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1技术背景
高炉煤气是高炉炼铁生产过程中副产的可燃气体。它的大致成分为二氧化碳6-12%、一氧化碳28-33%、氢气1-4%、氮气55-60%、烃类0.2-0.5%及少量的硫化物。它的含尘浓度10-50克/立方米(标况)，产尘量平均为50kg/t(生铁)-75kg/t(生铁)。粉尘粒径在500μm以下，主要是铁、氧化亚铁、氧化铝、氧化硅、氧化镁和焦炭粉末。高炉煤气的成分和热值与高炉所用的燃料、所炼生铁的品种及冶炼工艺有关，现代的炼铁生产普遍采用大容积、高风温、高冶炼强度、高喷煤粉量的生产工艺，采用这些的生产工艺提高了劳动生产率并降低能耗，但是其所产的高炉煤气热值低，收益利用起来难度大。
高炉煤气作为钢铁行业主要副产物之一，通常条件下，除高炉热风炉自身使用外，还有大量富余，如不能回收利用则只能放空排放，造成能源浪费和环境污染。为了充分利用富余的高炉煤气，一般情况是在燃煤动力锅炉中掺烧一部分或供小型混合煤气锅炉混烧，回收量都不是很大。
近年来，随着钢厂节能减排和循环经济的大力发展，以及国 家环保政策的不断加强，以前的那种末端治理越来越不适应新形势下的环保要求，因此，钢厂 必 须从源头上进行治理。如唐山等地环保局提出了高炉煤气前脱H2S后再清洁利用，明确硫化物的治理方向。
景下，做为国内脱硫脱硝化氢行业的企业，我公司联合华北理工大学等高校及相关研究单位，对高炉煤气脱硫进行攻关和研究，了针对高炉煤气脱硫的工艺路线。
2高炉煤气组分
高炉煤气的主要成分为：CO、CO2、N2、H2、CH4 等，其中可燃成分 CO 含量约占 25%左右，H2、CH4的含量很少，CO2、N2的含量分别占 15%，55 %，热值仅为 3500kJ/m3左右。其典型组成如下表：
高炉气典型组成
主要组分COCO2H2CH4N2硫化物
体积百分含量 /%22～2713～191～40.2～0.454～58微量
高炉煤气中硫形态主要以H2S、COS为主，并有微量CS2。
高炉气硫形态分布
主要组分H2SCOSCS2
含量mg/Nm3300～500200～300微量
3工艺路线思路
高炉煤气虽然H2S含量并不高，但其中含有量的COS等硫，而且这些硫在各种脱硫工艺中并不能或者大部分除去，因此，对于高炉煤气的脱硫，先要进行硫的水解，把硫水解为硫化氢后，再通过脱硫设备予以全部脱除。
4 硫水解
4.1工艺描述
高炉煤气经两级除尘后，进入脱硫系统。160℃左右的高炉煤气先经过微型降温塔把高炉煤气降至120℃，再经换热器与分水后的气体换热降温，降温后的气体再经冷却器冷却至40℃，冷却后的气体经分离器分水，分水后的气体再与喷水冷却后的气体换热，将气体温度提至70℃，提温后的气体进入水解塔，水解采用常温硫水解催化剂，气体自下而上进入水解塔，将原料气中的COS水解转化为易于脱除的H2S，水解后的气体经降温至40℃后去后工段脱硫工段。
4.2工艺流程
4.3反应方程式
水解反应如下：
4.4技术特点
(1)硫水解率高。因为高炉煤气中无机硫和硫含量都较低，常规的水解催化剂在大量的硫化氢未脱除之前，硫的转化率达到90%是很困难的。有些厂家生产的水解催化剂所说的COS的转化率应用现场很少。而我公司与合作单位联合的LYS-03常温硫水解催化剂，可以在高炉煤气中硫化氢含量不大于1000mg/Nm3情况下，仍可以达到90%以上的水解效率。这是本技术的大亮点。
(2)绿源环保WJT降温塔的使用。水解催化剂要在的温度条件下使用。而高炉煤气一般温度都较高，如果采用常规的降温塔，不仅设备投资大，流程长，而且需要的冷却水量也较多。本设计采用我公司的产品——WJT降温塔来解决这个问题。WJT降温塔是我公司的技术，具有投资少、占地小、运行费用低、等显著特点。
5硫化氢的脱除
高炉煤气经水解，煤气中的硫绝大部分转化为硫化氢后，进入湿法脱硫装置。湿法脱硫采用湿式氧化法脱硫，以络合铁为催化剂，该技术具有硫化氢脱除，一般低于5ppm,同时不产生副盐，降低了环保难题。
5.1络合铁脱硫的技术优势
络合铁法脱硫技术是一种以络合铁为催化剂的湿式氧化脱除硫化氢的方法，其特点是直接将H2S转变成元素S，吸收H2S以后的含量小于5ppm，是一种工艺简单、工作硫容高且环保无 毒的新型脱硫技术，克服了传统脱硫工艺硫容量低、脱硫工艺复杂、副盐生成率高、环境污染严重等弊端，硫磺回收装置尾气可使硫磺回收率达到以上。
络合铁脱硫技术是具有自主知识产权的络合铁脱硫化氢成套技术，相对于其它络合铁脱硫技术，具有硫容量高、可橇装化、脱硫成本低、节能、运行稳定性高、投资低、对COS、硫醇硫脱除率高等优点。
5.2 络合铁脱硫技术原理
络合铁法脱硫技术是一种以络合铁为催化剂的湿式氧化脱除硫化氢的方法，其特点是直接将气体中的H2S转变成元素S，吸收后气体中H2S的含量小于5ppm，是一种工艺简单、工作硫容高且环保无 毒的新型脱硫技术，克服了传统脱硫工艺硫容量低、脱硫工艺复杂、副盐生成率高、环境污染严重等弊端，硫磺回收率达到以上。
络合铁脱硫工艺为脱除硫化氢提供了一种恒温、低成本的运行方法。其化学反应原理是利用空气中的氧气氧化气相中的硫化氢，使硫化氢被氧化为单质硫。其化学反应方程式如式(1)：
H2S + 1/2O2 → H2O + S (1)
络合铁脱硫催化剂利用水溶液中络合铁离子的氧化还原性，使含硫化氢气体与含络合铁催化剂的水溶液(简称络合铁吸收剂，下同)进液相接触反应。该气液相接触反应先通过水溶液的偏碱性，在气液接触时通过酸碱化学吸收将原料气中的硫化氢吸收进入水溶液;在水溶液中，利用高价络合铁离子的氧化性将硫化氢氧化成单质硫，络合铁离子被还原为络合亚铁离子。络合铁离子水溶液的吸收氧化反应方程式(2)～(5)如下：
水溶液吸收H2S气体：
H2S(g) + H2O(L)
