高爐煤氣精脫硫技術(shù)規(guī)范—催化氧化法

發(fā)布日期:2021-09-25瀏覽次數(shù)：511

高爐煤氣精脫硫技術(shù)規(guī)范—催化氧化法正文如下：

范圍

本文件規(guī)定了催化氧化法高爐煤氣精脫硫技術(shù)的術(shù)語和定義、原理與工藝、技術(shù)要求、安全與環(huán)保、運(yùn)行與維護(hù)。
本文件適用于鋼鐵行業(yè)高爐煤氣的精脫硫處理。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。
GB 12348 工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)
3 術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本文件。
3.1
高爐煤氣有機(jī)硫 organic sulfur of blast furnace gas
高爐煤氣中以羰基硫（COS）為主，含有微量二硫化碳（CS2），占比 75%～85%。
3.2
高爐煤氣無機(jī)硫 inorganic sulfur of blast furnace gas高爐煤氣中以硫化氫（H2S）為主，占比 20%左右。
3.3
高爐煤氣精脫硫 blast furnace gas fine desulfurization
采用前置凈化處理技術(shù)對經(jīng)除塵進(jìn)入爐頂發(fā)電裝置后的高爐煤氣進(jìn)行源頭脫硫的過程。
3.4
催化氧化法 catalytic oxidation method
在催化劑的作用下，將高爐煤氣中的有機(jī)硫、無機(jī)硫逐級轉(zhuǎn)化為硫單質(zhì)的方法。
3.5
有機(jī)硫平均轉(zhuǎn)化率 average conversion rate of organic sulfur

高爐煤氣中有機(jī)硫COS和CS2轉(zhuǎn)化成單質(zhì)硫的平均比例。

無機(jī)硫平均脫除率 average removal rate of inorganic sulfur
高爐煤氣中無機(jī)硫 H2S 平均脫除的比例。
4 原理與工藝
4.1 方法原理
高爐煤氣中的硫主要以 COS、CS2、H2S 形式存在，COS 和 CS2屬于有機(jī)硫，在催化劑的作用下，首先利用高爐煤氣自身水分將有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為 H2S，然后采用氧化法將 H2S 氧化為固態(tài)單質(zhì)硫進(jìn)行回收脫除，達(dá)到脫硫的目的。
主要反應(yīng)原理如下:
COS+H2O=H2S+CO2
CS2+2H2O=2H2S+CO2
2H2S+O2=2S+2H2O
4.2 工藝流程
催化氧化法高爐煤氣精脫硫工藝流程如圖 1 所示。

高爐煤氣自爐頂排出后，首先經(jīng)重力除塵和布袋除塵后進(jìn)入爐頂煤氣發(fā)電裝置，發(fā)電后的煤氣經(jīng)調(diào)溫后進(jìn)入水解裝置，在水解裝置內(nèi)煤氣中的有機(jī)硫被轉(zhuǎn)化為無機(jī)硫；然后將
煤氣繼續(xù)降溫后通入脫硫裝置，在脫硫裝置內(nèi)煤氣中的無機(jī)硫氧化為固態(tài)單質(zhì)硫附著在脫硫劑上，達(dá)到脫硫的目的；最后將脫硫處理后的高爐煤氣送至各用氣點使用。
4.3 設(shè)備構(gòu)成
4.3.1 高爐煤氣精脫硫系統(tǒng)應(yīng)包括有機(jī)硫轉(zhuǎn)化系統(tǒng)、無機(jī)硫脫除系統(tǒng)和其它輔助設(shè)施等。
4.3.2 高爐煤氣精脫硫系統(tǒng)主要使用的裝備有：水解裝置、脫硫裝置、冷卻（加熱）裝置等，具體如圖 2 所示。

5 技術(shù)要求
5.1 一般要求
5.1.1 高爐煤氣精脫硫技術(shù)裝備應(yīng)符合國家有關(guān)法律法規(guī)和政策標(biāo)準(zhǔn)要求，處理后的高爐煤氣應(yīng)滿足國家相關(guān)環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)要求。
5.1.2 適用于總硫濃度不大于 500mg/Nm3的高爐煤氣脫硫。
5.2 處理水平
5.2.1 高爐煤氣中有機(jī)硫COS和CS2平均轉(zhuǎn)化率應(yīng)不小于95%。
5.2.2 高爐煤氣中無機(jī)硫 H2S 平均脫除率應(yīng)不小于 95%。
5.2.3 處理后的高爐煤氣中總硫濃度小于10mg/Nm3。
5.2.4 燃用精脫硫后高爐煤氣的燃燒尾氣二氧化硫排放濃度應(yīng)符合35mg/Nm3的國家超低排放限值要求。
5.3 處置要求
5.3.1 高爐煤氣經(jīng)爐頂輸出后，先經(jīng)過重力除塵和布袋除塵，將煤氣中塵含量降至10mg/m3以下，后煤氣進(jìn)入TRT/BPRT裝置進(jìn)行發(fā)電。
5.3.2 煤氣經(jīng)過發(fā)電裝置后，進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，將煤氣溫度調(diào)節(jié)至70-90℃，如煤氣溫度高于90℃需要降溫，如煤氣溫度低于70℃需要升溫。
5.3.3 煤氣經(jīng)過調(diào)溫裝置后，通入水解轉(zhuǎn)化裝置，煤氣中的有機(jī)硫在裝置內(nèi)轉(zhuǎn)化為無機(jī)硫。
5.3.4 煤氣經(jīng)過水解裝置后，進(jìn)一步調(diào)溫至30-40℃，通入脫硫裝置，煤氣中的無機(jī)硫被脫除。
5.3.5 煤氣經(jīng)過脫硫裝置后，送入煤氣管網(wǎng)至各個用氣點。
5.3.6 水解裝置和脫硫裝置均為固定床，設(shè)備運(yùn)行過程中可無人值守。
5.3.7 重點監(jiān)控高爐煤氣溫度，控制冷卻或加熱介質(zhì)用量，預(yù)防催化劑中毒。
6 安全與環(huán)保
6.1 高爐煤氣精脫硫系統(tǒng)安全性與可用性應(yīng)滿足高爐生產(chǎn)設(shè)施運(yùn)行要求。
6.2 高爐煤氣精脫硫系統(tǒng)噪聲控制應(yīng)滿足GB 12348的規(guī)定。對于噪聲較高的設(shè)備，應(yīng)采取減振消聲措施。
6.3 產(chǎn)生的主要固體廢物為使用過的水解劑和脫硫劑，不產(chǎn)生廢水和環(huán)境粉塵污染。固體廢物可用作生產(chǎn)輔料或委托外協(xié)處理。
7 運(yùn)行與維護(hù)
7.1 高爐煤氣精脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)應(yīng)設(shè)立專門管理部門，并配備相應(yīng)的專業(yè)人員和設(shè)備。
7.2 應(yīng)建立健全與高爐煤氣精脫硫系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)相關(guān)的各項管理制度和運(yùn)行、檢修規(guī)程。
7.3 高爐煤氣精脫硫系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)應(yīng)納入全廠的維護(hù)保養(yǎng)計劃中，檢修時間間隔宜與高爐同步進(jìn)行。