铁厂内部掺烧消化，无固废产生，能够较为彻底地脱除高炉煤气中的有机硫和无机硫，并且有效地避免水解催化剂的中毒，此外该方法在考虑到煤气净化的同时合理规划热能的利用，能够显著提高脱硫效率，同时操作简单，运行成本低。
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1.一种高炉煤气深度净化超低排放方法，其特征在于，包括通过管道依次连接的管道雾化喷淋系统、预处理单元、有机硫深度净化单元、透平系统和无机硫深度净化单元，高炉气经布袋除尘后，首先经过管道雾化喷淋系统，通过所述管道雾化喷淋系统脱除大部分小颗粒粉尘和酸性组分后，再进行预处理脱氯脱酸、经过有机硫深度净化后进入透平系统，然后经过靶向精脱硫得到深度净化；所述管道雾化喷淋系统通过设置在管道上的加压雾化喷头将碱性物质雾化后喷淋在管道中通过的高炉煤气上；所述碱性物质为胺类溶液，包括一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)及其衍生物中的一种或多种的混合，胺类溶液在通过加压雾化喷头前需要进行初步加热，经所述管道雾化喷淋系统后的高炉煤气，温度为80-120℃，进入预处理单元，在催化剂的作用下脱除高炉煤气中的酸性物质和物理粉尘杂质；预处理后的高炉煤气保持80-120℃进入有机硫深度净化单元，在有机硫深度净化催化剂的作用下高炉煤气中有机硫转化为H2S后，高炉煤气通入透平系统进行余热余压利用，经透平系统余热余压利用后的高炉煤气，保持温度在20-35℃，进入无机硫深度净化单元深度脱除
2.根据权利要求1所述的一种高炉煤气深度净化超低排放方法，其特征在于：高炉煤气预处理催化剂选用Zn-Na基催化剂。
3.根据权利要求1所述的一种高炉煤气深度净化超低排放方法，其特征在于：所述有机硫深度净化催化剂选用碱金属K-Na作为活性组分。
4.根据权利要求1所述的一种高炉煤气深度净化超低排放方法，其特征在于：所述靶向精脱硫使用靶向羟基铁复合催化剂，活性组分为碱金属与碱土金属、过渡金属、复合金属氧化物中的一种或多种的组合。
5.根据权利要求4所述的一种高炉煤气深度净化超低排放方法，其特征在于：所述预处理塔、所述有机硫深度净化塔和所述靶向精脱硫塔的高炉煤气气体入口处设气体均分器。
6.根据权利要求4所述的一种高炉煤气深度净化超低排放方法，其特征在于：所述超细活性组分复配预处理剂、碱金属K-Na活性组分催化剂和靶向羟基铁复合催化剂均为10目以下的复合活性组分催化剂。
7.根据权利要求4所述的一种高炉煤气深度净化超低排放方法，其特征在于：高炉气经过所述预处理单元、所述有机硫深度净化单元和所述无机硫深度净化单元后压力降＜1000Pa。
8.根据权利要求4所述的一种高炉煤气深度净化超低排放方法，其特征在于：所述预处理单元、所述有机硫深度净化单元和所述无机硫深度净化单元空塔气体流速为0.6-1.2m/s。
9.根据权利要求4所述的一种高炉煤气深度净化超低排放方法，其特征在于：所述预处理单元、所述有机硫深度净化单元和所述无机硫深度净化单元均为钢制空反应器。
...【技术特征摘要】
1.一种高炉煤气深度净化超低排放方法，其特征在于，包括通过管道依次连接的管道雾化喷淋系统、预处理单元、有机硫深度净化单元、透平系统和无机硫深度净化单元，高炉气经布袋除尘后，首先经过管道雾化喷淋系统，通过所述管道雾化喷淋系统脱除大部分小颗粒粉尘和酸性组分后，再进行预处理脱氯脱酸、经过有机硫深度净化后进入透平系统，然后经过靶向精脱硫得到深度净化；所述管道雾化喷淋系统通过设置在管道上的加压雾化喷头将碱性物质雾化后喷淋在管道中通过的高炉煤气上；所述碱性物质为胺类溶液，包括一乙醇胺(mea)、二乙醇胺(dea)、n-甲基二乙醇胺(mdea)及其衍生物中的一种或多种的混合，胺类溶液在通过加压雾化喷头前需要进行初步加热，经所述管道雾化喷淋系统后的高炉煤气，温度为80-120℃，进入预处理单元，在催化剂的作用下脱除高炉煤气中的酸性物质和物理粉尘杂质；预处理后的高炉煤气保持80-120℃进入有机硫深度净化单元，在有机硫深度净化催化剂的作用下高炉煤气中有机硫转化为h2s后，高炉煤气通入透平系统进行余热余压利用，经透平系统余热余压利用后的高炉煤气，保持温度在20-35℃，进入无机硫深度净化单元深度脱除气体中的h2s，h2s被吸附脱除净化后经煤气出口引出，送往后续用户单位；所述预处理单元设置在预处理塔内，所述有机硫深度净化单元设置在有机硫深度净化塔内，所述无机硫深度净化单元设置在靶向精脱硫塔内。
2.根据权利要求1所述的一种高炉煤气深度净化超低排放方法，其特征在于：高...
【专利技术属性】
技术研发人员：毕年华，宋海娟，袁帅，张国荣，狄清喜，杨旭镓，
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：
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