高炉煤气两段式干法精脱硫技术规范

高炉煤气两段式干法精脱硫技术规范范围本文件规定了高炉煤气两段式干法精脱硫技术的原理与工艺、技术要求、安全与环保以及运行与维护。本文件适用于高炉煤气采用两段式干法精脱硫技术进行脱硫的钢铁企业。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB12348工业企业厂界环境噪声排放标准GB18599一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准GB50016建筑设计防火规范GB50052供配电系统设计规范GB50054低压配电设计规范GB50055通用用电设备配电设计规范GB50057建筑物防雷设计规范GB50058爆炸危险环境电力装置设计规范GB50222建筑内部装修设计防火规范GB50414钢铁冶金企业设计防火标准GBZ1工业企业设计卫生标准术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。原理与工艺方法原理高炉煤气中的硫主要以有机硫COS、CS2和无机硫H2S形式存在，COS和CS2属于有机硫，在催化剂的作用下，首先利用高炉煤气自身水分将有机硫转化为无机硫H2S，然后采用氧化法将H2S氧化成固态单质硫进行回收脱除，达到脱硫的目的。主要反应原理如下：（1）水解转化过程：COS+H2O=H2S+CO2CS2+2H2O=2H2S+CO2（2）脱硫过程：H2S＋MO→MS＋H2O（M代表金属元素）MS＋O2→2S＋MO工艺流程高炉煤气经过除尘后，进入第一段预处理与水解转化一体化装置，将有机硫转化为无机硫，之后经过TRT发电装置后，进入第二段脱硫塔，高炉煤气中的硫化氢被催化氧化附着在脱硫剂上，从而达到脱硫的目的，净化后的煤气送至各用气点。工艺流程如图1所示。图1高炉煤气两段式干法精脱硫工艺流程图技术要求基本要求高炉煤气精脱硫技术装备应符合国家有关法律法规和政策要求。高炉煤气精脱硫装置设计处理量宜按照高炉生产工况下最大煤气量。高炉煤气精脱硫装置的总阻力降应不大于6kPa。高炉煤气精脱硫装置入口总硫浓度应不大于200mg/Nm3。高炉煤气精脱硫装置入口颗粒物含量应不大于10mg/Nm3。预处理与水解转化一体化装置进入预处理与水解转化一体化装置的高炉煤气温度应控制在90~140℃，对于不能满足要求的应增设辅助系统：a）对于煤气温度低于90℃，应增设预加热升温系统；b）对于煤气温度高于140℃，应增设降温装置。预处理剂、水解催化剂的空速宜为500h-1~2000h-1。高炉煤气中有机硫转化率应≥90%，按附录A中A.1计算。脱硫塔进入脱硫塔的煤气温度应控制在40℃~70℃，对于不能满足要求的应：a）温度低于40℃时，可就近引用蒸汽热源或增设加热装置；b）温度高于70℃时启用降温装置。脱硫剂的设计空速宜为400h-1~1500h-1。高炉煤气中无机硫脱除率应≥90%，按附录A中A.2计算。宜设置补氧装置系统，对脱硫剂进行补氧再生，并控制进入煤气管道的氧气安全值。辅助系统高炉煤气精脱硫系统中电气设施的选择应满足GB50052、GB50054、GB50055和GB50058等设计规范的要求。高炉煤气精脱硫系统应设置自动化系统控制装置，宜与高炉生产过程实现控制、管理、运营一体化。安全与环保安全高炉煤气精脱硫系统的构筑物、建筑物中防火、防爆、防雷等要求应符合GB50016、GB50057、GB50222和GB50414的规定。高炉煤气精脱硫系统设施室内防泄漏、防噪声与振动、防电磁辐射、防暑与防寒等要求应符合GBZ1的规定。制定并严格执行安全检查制度，及时消除事故隐患，防止事故发生。环保高炉煤气精脱硫系统噪声控制应满足GB12348的规定。对于噪声较高的设备，应采取减振消声措施。产生的固体废弃物应符合GB18599的处置要求，并委托有资质的单位进行处理。运行与维护一般规定应建立健全与高炉煤气精脱硫系统运行维护相关的各项管理制度和运行、检修规程。高炉煤气精脱硫系统运行与维护应设立专门管理部门，并配备相应的专业人员和设备。人员与运行管理高炉煤气精脱硫系统的运行人员宜单独配置。当需要整体管理时，也可以与主工艺合并配置运行人员，宜设置1名专职的脱硫技术管理人员。管理和运行人员宜定期内部培训，掌握精脱硫技术要求和技术特点。运行操作人员上岗前应进行以下内容的专业培训：a）装置启动前的检查和启动要求的条件；b）设备的正常运行，包括设备的启动和停机；c）控制、报警和指示系统的运行和检查，必要时的纠正操作；d）最佳的运行温度、压力、硫化物脱除效率的控制和调节，保持设备良好运行的条件；e）设备运行故障的发现、检查和排除；f）事故或紧急状态下的操作和处理；g）设备日常和定期维护；h）设备运行及维护记录，以及其他事件的记录和报告。应建立高炉煤气精脱硫系统运行状况、设施维护和生产活动的记录制度，主要记录内容包括：a）系统启动、停止时间；b）脱硫剂进厂质量分析数据，进厂数量，进厂时间；c）系统运行工艺控制参数记录，记录时间间隔不应超过2h；d）主要设备的运行和维修情况记录；e）生产事故及处置情况记录；f）定期检测、评价及评估情况记录等。维护保养高炉煤气精脱硫系统的维护保养应纳入全厂的维护保养计划中，检修时间间隔宜与主工艺同步进行。应对高炉煤气精脱硫系统制定详细的维护保养计划，定期对各类设备、电气、自控仪表等进行检查维护，确保装置稳定可靠。维护人员应根据维护保养计划定期检查、维修或更换必要的部件。计量装置、压力容器及其配套件应定期由具有相应资质的单位检验。高炉煤气精脱硫系统停运后应检查系统各相关设备和管道等，如发现问题，及时维护。

附录A（规范性）相关参数计算方法有机硫转化率高炉煤气在预处理过程中，有机硫（主要为羰基硫）转化成无机硫的比例应按式（A.1）进行计算：ηcos=（C1−C2C1）×100%式中：ηcos——有机硫转化率，%；C1——水解转化前高炉煤气中有机硫的浓度，单位为毫克每标立方米（mg/Nm3）；C2——水解转化后高炉煤气中有机硫的浓度，单位为毫克每标立方米（mg/Nm3）。无机硫脱除率高炉煤气在脱硫塔内，无机硫的脱除率应按式（A.2）进行计算：βcos=（C3−C4C3）×1