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微晶吸附煤气源头精脱硫技术

发布时间: 2021-11-09

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式: 技术转让
成果类型: 发明专利,新技术
行业领域:
新材料产业,制造业
成果介绍

本技术适用于煤气的源头污染物综合治理:

1)经过煤气布袋除尘和余压发电后的高炉煤气或需集中净化的高炉煤气;

2)经湿法脱硫后需进一步精制的焦炉煤气。

传统脱硫是针对煤气燃烧后的末端烟气进行脱硫,主要采用钙法、镁法、钠法、氨法、有机碱法等工艺但煤气燃烧后的烟气体积增大温度高压力低,且烟气排放点分散将导致脱硫装置庞大、分散耗水量大,脱硫成本较高,产生二次污染等缺点。煤气源头治理能够集中治理,处理的高炉煤气量和焦炉煤气量分别只有燃烧后烟气量的60%20%左右,具有总占地小、运行成本低、管理方便、无二次污染等优点,同时源头治理对煤气管网寿命、燃烧效率都有促进。

目前高炉煤气未经过净化处理或采用湿法洗涤脱硫,焦炉煤气精脱硫通常采用氧化铁或活性炭干法脱硫,脱硫剂更换频繁,再生劳动量大,而且只能部分脱除无机硫。

本技术的主要内容是成套煤气源头精脱硫工艺技术及装备,适用于高炉煤气和焦炉煤气源头精脱硫。

本技术的原理是采用新型纳米疏水微晶材料作为吸附材料,采用多塔变温吸附技术,在较低温度下同时选择性地吸附硫化氢、有机硫、氨气、苯、萘、焦油以及重质芳烃等,获得满足净化要求的焦炉煤气或高炉煤气。当吸附饱和后,利用少部分净化后煤气经过加热后对吸附塔进行解吸再生。解吸气送现有烧结系统或者回送到焦化初冷器前,也可就地处理。每个吸附塔交替进行吸附和解吸,系统连续运行。

对于高炉煤气源头精脱硫,其工艺路线是经过高炉布袋除尘和余压透平发电装置后的煤气进入多个并联装填微晶材料的吸附塔后,高炉煤气中氯离子、有机硫和无机硫等被吸附,净化后煤气总硫含量小于5mg/m3精制高炉煤气送管网。对于焦炉煤气,其工艺路线是在来自湿法粗脱硫装置后的焦炉煤气进入微晶吸附煤气处理系统,精制焦炉煤气送用户管网。

本技术的主要特点有:

1.更高效

基于微晶吸附的煤气源头治理技术净化后总硫含量可<1mg/m3,能够保证热风炉、加热炉、燃气锅炉等末端用户烟气SO2的排放指标<10mg/m3

2.更环保

基于微晶吸附的煤气源头治理技术不产生废水、不会产生硫化氢逃逸,不增加任何污染物排放点,不给钢厂增加新的脱硫副产物品种。

3.更经济

基于微晶吸附的煤气源头治理技术相比其他高炉煤气源头治理技术,核心材料使用寿命最长(5~7年),运行能耗最低,系统阻损最小(小于3kPa),从而打造了目前最为经济的煤气源头精脱硫技术,其综合运行成本***~***/吨铁,只到末端烟气脱硫综合运行成本的60%左右,相比其他源头治理技术,综合运行成本也能节省20%以上。对于焦炉煤气,运行成本为15~20/吨焦,仅为传统方法的20%~30%

    该技术已经实现工业化可根据用户实际生产情况订制全套净化方案提供交钥匙工程

本技术已于2016年底成功应用在中信特钢铜陵泰富动力分厂焦炉煤气净化系统中信特钢铜陵泰富动力分厂煤气净化系统建成于2012年,煤气量35000m³/h,采用传统工艺净化煤气,采用四个脱硫塔,合计1000m³氧化铁吸附剂脱硫;用四个脱萘塔,合计672m³活性炭吸附剂脱萘;用四个脱苯塔,合计512 m³活性炭吸附剂脱苯;一共使用12个吸附塔,共约2200m3吸附剂依次净化煤气。

净化后的煤气经煤压机压缩后,送到燃机发电。吸附剂半年到一年更换一次。升级改造后的煤气净化工艺,采用自主研发的目前国际上尖端的纳米疏水微晶材料吸附剂技术,同时选择性地吸附苯、萘、焦油其他重质芳烃、硫化氢、有机硫、氨气,仅采用4个吸附塔,400m³吸附剂,同时完成脱焦油、硫化氢和有机硫、苯、萘、氨气、氢氰酸等混合气体的工作。吸附塔使用个数减少了8个,吸附剂的使用量仅为原来的20%。以前的八个塔中,两两循环再生,现在减少为四个塔单循环再生,换热器、加热器、冷却器也相应减少,再生周期由以前的7天缩短为2-3天,蒸汽使用量减少,吸附剂使用效率显著提高。吸附剂57年更换一次,不仅显著降低了环保危废的处理量,而且节约了大量人力物力,装置运行成本也大大降低。

    基于新型微晶材料的煤气源头脱硫技术,对于高炉煤气,运行成本为***~***/吨铁,仅为传统方法的60%左右;对于焦炉煤气,运行成本为15~20/吨焦,仅为传统方法的20%~30%。相比于传统煤气净化方法,运行成本低、脱除效率高、吸附剂使用寿命长、环保性最高,采用该技术实施高炉煤气和焦炉煤气源头治理,可保证煤气燃烧使用后烟气SO2排放达到最新的环保要求,同时降低煤气对设备、管道的腐蚀,实现良好的经济效益和环保效益,

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