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高炉煤气精脱硫工艺分析

添加时间：2024-12-22 | 文章录入：秩名 | 文章来源：原创

1. 高炉煤气硫成分分析
根据各企业检化验数据分析，目前高炉煤气中硫元素主要存在形式有两种，即硫化氢以及羰基硫，其中硫化氢含量约占四分之一，羰基硫约占四分之三。羰基硫（COS）是一种有臭鸡蛋气味的无色气体，性质稳定，但会与氧化剂强烈反应，水分子存在时也会腐蚀金属。可燃、有毒。
2. 高炉煤气脱硫存在的难点
目前限于工艺及技术限制。目前国内实现有机硫、无机硫全面脱除的成熟案例几乎没有，截至2019年12月，仅山西立恒钢铁初步建成精脱硫装置，但是其运行效果、原理机理仍未得到行业普遍认可；其他企业，以首钢迁钢等环保先进企业为代表，行业内实施了一批高炉煤气脱除硫化氢（脱酸）地高炉煤气脱硫工程，但是该工艺仅能对硫化氢实施脱除，未对占比达到四分之三的羟基硫实现脱除，因此为了后续各用户稳定达标排放，仍需要在焦炭等原辅燃料上进行硫元素的控制。由于首钢迁钢有固定低硫原辅燃料供应，因此仅在其单一企业可行，该经验无法复制到其他企业。
除此之外，高炉煤气本身的工艺特点也成为限制其脱除工艺发展的主要因素。与较为成熟的焦炉煤气精脱硫技术相比，高炉煤气处理量较大；存在易燃易爆、有毒、高压、高温等特点，对烟气处理设备的安全稳定性带来较大挑战；实施精脱硫势必要对现场总图布置进行改造，部分企业现场位置紧凑，施工难度较大。
3. 高炉煤气精脱硫工艺选取
目前焦炉煤气精脱硫常用的技术为分子筛吸附法、微晶材料吸附法等，虽然从技术原理上能够达到相关脱除效果，但是工程造价过于昂贵，以焦炉煤气精制为例，仅吸附工序工程造价即达到700-900元/Nm3•h，应用于小气量、高附加值的焦炉煤气尚有一定的经济价值，但是若用于低热值、大气量的高炉煤气，将会给企业带来沉重的经济负担。
因此建议选取“发电前催化水解+发电后湿法脱硫化氢”的水解法工艺，根据高炉煤气中硫含量的情况，先采用水解法将羟基硫转化为硫化氢，再使用湿法将高炉煤气中的硫化氢脱除。该工艺经过多家企业中试、项目技术风险小；目前已经实施精脱硫改造的山西立恒、新兴铸管即为水解工艺；占地相对较小，且投资、运行成本企业能够接受。

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