北大先锋高炉煤气脱硫七载试剑成

中化新网讯 “钢铁行业高炉煤气利用的脱硫处理方案升级势在必行!”昨日，北京北大先锋科技有限公司环保业务部相关负责人接受本报记者采访时作上述表示。记者了解到，北大先锋为华菱衡钢设计建设的高炉煤气前端干法脱硫装置，自2013年投运以来，迄今已平稳运行7年，成为高炉煤气脱硫领域的优秀案例。

2012年，北京北大先锋科技有限公司为湖南华菱衡钢集团建设了国内首套提纯低燃值高炉煤气综合利用装置。高炉煤气处理量为67000立方米/小时，热值从700大卡/立方米提升到了2100大卡/立方米，用作轧钢加热炉的燃料气体。在提升热值的工艺中，利用变压吸附(PSA)工艺把高炉煤气中的一氧化碳浓度从21%提纯到70%。PSA提纯一氧化碳设备要求高炉煤气中的总硫含量必须在0.1ppm以下，北大先锋建成了当时国内第一套高炉煤气前端干法脱硫装置，以满足后续PSA工艺对总硫含量的严格要求。

该装置中，高炉煤气在除尘净化后先进入水解塔，将煤气中的有机硫转化为无机硫，之后将煤气降温通过脱硫塔，将无机硫氧化为硫单质达到脱硫的目的。经过脱硫后的高炉煤气直接进入PSA提纯一氧化碳工序。数据显示，包括前端干法脱硫在内的整套PSA分离一氧化碳设备自2013年开车运行以来，一直连续稳定运行，有很高的工艺技术成熟度。一位业内人士告诉记者，这是目前高炉煤气脱硫项目中稳定性和可行性最优的工艺路线，对我国钢铁工业生产节能减排具有重要的现实意义。

据介绍，高炉煤气脱硫处理根据脱硫位置的不同可分为前端脱硫和末端脱硫。末端脱硫，即在高炉煤气燃烧利用完毕后对尾气进行脱硫处理，属于相对传统型的脱硫技术，目前应用较为广泛。但同时因处理气量大、用气点分散而产生脱硫装置设备费用高、占地面积大等问题，实际操作性较差。前端脱硫属于相对创新型的脱硫技术，在投资、占地、运行等方面比末端脱硫更具有优势。尤其面对现有钢铁企业内部用地紧张的现实状况，高炉煤气用气点一般都在5~10个，在每个用气点旁边都建设一套末端脱硫装置存在较大困难，因此，高炉煤气选用前端脱硫技术更具有实操性。

前端脱硫又可分为干法脱硫和湿法脱硫。前端湿法脱硫存在碱液用量过量、冲渣水现场硫排放和硫化钠结晶等问题，且尚没有稳定运行1年以上的工业案例。因此，前端干法脱硫更具有经济性、可靠性，是目前高炉煤气脱硫项目中稳定性和可行性最优的工艺路线。

高炉是长流程炼钢的核心装备。中国是世界第一钢铁大国，现有高炉数量超900座。高炉炼铁副产的高炉煤气中的硫化物，会对大气造成严重污染。2019年4月28日，生态环境部、国家发改委、工信部等五部委联合发布了《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》，要求钢铁企业每月至少95%以上时段二氧化硫小时均值排放浓度满足35~50毫克/立方米指标。但现有钢铁行业高炉煤气利用后的二氧化硫排放浓度为100~200毫克/立方米，远高于超低排放指标。随着超低排放标准在全国各地的推动实施，与高炉煤气脱硫有关的各类需求近年来备受关注。