[发明专利]一种低浓度含无机硫的高炉煤气的处理方法及装置

说明书

本发明公开了一种化工生产领域，具体是指一种含无机硫的高炉煤气的处理方法及装置。本发明是将待处理高炉煤气进入喷淋塔C，喷淋塔C的上部喷淋NaHS溶液，与高炉煤气中SO₂进行充分反应；喷淋塔C出来的高炉煤气再进入到喷淋塔D；喷淋塔C出来的喷淋液进入到NaHS回流池；高炉煤气进入到喷淋塔D后，与喷淋塔D上部喷淋下来的脱硫剂反应；经处理后高炉煤气经煤气管道排出；喷淋下来的脱硫剂进入到脱硫剂再生池；脱硫剂为含Fe³⁺螯合剂的KOH溶液；以及依据该方法所制造的装置，包括喷淋塔C、喷淋塔D、脱硫剂再生池等。本发明的优点是投资少、处理效果好、以及无二次污染等情形。

技术领域

本发明涉及一种化工生产领域，具体是指一种处理低浓度含无机硫的高炉煤气的处理方法及装置。

背景技术

高炉煤气为钢铁企业炼铁工序中高炉炼铁过程中产生的副产品，主要成分为:CO、CO₂、N₂、H₂、CH₄等，其中可燃成分CO含量约占20-25％左右，H₂、CH₄的含量很少，CO₂、N₂的含量分别占15-22％、55％，热值约为3500KJ/m³。高炉煤气在钢铁企业主要作为钢铁企业内部炼铁烧结、球团、高炉热风炉、轧钢加热炉、热处理炉、自备热电厂燃气锅炉等燃料。目前燃气锅炉设备按照《锅炉大气污染物排放标准》，SO₂的排放限值为50mg/Nm³；按照《火电厂大气污染物排放标准》，燃气锅炉的大气污染物SO₂的排放限值为35mg/Nm³；2019年4月22日，生态环境部印发了《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》，对于钢铁企业超低排放指标提出了严格的要求，在京津冀及周边地区、长三角地区、汾渭平原等大气污染防治重点区域率先推进，烧结、自备电厂二氧化硫排放限值为35mg/Nm³，炼铁热风炉、轧钢热处理炉SO₂排放限值为50mg/Nm³，对高炉煤气进行脱硫处理是保证后续达标排放的必然需求，也是当前环保政策要求。

高炉煤气量大、终端用户分散，煤气中含有H₂S并有一定含量的有机硫、氰化氢、氯、氟、尘等杂质，如采用煤气燃烧后脱SO₂工艺，需上多套脱SO2装置分散，投资大且管理成本高，并且全程管道设备在腐蚀方面存在严重的安全隐患。现有专利201310583623.1、201410026037.1所公开的技术内容，对于高浓度H₂S处理时具有优势，在处理低浓度时无法实现有效的效果，且成本畸高。

根据高炉煤气脱硫实际情况，开发出一套高炉煤气在源头集中脱硫，脱硫后的高炉煤气满足H₂S含量控制在20mg/Nm³以下，总硫含量控制在28mg/Nm³以下，从而保障满足自备电厂燃烧高炉煤气后35mg/Nm³的SO₂排放标准、热风炉及轧钢加热炉50mg/Nm³的SO₂排放标准。该方案较好实现钢铁企业环保效益、社会效益和经济效益。

现有高炉煤气脱硫技术介绍：

后脱-传统脱硫方案：钢铁企业高炉煤气用户较多、工况复杂多变，根据上述技术特点，采用后脱SO₂工艺-传统烟气系统脱硫工艺(石灰石膏法、湿法、半干法、干法等)对目前钢铁企业脱硫要求并不适合，而且采用分散脱硫的方式，投资相对较大、占地大。

前脱-现有脱硫方案：高炉煤气处理工艺流程如附图1所示。

针对高炉煤气中的硫组分处理技术，需要采取四个步骤完成，具体如下：

1)A-1塔内进行高炉煤气预处理：处理高炉煤气(活性炭吸附Cl、F等)