主题：高炉煤气精脱硫技术

高炉煤气精脱硫是冶金行业超低排放重点、难点，是钢铁领域不断进行工艺技术研究的重大课题。本次培训从政策背景、技术路线、公司技术等方面对高炉煤气精脱硫技术进行了深入剖析。

主讲人：节能环保（大气）事业部 王守春

参加人员：节能环保（大气）事业部、市场开发部及其他相关部门

培训内容：

01 政策背景

高炉煤气是钢铁企业产量最大的可燃气体，主要成分为n₂、co、co₂、h₂等，出炉温度为100~200℃，压力为0.2~0.3mpa。高炉煤气含有大量的可燃气体co，因而具备广泛用途，可送往烧结炉、高炉热风炉、轧钢加热炉、煤气发电等用户单元作为燃料使用。

然而，由于高炉煤气中含有少量的硫元素，易造成下游用户燃烧后烟气中so₂超标，使用后气体体积量增加、温度高、压力低，且下游用户多而散。采用这种末端治理方式，具有设备投资大、成本较高、运行管理困难等弊端。

日前，《关于推进钢铁行业实施超低排放的意见》（环大气【2019】35号）、《关于做好钢铁企业超低排放评估检测工作的通知》（环办大气函【2019】922号）和《钢铁企业超低排放改造技术指南》等国家相关政策措施相继推出，明确提出“加强源头控制，高炉煤气应实施精脱硫”的要求。结合国家政策导向及技术应用实践，从高炉煤气的源头进行治理，实现高炉煤气脱硫是践行钢铁行业超低排放的重要途径。

02 技术路线

高炉煤气精脱硫的关键在于煤气中有机硫的控制与削减，工业气体脱除有机硫一般采用先水解或氢解再脱h₂s的方式。

水解工艺

①条件相对较低，通常在中温或常温下即可迸行，目前开发的催化剂一般在不超过150°c时即有较好效果，可在高炉煤气自身温度环境下进行反应，不需要额外加温加压。

②在水解反应中，关键的是催化剂的选择，有机硫水解所用催化剂主要有铝基、钛基及其混合物等。

③有机硫水解反应时需要高炉煤气中含有一定量的水蒸气（高炉煤气含水量一般均可满足），温度窗口为80~150°c。

④国内外研究有机硫催化剂的时间较长，采用水解法将有机硫转化为无机硫的技术已经属于比较成熟的领域。

⑤用水解工艺可对高炉煤气中主要的cos、cs₂等进行转化。

⑥水解反应系统均为中低压系统，因此设备、管线等工艺装置的投资较低，容易实现工业化应用，目前在国内已有试验性装置投入使用。

氢解工艺

①温度通常为280~400°c，压力为3.5~4.0mpa。

②适用于焦炉煤气，利用煤气中大量的h₂将cos转换为h₂s；高炉煤气中氢气含量较低，需向气源中加氢。

③通常采用的催化剂为钴、镍、锌基等。

④氢解工艺处理cos的效率较高。

⑤高温高压的反应条件会导致投资和运行成本较高，高炉煤气鲜见采用。

h₂s吸收技术

①干法脱硫技术：利用固体吸附剂或吸收剂对h₂s进行吸附吸收，具有精度高、操作流程简单的优点。

②湿法脱硫技术：利用碱性物质将硫化氢吸收，具备系统阻力低、占地面积小的优点，但同时存在废液处理难、煤气热值降低、碱液用量大，运行费用高等缺点。

经对比，干法脱硫技术更适合高炉煤气精脱硫工艺。

03 公司技术

针对以上高炉煤气的性质及特点，航天源动力公司自主研发高炉煤气精脱硫技术，实现高炉煤气有机硫和无机硫的深度脱除，同时高效回收过程产生的余热、废水、废反应剂等，无二次污染。

目前，公司高炉煤气精脱硫技术经过理论研究、小试实验研究、中试实验研究、工业示范装置验证，已进入工业示范工程建设阶段，在行业内形成重要示范效应。

▲公司承揽的某大型钢铁企业高炉煤气精脱硫项目

技术优势

①精脱硫装置设置在trt/bprt之后，对发电效率影响较小；

②前端治理一步到位，免除末端多环节治理，节约环保投资；

③分段高精度控温、控水、脱氯除尘，水解转化率≥95%，出口h₂s可脱除至≤0.1ppm；

④全干法处置，无废水、占地少，可满足钢厂新建脱硫或超低改造要求；

⑤系统可模块化设计，施工周期短，可靠性、自动化程度高，检修维护成本低。