高爐煤氣精脫硫技術(shù)
一、技術(shù)簡介
2019年4月28日,生態(tài)環(huán)境部、國家發(fā)展和改革委員會、工業(yè)和信息化部、財(cái)政部和交通運(yùn)輸部聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》(簡稱:意見)。
意見規(guī)定,推動實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放,實(shí)現(xiàn)全流程、全過程環(huán)境管理;加強(qiáng)源頭控制,高爐煤氣應(yīng)實(shí)施精脫硫。
鋼鐵行業(yè)流程長、工藝復(fù)雜,原燃料和工藝過程對最后的排放影響較大,因此,《意見》也充分考慮了優(yōu)先通過工藝改造、煤氣精脫硫等源頭治理和過程控制,來減少污染物的排放,同時該意見對高爐煤氣脫硫工藝的選擇和實(shí)施也具有指導(dǎo)意義。
高爐煤氣中硫化物分為無機(jī)硫和有機(jī)硫,無機(jī)硫以硫化氫為主,有機(jī)硫以羰基硫?yàn)橹鳌0凑漳壳颁撹F行業(yè)高爐煤氣脫硫主流工藝是水解+吸收(干法或濕法)的串聯(lián)工藝,水解段主要是將羰基硫轉(zhuǎn)化為硫化氫,吸收段主要是將硫化氫脫除。目前來看,硫化氫脫除工藝相對成熟,不論是干法脫硫劑化學(xué)吸附脫硫,還是濕式氧化法再生出單質(zhì)硫,均可以高效的將煤氣中硫化氫有效脫除。然而對與高爐煤氣中有機(jī)硫(COS)的脫除,是困擾行業(yè)發(fā)展的難題。因此如何將高爐煤氣中有機(jī)硫高效脫除,成為高爐煤氣精脫硫的首要任務(wù)。。
二、技術(shù)特點(diǎn)
經(jīng)過北科環(huán)境作為國內(nèi)高爐煤氣精脫硫的先行者,從2018年開始,聯(lián)合北京科技大學(xué)、中國石油化工科學(xué)研究院,在高爐煤氣精脫硫領(lǐng)域進(jìn)行了長期,持續(xù)的研發(fā),公司建設(shè)了工藝開發(fā)實(shí)驗(yàn)室、催化劑評價(jià)實(shí)驗(yàn)室,先后在天鋼、榮鋼、遷鋼等多家鋼鐵企業(yè)開展了多次中試試驗(yàn),建設(shè)了催化劑研發(fā)生產(chǎn)線。經(jīng)過數(shù)十名教授、博士領(lǐng)銜的技術(shù)團(tuán)隊(duì)數(shù)年的潛心研究,攻克了多項(xiàng)行業(yè)技術(shù)難題,成功開發(fā)出BKRP高爐煤氣精脫硫系列技術(shù),目前已申請專利13項(xiàng),軟件著作權(quán)2項(xiàng)。技術(shù)整體居行業(yè)領(lǐng)先水平。
BKRP高爐煤氣精脫硫系列技術(shù)由BKRP-H高爐煤氣高效長壽水解一體化工藝技術(shù),BKRP-D近零排放硫化氫高效脫除技術(shù),BKRP-R脫硫漿液高效循環(huán)及廢水零排技術(shù)等組成。其中BKRP-H高爐煤氣高效長壽水解一體化工藝技術(shù),是包含了北科環(huán)境自主研發(fā)的4高(高效預(yù)處理+高效水解劑+高效反應(yīng)器+高效再生(4H))核心技術(shù)的組合技術(shù)。
其中,高效預(yù)處理采用由氣相碳化工藝生產(chǎn)制備的高活性、高比表面積脫氯劑,結(jié)合自主研發(fā)的高效噴吹工藝,去除煤氣中氯離子。相比傳統(tǒng)的固定床脫氯設(shè)備,該工藝投資省(不足固定床脫氯的1/3)、占地小、壓降不足1kpa、操作簡單;
高效水解劑通過配方的不斷優(yōu)化與改性,具有高比表面、高空速、高活性、低用量、安全性高等特點(diǎn),對于同樣工況處理煤氣量,水解劑使用量僅有同工藝的1/2,水解效率可達(dá)98%以上;
高效反應(yīng)器采用Fluent CFD流場模擬,使用多塔、多層連接方式,最大限度降低系統(tǒng)壓降,減少發(fā)電損失,系統(tǒng)不堵塞,運(yùn)行穩(wěn)定,同時配有水解劑在線再生系統(tǒng),最大程度提高水解系統(tǒng)的整體使用周期。
高效再生,對失活水解劑可靈活采用水解劑原位再生和離線相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)再生使用。大大提高水解劑服役時間,減少水解劑使用成本和更換成本。
BKRP-H高爐煤氣高效長壽水解一體化技術(shù),通過大量的實(shí)驗(yàn)室小試、中試、加速壽命試驗(yàn)以及后續(xù)工業(yè)中試、效能評估等多項(xiàng)研究,并在遷鋼進(jìn)行了成功的工業(yè)應(yīng)用,取得很好使用效果。系統(tǒng)阻力<5KPa,催化劑服役壽命>1年,水解效率>90%。
三、技術(shù)應(yīng)用
北科環(huán)境作為一家依托北京科技大學(xué)成立的國家級高新技術(shù)企業(yè),專精特新企業(yè),長期專注于鋼鐵行業(yè)“減污降碳”新技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化推廣。公司可為客戶提供完整的BKRP高爐煤氣精脫硫整體解決方案也可以針對性的提供BKRP-H高爐煤氣高效長壽水解一體化解決方案。具體包括設(shè)計(jì)、核心設(shè)備供貨、專用預(yù)處理劑和水解劑定制和供貨、裝卸劑服務(wù)、運(yùn)營管理、技術(shù)服務(wù)等。