一种脱除高炉气中硫化物的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115970430A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202111198901.2B01J20/20(2006.01)(22)申请日2021.10.14B01J20/28(2006.01)B01J20/30(2006.01)(71)申请人中石化南京化工研究院有限公司B01J20/32(2006.01)地址210048江苏省南京市六合区葛关路B01J20/34(2006.01)699号F23G7/00(2006.01)申请人中国石油化工股份有限公司中国石化集团南京化学工业有限公司(72)发明人朱慧周志斌黄显著高玉梅朱学田(74)专利代理机构南京天翼专利代理有限责任公司32112专利代理师汤志武(51)Int.Cl.B01D53/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种脱除高炉气中硫化物的方法(57)摘要本发明针对高炉气中H2S、COS、甲硫醇、甲硫醚等硫化物的脱除提出一种方法，属于冶金领域内的工艺和环保技术。硫化物的脱除过程包括：（1）吸附脱硫，获得脱硫后气体中总硫低于20mg/Nm3；（2）脱硫后吸附剂处理，获得浓缩的二氧化硫气体或工业级二氧化硫或者浓缩的硫化物。吸附饱和的吸附剂卸出后，直接燃烧后获得含浓缩的二氧化硫的废气，经钢厂现有脱硫系统处理或经单独处理制成工业级二氧化硫；或者，经低压饱和水蒸气再生处理，得到浓缩的硫化物送硫回收单元处理，再生后的吸附剂继续使用或经吸附剂制取步骤再次活化后使用。CN115970430ACN115970430A权利要求书1/1页1.一种脱除高炉气中硫化物的方法，其特征在于硫化物的脱除过程包括两个步骤：（1）通过吸附脱硫，使得脱硫后气体中总硫低于20mg/Nm3；（2）脱硫后吸附剂处理，获得浓缩的二氧化硫气体或工业级二氧化硫或者浓缩的硫化物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所用吸附剂经以下步骤制得：以粒度1~5mm、孔容>0.7mL/g、比表面积>900m2/g的颗粒活性炭为载体；经过浸渍法负载活性物聚酰胺‑胺聚合物或三聚氰胺，得到吸附剂前驱体，其中负载量为活性炭质量分数的5~25%；前驱体与质量分数1~3%的氢氧化钾，在600~900℃下活化1.5~4小时。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于活性物聚酰胺‑胺选自二代至五代。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在吸附剂脱硫的操作温度为40~80℃、操作空速500~2000。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在吸附剂脱硫的操作温度为45~65℃、操作空速1000~1500。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于吸附饱和的吸附剂卸出后直接作为碳燃料燃烧，获得含浓缩的二氧化硫的废气，经现有脱硫系统处理后排放。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于吸附饱和的吸附剂卸出后直接作为碳燃料燃烧，获得含浓缩的二氧化硫的废气，单独引入一个吸收系统，经有机胺法浓制成工业级二氧化硫。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于吸附饱和的吸附剂卸出后吸附剂经0.3~1.0MPa饱和水蒸气再生处理，所得硫化物与水蒸气的混合气相经冷凝冷却后收集浓缩的硫化物送硫回收单元处理。9.根据权利要求2或8所述的方法，其特征在于再生后的吸附剂继续使用或经吸附剂制取步骤再次活化后使用。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于高炉气中所要脱除的硫化物包括H2S、COS、甲硫醇、甲硫醚。2CN115970430A说明书1/4页一种脱除高炉气中硫化物的方法技术领域[0001]本发明针对高炉气中H2S、COS、甲硫醇、甲硫醚等硫化物的脱除提出一种方法，属于冶金领域内的工艺技术和环保技术。背景技术[0002]高炉气是高炉炼铁过程中焦炭、煤等含碳物质燃烧和还原过程中产生的气体，高炉气通常被回收后用作燃料气。由于焦炭、煤、铁矿石等高炉炼铁过程中的原料、燃料及还原介质中含有硫化物，以及炼铁过程中复杂的化学过程，使得高炉气中含有微量的H2S、COS、甲硫醇、甲硫醚等硫化物，它们的含量以硫计通常都是几十至几百mg/Nm3。高炉气作为燃料气燃烧后的烟气通过石灰石‑石膏法、氨‑硫胺法、海水脱硫等方法脱除二氧化硫，但烟气处理量大，容易造成外排烟气中二氧化硫超标。[0003]随着我国“碳达峰，碳中和”双碳目标的落地实施，国内钢厂的焦炭和煤炭使用量受到限制，钢厂自身也希望通过降低焦炭、煤的使用量等方式来降低碳排放，达到低碳炼铁的目标。因此，在这种情况下，提高高炉气的利用价值成为一个突破口。当前，利用高炉气弥补焦炭、煤使用量限制差额的主要方式就是通过提高高炉气中氢气、CO等还原性气体的含量来提高热值，同时将高炉气净化处理的富氢、CO气体再次引入高炉作为还原性气体使用，而不是之前的直接做燃料气使用