高炉煤气干法精脱硫技术规范

CS77.080.01

CCSH01

团体标准

T/CACEXXXX—2024

高炉煤气干法精脱硫技术规范

Technicalspecificationfordryfinedesulfurizationofblastfurnacegas

（征求意见稿）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中国循环经济协会发布

T/CACEXXXX—XXXX

高炉煤气干法精脱硫技术规范

1范围

本文件规定了高炉煤气干法精脱硫技术的术语和定义、工艺流程与设备选择、技术要求、安全与环

保、运行与维护。

本文件适用于总硫浓度不大于500mg/Nm3的钢铁行业高炉煤气的干法精脱硫处理。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是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。

GB2894安全标志及其使用导则

GB6222工业企业煤气安全规程

GB12348工业企业厂界环境噪声排放标准

GB50016建筑设计防火规范

GB50034建筑照明设计标准

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

GB50160石油化工企业设计防火规范

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

GB50505高炉煤气干法袋式除尘设计规范

GB/T12801生产过程安全卫生要求总则

GBZ1工业企业设计卫生标准

GBZ2.1工作场所有害因素职业接触限值第1部分：化学有害因素

GBZ2.2工作场所有害因素职业接触限值第2部分：物理因素

3术语和定义

1

T/CACEXXXX—XXXX

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

高炉煤气有机硫organicsulfurofblastfurnacegas

高炉煤气中的含硫有机物，主要为羰基硫（COS）和二硫化碳（CS2）。

3.2

高炉煤气无机硫inorganicsulfurofblastfurnacegas

高炉煤气中的含硫无机物，主要为硫化氢（H2S）。

3.3

高炉煤气精脱硫blastfurnacegasfinedesulfurization

采用前置净化处理技术对除尘后的高炉煤气进行源头脱硫的过程。

3.4

干法脱硫drydesulphurization

采用固体脱硫吸附剂进行脱硫的工艺过程。

3.5

有机硫水解催化剂desulfurizationcatalyst

可使高炉煤气中的有机硫在较低温度、压力下与水发生催化氧化反应，转化为无机硫化物的物质。

3.6

脱硫吸附剂desulfurizationadsorbent

用于吸附、固定和转化含硫气体污染物的物质。

4工艺流程与设备选择

4.1一般规定

4.1.1高炉煤气干法精脱硫选用的工艺及设备布置应综合考虑生产工艺过程的特性、环保要求和安全、

节能、节地等因素，大气污染物排放指标及能效水平应符合国家和地方相关标准要求。

4.1.2高炉煤气干法精脱硫装置整体设计寿命不应低于20年，设计年正常运行时间应不低于8000小时，

且不应小于高炉设计运行时间。

4.1.3高炉煤气干法精脱硫装置的构筑物、建筑物中的防火、防爆、防雷等要求应符合现行国家标准GB

50016、GB50057、GB50160、GB50222和GB50414的规定。

4.1.4高炉煤气干法精脱硫装置设计处理量应按照高炉生产工况下最大煤气量确定。

2

T/CACEXXXX—XXXX

4.1.5高炉煤气干法精脱硫装置应设置切换旁路。无旁路的高炉煤气干法精脱硫装置，其系统安全性与

可用性应满足高炉生产设施运行要求。

4.1.6高炉煤气干法精脱硫系统应设置调压阀组，并应有效控制炉顶压力。在炉顶余压发电

（TRT/BPRT）系统未配有旁通快开阀时，调压阀组的调节阀应至少有一台具备失电、失信、失油压时

自动开启功能的快开阀。

4.2装置构成及要求

4.2.1高炉煤气干法精脱硫系统主要使用的装备有：有机硫催化水解装置、无机硫吸附脱除装置、换热

调温装置，以及配套的温度、压力、流量、污染物浓度等参数监测仪表与控制系统，必要时可以配置加

（增）压风机。

4.2.2有机硫催化水解装置应包括水解塔和附属设备，并应符合下列规定：

a）水解塔材质应不低于Q345R；

b）水解塔应优先采用径向气固反应器，可采用轴向气固反应器；

c）水解塔应配制有氮气吹扫的出入口、导淋装置和排水口；

d）水解塔应分层或分区设置有机硫水解催化剂，并应设置各层催化剂的温度、压力测点和取样口；

e）与水解塔接触的阀门、管线、设备，材质可使用碳钢，阀门应包括蝶阀和盲板阀。

4.2.3无机硫吸附脱除装置应包括脱硫塔和附属设备，并应符合下列规定：

a）脱硫塔应优先采用径向气固反应器，可采用轴向气固反应器；

b）脱硫塔应配制有氮气吹扫的出入口、导淋装置和排水口；

c）脱硫塔应分层设置脱硫吸附剂，并应设置各层吸附剂的温度、压力测点和取样口；

e）脱硫塔及与其接触的阀门、管线、设备，材质可使用碳钢或不锈钢，阀门应包括蝶阀和盲板阀。

4.2.4高炉煤气干法精脱硫装置电气自动化系统设计应符合下列规定：

a）电力装置设计应符合GB50058的规定；

b）照明设施应符合GB50034的规定；

c）供配电电压等级、用电系统中性点接地方式应与高炉主体工程一致，自动化系统控制方式宜与

高炉主体工程一致。

4.2.5高炉煤气干法精脱硫装置远程监控系统设计应符合下列规定：

a）远程监控系统宜并入高炉控制室，集中监控，实现脱硫装置启动、运行工况的监视和调整、停

机和事故处理；

3

T/CACEXXXX—XXXX

b）应设置满足正常运行、监控、调节、保护及经济运行的各类远传和就地仪表。

4.2.6高炉煤气干法精脱硫的电控设备宜与主体工程的电控设备合并布置在同一电控楼内。当需要设置

独立的电控室时，宜布置在高炉煤气干法精脱硫主体工程的附近。

4.2.7高炉煤气干法精脱硫装置入口、出口工况参数应包括流量、温度、压力、COS浓度、H2S浓度等。

4.3工艺设计

4.3.1高炉煤气应经重力除尘和干法袋式除尘后再进行精脱硫。煤气干式除尘系统的设计应符合现行国

家标准GB50505和GB6222的有关规定。

4.3.2高炉煤气干法精脱硫工艺流程可以是经除尘后的净煤气先进入水解转化装置，再经TRT/BPRT或

减压阀组进入无机硫脱硫装置（工艺流程见图1a）；也可以是经除尘后的净煤气先进入TRT，再进入水

解转化装置，然后进入无机硫脱硫装置（工艺流程见图1b）。

（a）净煤气先进入水解转化装置

（b）净煤气先进入TRT/BPRT

图1高炉煤气干法精脱硫工艺流程

4.3.3高炉煤气干法精脱硫装置开车前应以氮气置换水解塔、脱硫塔等反应器和全部附属管道内的空气。

4.3.4高炉煤气干法精脱硫装置通入煤气前应预热至正常生产温度。

5技术要求

5.1一般要求

5.1.1高炉煤气干法精脱硫不应影响高炉炼铁工序以及TRT/BPRT炉顶余压发电工序的正常生产。

4

T/CACEXXXX—XXXX

5.1.2有机硫水解催化剂应适应高炉煤气的温度范围。

5.1.3有机硫水解催化剂和脱硫吸附剂可选用规整型或散装颗粒型，应优先选用规整型。

5.2处理要求

5.2.1高炉煤气中有机硫COS和CS2平均转化率应不小于90%。

5.2.2高炉煤气中无机硫H2S平均脱除率应不小于95%。

33

5.2.3处理后的高炉煤气中总硫（以硫计）浓度应小于30mg/Nm，H2S浓度应小于20mg/Nm。

5.3运行要求

5.3.1进入水解转化装置的高炉煤气粉尘含量不应大于20mg/Nm3，大于20mg/Nm3时系统应切换旁路。

5.3.2有机硫催化水解温度宜为80℃~280℃，且不应低于75℃。

5.3.3有机硫催化水解压力不应大于300kPa。

5.3.4无机硫脱除温度不应大于120℃。

5.3.5高炉煤气干法精脱硫装置的压降应当不大于8kPa，且脱硫后的压力应大于后端管网压力。

5.3.6水解催化剂的更换周期宜大于2年。

5.3.7脱硫吸附剂的更换周期宜大于6个月。

6安全与环保

6.1高炉煤气干法精脱硫系统安全性与可用性应满足高炉生产设施运行要求。

6.2高炉煤气干法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。

6.3产生的主要固体废物为使用过的水解催化剂和脱硫吸附剂，不产生废水和环境粉尘污染。固体废物

可用作生产辅料或委托外协处理。

6.4高炉煤气干法精脱硫系统在设计、建设和运行过程中，应高度重视劳动安全和职业卫生，采取各种

防治措施，保护工作人员生命健康安全。

6.5劳动安全和职业卫生设施应与高炉煤气干法精脱硫装置同时建成运行，高炉煤气干法精脱硫装置的

安全管理应符合GB/T12801的有关规定。

6.6高炉煤气干法精脱硫系统的职业卫生要求应符合GBZ1、GBZ2.1、GBZ2.2的相关规定。

5

T/CACEXXXX—XXXX

6.7应按GB2894的相关规定在容易发生事故的场所和设备设置安全警示标志；有人值守场所应备有防

尘面罩、防护用煤气呼吸器等防护用品。

6.8应制订高炉煤气干法精脱硫装置事故应急预案并储备应急物资，应急预案至少应包括如下内容：

a）排放超标应急处理；

b）事故停机应急处理；

c）重要设备/系统故障应急处理；

d）火灾事故应急处理；

e）触电事故应急处理；

f）突发停水/停电应急处理；

g）人员伤亡应急救援。

7运行与维护

7.1运行管理

7.1.1高炉煤气干法精脱硫系统的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。

7.1.2应建立健全与高炉煤气干法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。

7.1.3应建立高炉煤气干法精脱硫装置主要设备运行状况的记录制度。

7.1.4高炉煤气干法精脱硫装置的运行、维护和检修应实行专业化管理，所有操作人员应经过专业培训

并考核合格后上岗。

7.2维护保养

7.2.1高炉煤气干法精脱硫系统的维护保养应纳入全厂的维护保养计划中，检修时间间隔宜与高炉同步

进行。

7.2.2高炉煤气干法精脱硫装置停运后均应检查、清理相关系统，做好维护保养并形成维护保养记录文

件。

7.2.3检修人员应按维护保养规定和岗位职责定期对所辖的设备系统地进行检查，发现问题及时处理并

应形成检修文件。

________________________________

6

中国循环经济协会团体标准

《高炉煤气干法精脱硫技术规范》

（征求意见稿）

编制说明

《高炉煤气干法精脱硫技术规范》编制组

二〇二四年五月

一、标准编制任务来源

根据中国循环经济协会《关于<高炉煤气干法精脱硫技术规范>等两项团体标准立项的通

知》（中循协发〔2023〕45号）的要求，由萍乡市新安环保工程有限公司、中国建筑科学研

究院有限公司会同有关单位负责组织《高炉煤气干法精脱硫技术规范》标准的编制工作，由中

国循环经济协会归口管理。

二、项目背景及标准编制意义、原则

近年来，《关于推进钢铁行业实施超低排放的意见》（环大气[2019]35号）、《关于做好

钢铁企业超低排放评估检测工作的通知》（环办大气函[2019]922号）和《钢铁企业超低排放

改造技术指南》等国家相关政策措施相继推出，明确提出“加强源头控制，高炉煤气应实施精

脱硫”的要求。也随着《关于推进钢铁行业实施超低排放的意见》在全国的推广实施，钢铁行

业正式进入“超低排放”时代，高炉热风炉、轧钢加热炉、煤气发电等用户均要求燃烧尾气

SO2达到超低排放限值。

高炉煤气是钢铁企业产量最大的可燃气体，主要成分为CO、CO2、N2等，除此之外还含

有硫化物、氯化物、金属粉尘等其他物质。正是由于高炉煤气具有产生量大、煤气成分复杂等

特点，决定了高炉煤气精脱硫不能照搬焦炉煤气、克劳斯气等其它化工产品尾气的脱硫方法，

毕竟常规净化流程无法满足行业对SO2超低排放限值的控制要求。

另外，传统脱硫方式一般采用末端治理，但该种方式存在多点设置、设备分散、占地面积

大、运行成本高的弊端。而随着钢厂节能减排及循环经济的发展，该种方式已越来越难以适应

当前环保要求。综合国内外的研究与应用，采用“前置净化处理+有机硫水解催化转化+无机

硫干法脱硫”的高煤气全干式精脱硫工艺，是目前可显著降低高炉煤气中的硫含量、大幅降低

末端脱硫成本、适用于钢铁企业节能减排、低碳降耗要求的精脱硫工艺，具有广阔的应用前景。

而结合国家政策导向及技术应用实践，从高炉煤气的源头进行治理，实现高炉煤气精脱硫是践

行钢铁行业超低排放的重要途径。

脱硫技术的进步和具体应用是钢铁行业大气污染治理的关键举措之一，钢铁行业如何实现

减污降碳协同发展，高质量完成低碳转型任务，对于如期实现我国“双碳”目标和钢铁行业由

大到强的历史转变具有重要意义。受环保政策影响，目前已有部分企业已实施或正在实施高炉

煤气干法精脱硫技术，但缺乏完整指导整个工程设计和项目实施的技术标准，不利于技术的推

广和工程质量。本标准的制定与实施，有利于高炉煤气干法精脱硫技术的推广和规范应用，对

钢铁企业实现超低排放、节能减排和可持续发展具有重大意义，具有明显的经济效益和社会效

益。

编制原则：

（1）遵循高炉煤气脱硫技术的行业特点、技术发展和应用的普遍规律。

（2）符合钢铁行业、环保领域的一般规范，与国内现有相关标准相协调。

（3）具有较强的可操作性和实用性，技术指标全面，宽严得当，既能适应项目实际，又

能体现技术自身特点。

三、编制目的

本标准是在对高炉煤气干法精脱硫技术的工艺流程与设备选择进行规范的基础上，明确了

高炉煤气干法精脱硫技术的适用范围、术语和定义、技术要求、安全与环保要求、运行与维护

制度等，这将对高炉煤气干法精脱硫技术运行和安全操作提供有力的保证。

四、制定标准与现行法律、法规、标准的关系

依据并引用了国内现行相关标准，也参考了相关团体标准如T/SSEA0094—2020、T/SSEA

0103—2021、T/CIECCPA050—2023，根据综合国内相关前沿技术和补充完善现有标准的原则

制定本标准。标准内容不违背国内其他行业标准、法律、法规和国家强制性标准的有关规定。

五、编制工作过程

2022年11月，萍乡市新安环保工程有限公司、中国建筑科学研究院有限公司、中国科学

院大连化学物理研究所、中建研科技股份有限公司、湖南容众科技发展有限公司、鞍钢集团工

程技术有限公司等共同组建标准编制组，认真查阅有关资料，收集相关数据信息，结合行业发

展现状，向中国循环经济协会申请标准立项，推动标准编制工作。2023年4月6日，中国循

环经济协会发布《关于<高炉煤气干法精脱硫技术规范>等两项团体标准立项的通知》，标准

正式立项。标准计划获批后，标准编制组开始明确各自的责任和分工，进行标准编制工作，主

要编制过程如下。

2023年4月6日，中国循环经济协会正式下达《高炉煤气干法精脱硫技术规范》立项计

划，并成立了由萍乡市新安环保工程有限公司为第一主编单位的标准编制工作组，编写了标准

初稿，明确了标准的框架内容、编制时间节点、任务分工和工作方案等。

2023年4月至2023年10月，多次召开内部工作会议，根据行业技术发展情况，参考国

家现有相关标准，对调研数据进行分析，与标准制定专家、行业技术专家以及部分企业进行了

充分讨论，明确了相关技术内容，对标准条款和技术内容进行了多轮修改，形成了标准的征求

意见稿初稿。

2023年11月，召开了中期评审会，根据专家意见进行修改后，2024年4月，形成了标准

征求意见稿并正式开始征求意见。

六、主要技术内容

1标准编写格式

本标准按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》

的规定起草。

2主要技术内容

本标准规定了高炉煤气干法精脱硫技术的术语和定义、工艺流程与设备选择、技术要求、

安全与环保、运行与维护。

3适用范围

本标准适用于总硫浓度不大于500mg/Nm3的钢铁行业高炉煤气的干法精脱硫处理。

4术语和定义

给出了高炉煤气有机硫、高炉煤气无机硫、高炉煤气精脱硫、干法脱硫、有机硫水解催化

剂、脱硫吸附剂的定义。

5工艺流程与设备选择

第4.1节主要给出了高炉煤气干法精脱硫工艺设计和设备布置应遵循的基本性、原则性、

共性条款。

4.1.1条规定“大气污染物排放指标及能效水平应符合国家和地方相关标准要求”，是根据

环保和节能减碳的现实需要。2019年，生态环境部等五部委联合发布《关于推进实施钢铁行

业超低排放的意见》，各省、市亦出台多项高炉煤气相关的排放标准，如表1所示。河北、山

3

东等地要求高炉热风炉和轧钢加热炉的烟气SO2排放浓度低于50mg/m；唐山市则要求高炉

3

煤气在脱除H2S的基础上，脱除COS等有机硫，总硫不超过50mg/m；从政策的发展趋势上

看，排放限值要求逐渐从热风炉中的SO2转化为高炉煤气中的H2S、总硫等指标。为了本标准

的适用性和协调性，也为了新技术的推广应用，给出了原则性的规定。

表1目前国家及各省市高炉煤气相关排放标准

地区年份文件号要求

3

全国2019环大气〔2019〕35号SO2<50mg/m

3

河北省2018DB13/2169—2018SO2<50mg/m

3

山东省2019DB37/990—2019SO2<50mg/m

3

河南省2020DB411954—2020SO2<50mg/m

3

山西省2020DB142249—2020SO2<50mg/m

3

2019唐环气〔2019〕3号H2S<20mg/m

唐山市

2021唐气领办〔2021〕11号总硫<50mg/m3

4.1.2条参考了现行团体标准如T/SSEA0094-2020《高炉煤气精脱硫技术要求-水解转化

法》，也调研了目前国内外高炉的寿命，如目前国外特别是日本的新建大型高炉的目标寿命设

计为20年，国内目前一般中小高炉的设计寿命为5~8年，大高炉的设计寿命为16~20年。

4.1.4条规定是因为GB50505—2009《高炉煤气干法袋式除尘设计规范》3.2.3条规定“流

量应按最大煤气发生量确定”。

第4.2节给出了高炉煤气干法精脱硫技术的主要设备构成，包括水解装置、脱硫装置、调

温装置及其他辅助设施等，规定了相关设备选型和系统设计的技术要求。

规定水解塔材质应不低于Q345R，是因为水解塔应适应有机硫水解的温度和压力要求；

规定相关装置配备氮气吹扫的出入口，是便于装置启停时内部煤气的置换；推荐优先选用径向

气固反应器，是为了降低水解塔/吸附塔的压力损失。由于整套工艺操作环境好、占地小，相

关条款还强调了集成。蝶阀开闭方便，适于日常使用；盲板阀关闭严密，一般在维修时才使用，

所以为了系统长期便利、安全运行，也为了操作/检修人员操作便利和安全，规定设置蝶阀和

盲板阀。

根据高炉煤气干法精脱硫的方法原理，第4.3节给出了高炉煤气干法精脱硫技术的主要工

艺流程、不同工艺流程的技术要求。规定高炉煤气干法精脱硫装置开车前应以氮气置换水解塔、

脱硫塔等反应器和全部附属管道内的空气，是为了确保装置开车安全；规定高炉煤气干法精脱

硫装置通入煤气前应预热至正常生产温度，是为了防止冷凝水产生。

6技术要求

第5.1节规定了高炉煤气干法精脱硫技术的一般要求。通常情况下，高炉煤气的出炉温度

为100~200℃，压力为0.2~0.3MPa，有机硫水解反应时催化剂发挥活性的温度窗口通常为

80~150℃，不同催化剂温度窗口不同，故规定有机硫水解催化剂应适应高炉煤气的温度范围。

优先选用规整型有机硫水解催化剂和脱硫吸附剂，是为了便于不产生环境粉尘且便于回收。

根据各省、市亦出台多项高炉煤气相关的排放标准、行业技术现状调研（见表2）和实际

测算，本标准第5.2节规定了高炉煤气中有机硫COS和CS2平均转化率应不于90%，高炉煤

气中无机硫H2S平均脱除率应不小于95%，处理后的高炉煤气中总硫（以硫计）浓度小于

33

30mg/Nm，H2S浓度应小于20mg/Nm。

表2行业高炉煤气干法精脱硫项目实施效果

应用案例技术来源实施效果

工业示范航天源动力公司水解转化率≥95%，H2S浓度≤0.1ppm

J钢铁集团

3

中琉科技有限公司煤气燃烧烟中SO2浓度≤35mg/m

T集团有限公司

TRT前水解文献报道太原理工大学等水解转化率≥95%

TRT后水解文献报道湖北省化学研究院等水解转化率≥99.9%

3