2021年全国机械冶金建材行业“互助保障杯”职工技术创新成果展示

焦炉煤气脱硫制酸系统效能提升技术

单位:宝武集团中南钢铁广东韶钢松山股份有限公司

在炼焦过程中,焦炉煤气中硫化氢所含硫约占煤气中总含硫量的90%以上。焦炉煤气中硫化氢是一种有害物质,它腐蚀化学产品回收设备及煤气储存输送设备。含硫化氢高的焦炉煤气用于炼钢,会降低钢的质量;用于合成氨生成,会使催化剂中毒和腐蚀设备;用作城市煤气时,硫化氢燃烧产生的二氧化硫有毒,因而破坏了环境卫生,影响人的健康。因此,焦炉煤气净化过程脱除硫化氢是非常重要的。

韶钢炼铁厂焦化单元年产焦炭290万吨,焦炉煤气净化系统采用真空碳酸钾工艺对煤气中的硫化氢进行脱除并采用WSA制酸工艺将硫化氢转化为98%的浓硫酸。根据国家最新的《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)的要求,焦炉烟囱大气污染物排放2015年1月1日执行新的浓度限值,其中二氧化硫需小于50mg/m3。韶钢炼铁厂焦炉煤气脱硫系统的脱硫塔后煤气硫化氢一直处于300~850mg/m³之间,特别是在脱硫系统出现脱硫液污染,负压解析系统泄漏、碱洗段密度不稳定时,脱硫效果更不理想,高于脱硫系统脱硫效率的设计值,脱硫后的焦炉煤气在燃烧后产生的二氧化硫的排放浓度存在超标排放的问题。同时由于脱硫系统输送至制酸系统的硫化氢输送管道因硫化氢含杂质多而发生堵塞问题及WSA制酸系统存在的设备、工艺问题,导致脱硫制酸系统的效能得到影响。

通过对脱硫系统的设备改造,设备性能提升、新材料的使用和生产工艺的优化,重点在于解决煤气含油多,脱硫液污染,解析负压系统泄漏问题,对硫化氢输送管道进行改造提高硫化氢输送以解决原来存在的堵塞造成脱硫停产问题,对制酸装置进行优化改造,降低制酸装置运行的风险。脱硫塔后煤气硫化氢稳定在200mg/m³以下,符合脱硫系统的设计值,满足生产需要。同时,低硫煤气也为后续煤气使用单位提供保障。

韶钢焦炉煤气脱硫系统的在取得稳定高效运行的同时,也取得了一定直接经济效益和巨大的间接经济效益和环保效益,为后续的焦炉煤气使用单位在冶炼、发电、加热过程中的S排放做出保障,为优质产品的生产和烟气的环保排放、企业的绿色制造做出贡献,在改造和生产中,摸索和总结了多项专利和技术秘密等,对现场实施了良好的改造效果,在宝武集团内部进行了推广使用。