一种节能节水型高炉煤气净化方法与流程

本发明属于高炉煤气净化，具体涉及一种节能节水型高炉煤气净化系统及方法。

背景技术：

1、高炉煤气作为钢铁行业主要的二次利用能源之一，高炉煤气中除了包含co、co2、n2、h2等主要组分外，还含有微量的硫化物(h2s、cos、cs2)、氯化物(hcl、nh4cl)、粉尘等。

2、随着钢铁行业超低排放的要求，需要对高炉煤气进行源头精脱硫处理，现有高炉煤气精脱硫工艺一般采用水解转化先将有机硫转化为硫化氢，再采用吸附或反应脱除硫化氢。干法精脱硫技术因其适用性强，操作简单，脱硫效率高等特点在工业中广泛使用，但是高炉煤气干法脱硫温度一般低于煤气温度，在冷却过程中可能携带液态水，液态水不仅腐蚀管道，同样会引起催化剂堵塞、中毒、失活。

3、此外由于高炉煤气水解反应温度窗口与脱硫反应温度窗口不同，需要对煤气进行升温、降温，造成大量的能量损失。

技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷或不足，本发明提供了一种节能节水型高炉煤气净化方法。

2、为此，本发明所提供的方法节能节水型高炉煤气净化包括：

3、30-150℃高炉煤气在脱氯除尘塔内与喷淋液逆流接触，同时被脱氯除尘塔内的多级冷凝器冷却，得到脱氯除尘后的第一煤气，且第一煤气的温度低于脱硫塔内温度10～20℃；其中最早与高炉煤气接触的冷凝器为预冷器；

4、第一煤气被加热装置加热至60～120℃后进入催化转化塔内，第一煤气中的有机硫被催化降解产生含h2s的煤气；所述催化转化塔内温度为60～120℃；

5、含h2s的煤气被冷却装置冷却至30～70℃后进入脱硫塔内经脱硫处理得洁净煤气；所述脱硫塔内温度为30～70℃；

6、回收脱氯除尘塔内的喷淋废液，对喷淋废液进行净化生成水，净化后的水作为所述冷却装置的冷却介质与含h2s的煤气进行热交换回收含h2s的煤气中的热量后，作为预冷器的冷却介质继续回收高炉煤气的热量后作为加热装置的热源对第一煤气进行加热，之后被冷却与新产生的喷淋废液循环使用。

7、优选的方案是，所述喷淋废液中的氯离子质量百分比浓度＜1％。

8、优选的方案是，所述高炉煤气的含水率大于等于30g/m3。

9、优选的方案是，所述第一煤气的温度为10～50℃。

10、优选的方案是，所述高炉煤气在脱氯除尘塔内与多级喷淋液逆流接触，且多级喷淋液与多级冷凝器间隔设置。

11、优选的方案是，脱氯除尘塔内与高炉煤气入口最近的喷淋液来自喷淋废液；喷淋废液后续的喷淋液的温度为常温。

12、可选的方案是，所述净化采用电解气浮法。

13、优选的方案是，高炉煤气被脱氯除尘塔内的两级级冷凝器冷却，预冷器后的冷凝器所采用的冷却介质为冷冻水。

14、实现上述方法的节能节水型高炉煤气净化系统包括脱氯除尘塔、催化转化塔和脱硫塔；

15、所述脱氯除尘塔包括塔体，塔体底部设有高炉煤气入口和喷淋废液出口；塔体顶部设有第一煤气出口；塔体内由底部至顶部依次设有多级冷凝器，所述塔体内设有喷淋装置；其中最早与高炉煤气接触的冷凝器为预冷器；

16、所述催化转化塔底部设有第一煤气进口，顶部设有含h2s煤气出口；所述脱硫塔底部设有含h2s煤气入口，顶部设有净化煤气出口；

17、所述第一煤气出口通过加热装置与第一煤气进口连接；所述含h2s煤气出口通过第一冷却装置与含h2s煤气入口连接；

18、所述喷淋废液出口连接有净化装置，该净化装置与第一冷却装置连接；所述第一冷却装置与预冷器连接，所述预冷器中的冷却介质与加热装置内的待加入煤气发生热交换后进入第二冷却装置，第二冷却装置与第一冷却装置连接。

19、可选的方案是，所述脱氯除尘塔内设有多级喷淋装置，且多级喷淋装置与多级冷凝器间隔设置。所述脱氯除尘塔内与高炉煤气入口最近的喷淋装置与喷淋废液出口连接。所述预冷器通过换热装置与第二冷却装置连接，所述换热装置通过热泵机组与加热装置连接。所述脱氯除尘塔内设有两级冷凝器，预冷器后的冷凝器连接有冷冻水机组。所述净化装置采用电解气浮装置。所述高炉煤气进口连接有trt机组。所述系统包括两套并联的脱氯除尘塔。

20、本发明采用喷淋吸收、相变冷凝、除雾分离的方式，脱除煤气中的氯化物、尘和水，以保证精脱硫系统的高效、稳定运行，脱氯后的洗涤液经过净化处理后可回用至循环冷却水系统；并且采用深度降温的方式，有效去除了煤气中携带的水，防止了水导致的催化剂失活、脱硫效果变差等问题；后续回收煤气中的余热，降低系统的能耗和蒸发水耗。

21、本发明系统与trt机组后端，可适应不同温度煤气的脱硫、脱氯一体净化。本发明尤其适用于具有一定含水率的高炉煤气。

技术特征：

1.一种节能节水型高炉煤气净化方法，其特征在于，方法包括：

2.根据权利要求1所述的净化方法，其特征在于，所述喷淋废液中的氯离子质量百分比浓度＜1％。

3.根据权利要求1所述的净化方法，其特征在于，所述高炉煤气的含水率大于等于30g/m3。

4.根据权利要求1所述的净化方法，其特征在于，所述第一煤气的温度为10～50℃。

5.根据权利要求1所述的净化方法，其特征在于，所述高炉煤气在脱氯除尘塔内与多级喷淋液逆流接触，且多级喷淋液与多级冷凝器间隔设置。

6.根据权利要求1所述的净化方法，其特征在于，脱氯除尘塔内与高炉煤气入口最近的喷淋液来自喷淋废液；喷淋废液后续的喷淋液的温度为常温。

7.根据权利要求1所述的净化方法，其特征在于，所述净化采用电解气浮法。

8.根据权利要求1所述的净化方法，其特征在于，高炉煤气被脱氯除尘塔内的两级级冷凝器冷却，预冷器后的冷凝器所采用的冷却介质为冷冻水。

技术总结
本发明公开了一种节能节水型高炉煤气净化方法。本发明利用脱氯除尘塔、催化转化塔、脱硫塔对高炉煤气进行净化纯利，具体通过水洗、降温冷凝的方式除去氯化物和尘，并通过催化转化、脱硫后实现了高炉煤气高效净化；洗涤喷淋废液通过净化处理后，净水回用至循环冷却水系统；循环冷却水用于煤气降温，采用热泵回收循环水的余热并用于煤气再热，降低了系统蒸汽耗量和蒸发水耗。

技术研发人员：靳虎,冯想红,吕刚,吕文豪,冷健,陈艳艳,王守春,付柯,康瑞龙,牛博伟
受保护的技术使用者：西安航天源动力工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13