1.本发明涉及节能、环保领域，是一种解决现有脱硫剂硫容低、生产成本高、生产过程中有废水废渣排出的问题的方法。


背景技术：

2.高炉煤气是钢铁企业在炼铁过程中副产的含有co、co2、n2、h2的低热值可燃气体。未经净化的高炉煤气还含有大量的粉尘及硫化物，其硫化物主要分为有机硫和无机硫两类，有机硫占比高于无机硫。有机硫主要成分有羰基硫、二硫化碳、硫醚硫醇、噻吩等，以羰基硫为主；无机硫主要成分有硫化氢、二氧化硫等。未经处理燃烧后的高炉煤气，烟气中二氧化硫排放超标。所以高炉煤气在燃烧发电前，需要进行净化，脱除煤气中携带的灰尘及硫化物。
3.现有的高炉煤气净化工艺，除尘这一环节已由干法除尘工艺取代传统的湿法。在硫化物脱除方面，目前较为成熟的方法是在trt装置之后设置湿法洗涤装置。这种方法可以有效脱除高炉煤气中的无机硫，如h2s，so2，so3，但是无法脱除高炉煤气中的有机硫，导致燃烧后的烟气中so2排放不达标，湿法脱硫后携带的水分可能进入后续管道设备造成腐蚀。有机硫，特别是cos的脱除是高炉煤气精脱硫的重要环节，当前有效的解决途径为将cos催化水解转化为h2s后脱除。
4.山东洲蓝环保科技有限公司马广伟等 cn111334341a公告了一种高炉煤气的脱硫方法，主要解决现有技术高炉煤气净化中硫化物和灰尘除不干净，造成煤气管道易腐蚀，高炉煤气燃烧后二氧化硫排放超标的技术问题。包括以下步骤：a.高炉出来的高炉煤气进入干法除尘单元，除尘后形成物流ⅰ；b.物流ⅰ进入有填有中温水解催化剂的有机硫转化装置，所述催化剂为微晶材料催化剂，物流ⅰ经催化转化后形成物流ⅱ；c.物流ⅱ进入trt发电单元，发电后形成物流ⅲ；d.物流ⅲ进入脱硫塔，经活性炭或氧化铁精脱硫剂吸附后形成物流ⅳ；e.物流ⅳ进入后续高炉煤气使用工段的技术方案，较好地解决了该问题，可用于高炉煤气净化的工业生产中。该方法对于有机硫采用中温水解，水解剂而且容易失活寿命短，价格昂贵。
5.湖北华特尔净化科技股份有限公司、宝山钢铁股份有限公司李咸伟等cn112940795a公告了一种高炉煤气用铁系脱硫剂，其中脱硫剂主要原料含量为：硫酸亚铁30-50wt%、氢氧化钙20-30wt%、电石渣10-40wt%、粉煤灰5-15wt%、锯木屑5-15wt%。固体在混捏成型过程中发生反应生成脱硫剂前驱体，然后自然氧化成脱硫剂成品。本方法制备的脱硫剂硫容高，工作硫容可达35-45wt%，饱和硫容可达60-70wt%，制备工艺简单，生产过程无废水废渣，生产成本低，适合大规模生产使用。该方法对于有机硫没有明显的转化作用。
6.福州大学江莉龙等cn1102619648a公告了一种用于有机硫水解脱除的铜钴基催化剂及其制备方法，其是利用水热辅助共沉淀合成法结合高温焙烧，制备出铜掺杂的四氧化三钴催化剂。所制备的铜钴基催化剂呈现出高结晶度，纳米片状，以介孔为主、高的离子扩散速率，具有对羰基硫高效的催化水解性能。当反应温度为70℃时，cos的转化率高达100%，
适用于高炉煤气、天然气等含羰基硫气体的低温催化水解脱硫。该方法对于有机硫采用低温水解，水解剂工作温度高于100℃容易失活寿命短，价格昂贵。
7.目前，高炉煤气脱硫一般先采用有机硫水解剂将cos转化为h2s，然后用脱硫剂将h2s吸收。高炉煤气脱h2s一般采用活性炭脱硫剂或氧化铁脱硫剂。该方法最大的问题是水解催化剂制造成本高，而且失活快，原因是水解催化剂容易堵孔失活。原来的骨架结构无法再生恢复利用。


技术实现要素：

8.改进的有机硫脱硫剂及其用于高炉气脱硫的使用方法，该脱硫剂采用氧化铁和二氧化硅水凝胶原料，做成硅-氧-铁骨架结构。硅-氧-铁骨架表面上载摩尔比0.1%~5%氧化钠-氧化钾，脱硫剂加热到150~280℃脱水，使用高炉气脱水后作为还原剂，一氧化碳还原氧化铁成为氧化亚铁，直到高炉气中进出口一氧化碳浓度基本不变，活化即算完成；冷却脱硫剂，在100~150℃用于高炉气有机硫转化吸收，氧化钠-氧化钾作为有机硫水解转化活性中心，氧化亚铁作为硫化氢吸收剂。这种脱硫剂具有水解转化及硫化氢吸收的能力，该脱硫剂廉价，在脱硫剂吸收饱和后可以直接用于硅铁球团烧结，硅-氧-铁-硫元素的化合物适合作为硅铁球团烧结原料，硫元素燃烧出来与碳酸钙、氧化钾-钠结合被固硫，不会产生危险废弃物。
具体实施方式
9.实施例1：该脱硫剂采用氧化铁和二氧化硅水凝胶原料，做成硅-氧-铁骨架结构。硅-氧-铁骨架表面上载摩尔比0.1%氧化钠-氧化钾，脱硫剂加热到150℃，使用高炉气脱水后作为还原剂，一氧化碳还原氧化铁成为氧化亚铁，直到高炉气中进出口一氧化碳浓度基本不变，活化即算完成；冷却脱硫剂，在120℃用于高炉气有机硫转化吸收，氧化钠-氧化钾作为有机硫水解转化活性中心，氧化亚铁作为硫化氢吸收剂。
10.实施例2：该脱硫剂采用氧化铁和二氧化硅水凝胶原料，做成硅-氧-铁骨架结构。硅-氧-铁骨架表面上载摩尔比3%氧化钠-氧化钾，脱硫剂加热到200℃，使用高炉气脱水后作为还原剂，一氧化碳还原氧化铁成为氧化亚铁，直到高炉气中进出口一氧化碳浓度基本不变，活化即算完成；冷却脱硫剂，在120℃用于高炉气有机硫转化吸收，氧化钠-氧化钾作为有机硫水解转化活性中心，氧化亚铁作为硫化氢吸收剂。
11.实施例3：该脱硫剂采用氧化铁和二氧化硅水凝胶原料，做成硅-氧-铁骨架结构。硅-氧-铁骨架表面上载摩尔比5%氧化钠-氧化钾，脱硫剂加热到280℃，使用高炉气脱水后作为还原剂，一氧化碳还原氧化铁成为氧化亚铁，直到高炉气中进出口一氧化碳浓度基本不变，活化即算完成；冷却脱硫剂，在120℃用于高炉气有机硫转化吸收，氧化钠-氧化钾作为有机硫水解转化活性中心，氧化亚铁作为硫化氢吸收剂。
12.本专利结合目前钢铁行业高炉煤气脱硫工艺流程，发明一种改进的有机硫脱硫剂，这种脱硫剂具有水解转化及硫化氢吸收的能力，该脱硫剂廉价，在脱硫剂吸收饱和后可
以直接用于硅铁球团烧结，不会产生危险废弃物。


技术特征：
1.一种改进的有机硫脱硫剂及其用于高炉气脱硫的使用方法，脱硫剂采用氧化铁和二氧化硅水凝胶原料，做成硅-氧-铁骨架结构，硅-氧-铁骨架表面上载摩尔比0.1%~5%氧化钠-氧化钾，脱硫剂加热到150~280℃，使用高炉气脱水后作为还原剂，一氧化碳还原氧化铁成为氧化亚铁，直到高炉气中进出口一氧化碳浓度基本不变，活化即算完成；冷却脱硫剂，在100~150℃用于高炉气有机硫转化吸收，氧化钠-氧化钾作为有机硫水解转化活性中心，氧化亚铁作为硫化氢吸收剂，这种脱硫剂具有水解转化及硫化氢吸收的能力，该脱硫剂廉价，在脱硫剂吸收饱和后可以直接用于硅铁球团烧结，不会产生危险废弃物。

技术总结
本专利涉及一种改进的有机硫脱硫剂及其用于高炉气脱硫的使用方法，属于节能、环保领域。本发明该脱硫剂采用氧化铁和二氧化硅水凝胶原料，做成硅-氧-铁骨架结构，硅-氧-铁骨架表面上载摩尔比0.1%~5%氧化钠-氧化钾，脱硫剂加热到150~280℃，使用高炉气脱水后作为还原剂，一氧化碳还原氧化铁成为氧化亚铁，直到高炉气中进出口一氧化碳浓度基本不变，活化即算完成；冷却脱硫剂，在100~150℃用于高炉气有机硫转化吸收，氧化钠-氧化钾作为有机硫水解转化活性中心，氧化亚铁作为硫化氢吸收剂，这种脱硫剂具有水解转化及硫化氢吸收的能力，该脱硫剂廉价，在脱硫剂吸收饱和后可以直接用于硅铁球团烧结，不会产生危险废弃物。不会产生危险废弃物。


技术研发人员：田黎霞 何俊良 刘建英 徐成华 杨皓
受保护的技术使用者：成都信息工程大学
技术研发日：2021.09.23
技术公布日：2022/1/14