0 概述

煤氣中的硫成分分為有機(jī)硫和無機(jī)硫兩種。有機(jī)硫在高爐煤氣（BFG）和轉(zhuǎn)爐煤氣（LDG）中以羰基硫COS為主，在焦?fàn)t煤氣（COG）中以羰基硫（COS）、二硫化碳（CS

）和噻吩為主，無機(jī)硫則以硫化氫（H

S）為主。粗脫硫工藝可將COG中的無機(jī)硫（H

S）脫到50 mg/m

以下，而對(duì)有機(jī)硫的脫除率則很低，因此大部分的有機(jī)硫需采用精脫硫工藝脫除

。

（1）根據(jù)動(dòng)態(tài)效應(yīng)分析得到的結(jié)論：水資源消耗對(duì)自身的動(dòng)態(tài)沖擊作用最大，城鎮(zhèn)化程度越高的省份，水資源消耗對(duì)自身的沖擊越??；人口城鎮(zhèn)化程度較高的省份，對(duì)水資源消耗影響的動(dòng)態(tài)效應(yīng)表現(xiàn)為負(fù)向沖擊作用，反之則表現(xiàn)為正向沖擊作用，且人口城鎮(zhèn)化程度越高，其作用就越?。唤?jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化較低的省份會(huì)對(duì)水資源消耗產(chǎn)生正向沖擊作用，反之會(huì)產(chǎn)生負(fù)向沖擊作用，且經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化程度越高的省份，負(fù)向沖擊作用就越大；全國大部省份的產(chǎn)業(yè)城鎮(zhèn)化對(duì)水資源消耗都有正向沖擊作用，只有少部分省份的產(chǎn)業(yè)城鎮(zhèn)化會(huì)對(duì)水資源消耗起到負(fù)向沖擊作用。

脫硫方法有濕法和干法兩種。濕法脫硫是利用液體吸收劑脫除煤氣中的硫，有液相催化水解法、有機(jī)胺類溶劑吸收法、DDS法等。干法脫硫一般用于精脫硫場(chǎng)合，采用固體吸收劑、吸附劑或催化劑來直接脫硫，或?qū)⒂袡C(jī)硫轉(zhuǎn)化為易脫除的硫化氫（H

S）后再凈化方法。干法脫硫又有吸附法、水解法、加氫轉(zhuǎn)化法、氧化法、分子篩（微晶）脫硫法

。

鋼廠副產(chǎn)煤氣有機(jī)硫的脫除是近年來環(huán)保要求提高后派生出的新需求，目前國內(nèi)各鋼廠、設(shè)計(jì)院、脫硫設(shè)備廠家都處于探索階段，無主流成熟技術(shù)。冶金企業(yè)焦?fàn)t煤氣的精脫硫有應(yīng)用的案例也很少，目前了解到的主要有：濕法精脫硫-DDS法

、干法精脫硫-水解法

、干法精脫硫-加氫轉(zhuǎn)化法

、干法精脫硫-分子篩（微晶）法

，以下對(duì)焦?fàn)t煤氣的四種脫硫方法進(jìn)行逐一分析。

1 焦?fàn)t煤氣脫硫方法分析

1)濕法精脫硫-DDS法

需注意的是，該工藝中的預(yù)處理工段要考慮吸附-再生處理，因其再生氣中含有大量焦油、萘及一定量的H

S雜質(zhì)，該再生氣的處理需結(jié)合實(shí)際情況考慮。

一是要確立“一切為了學(xué)生”的教育理念。我國加入WTO后，黨和政府已向世貿(mào)組織承諾：“中國教育將成為12種服務(wù)貿(mào)易之一”。把教育納入貿(mào)易活動(dòng)并推向市場(chǎng)已成為我國職業(yè)教育發(fā)展的必然趨勢(shì)。筆者認(rèn)為，既然教育已成為服務(wù)貿(mào)易之一，那么，教育就必須與市場(chǎng)接軌，教育過程也必然滲透著買方與賣方的買賣關(guān)系。在這種買賣關(guān)系中，學(xué)生及家長屬買方，向?qū)W?！百徺I”知識(shí)和技能；學(xué)校和老師是賣方，向?qū)W生“出售”知識(shí)和技能。按照“買方市場(chǎng)”的運(yùn)行規(guī)律，學(xué)校和老師的知識(shí)出售必須以是否滿足學(xué)生及家長的需求為前提。教育好學(xué)生、保護(hù)好學(xué)生，不讓學(xué)生受到傷害，不使一個(gè)學(xué)生掉隊(duì)，一切為了學(xué)生，這是綠色教育的首選目標(biāo)。

應(yīng)用案例：2019年江蘇某鋼廠為滿足COG中H

S≤20 mg/m

的要求，基于其傳統(tǒng)的硫酸亞鐵復(fù)合催化劑HPF濕法脫硫工藝，改造采用了DDS技術(shù)，即用含DDS脫硫催化劑和親硫、耗氧、耐熱、耐堿菌的堿性溶液吸收煤氣中的無機(jī)硫和有機(jī)硫。由于細(xì)菌的參與使DDS脫硫具有生化反應(yīng)的特點(diǎn)，故在脫硫過程中除了無機(jī)反應(yīng)和有機(jī)反應(yīng)外，還有細(xì)菌繁殖、生長、成熟和死亡的過程。濕法精脫硫-DDS法流程示意圖見圖1。

從運(yùn)行效果看，改造后焦化出口H

S超標(biāo)情況有較大改善，H

S從原來的200～500 mg/m

降到了小于20 mg/m

，但有機(jī)硫的脫除效果沒有那么大，從之前的779 mg/m

降到了406 mg/m

左右，僅50%的減少。

Abaqus中的初始增量(initial increment)、最小增量(minimum increment)、最大增量(maximum increment)是關(guān)鍵數(shù)據(jù)。在Abaqus的最初計(jì)算時(shí)是先輸入初始增量值，進(jìn)行迭代計(jì)算，如果計(jì)算結(jié)果收斂，就會(huì)繼續(xù)運(yùn)行；如果計(jì)算結(jié)果不收斂，則會(huì)自動(dòng)減小時(shí)間步長，進(jìn)行重新計(jì)算。在這兩種情況下如果計(jì)算結(jié)果還不能收斂會(huì)停止運(yùn)算：① 進(jìn)行4次縮減后，② 時(shí)間步長已經(jīng)到達(dá)最小值。

其中COS通過與H

O反應(yīng)一步生成H

S，而對(duì)于CS

，目前認(rèn)為有兩種吸附路徑：一種是活化吸附，即CS

與活性位點(diǎn)上已經(jīng)吸附活化的H

O反應(yīng)，將部分CS

催化水解；另一種是解離吸附，即生成的中間產(chǎn)物COS進(jìn)一步與H

O反應(yīng)生成H

S。

目前的水解工藝，在常溫或中低溫、中低壓工況下均可實(shí)現(xiàn)有效轉(zhuǎn)化，不同活性組分的水解催化劑對(duì)COS、CS

催化水解效率有很大的影響。

2)干法精脫硫-水解法

水解法脫除有機(jī)硫的原理是將有機(jī)硫COS、CS

在鋁、鈦、鐵等金屬基催化劑的作用下與氣體中的水蒸氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為H

S，反應(yīng)溫度一般為50～210℃左右，反應(yīng)式為：

水肥一體化作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)改革的一項(xiàng)新技術(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)灌溉方法的優(yōu)勢(shì)，主要實(shí)現(xiàn)了三項(xiàng)改變：第一點(diǎn)是改變了傳統(tǒng)的大水灌溉和溝渠灌溉，實(shí)現(xiàn)了針對(duì)性局部灌溉的新方法；第二點(diǎn)是改變了傳統(tǒng)的澆灌點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了直接灌溉作物的改變；第三點(diǎn)是改變了傳統(tǒng)的施肥模式，使其與水灌達(dá)到有效地結(jié)合。由于水資源短缺是我國面臨的主要問題之一，水肥一體化的推廣和應(yīng)用能有效地解決這項(xiàng)問題，由此看來水肥一體化技術(shù)對(duì)于我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有重大意義。

在中低溫、中低壓下，鋁基水解催化劑具有良好的活性，且水解反應(yīng)系統(tǒng)投資較低。水解催化劑的轉(zhuǎn)化效率和壽命與煤氣中焦油重?zé)N含量、CO/CO

/O

/H

S/SO

等酸性氣體含量有關(guān)，因此，在焦?fàn)t煤氣復(fù)雜的組分條件下，水解催化劑的性能及壽命主要取決于其抗氧化性和耐硫酸鹽化性。

保險(xiǎn)公司因?yàn)樽陨順I(yè)務(wù)的特殊性，在承包、繳費(fèi)、理賠等各個(gè)環(huán)節(jié)均存在一定的財(cái)務(wù)管理風(fēng)險(xiǎn)，而目前的保險(xiǎn)公司存在以業(yè)務(wù)為價(jià)值導(dǎo)向的文化氛圍，導(dǎo)致企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管理氛圍缺失。因此，為更好地降低企業(yè)財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，要講企業(yè)財(cái)務(wù)管理風(fēng)險(xiǎn)滲透到每位員工的日常，通過不定期宣講、組織實(shí)踐學(xué)習(xí)活動(dòng)等，提高全員的風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)。

在水解有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為H

S之后再采用傳統(tǒng)的干法吸附劑工藝脫除H

S即可。干法精脫硫-水解法流程示意圖見圖2。

多孔鉭金屬加強(qiáng)塊重建II、III型Paprosky髖臼骨缺損主要的并發(fā)癥發(fā)生率較低，術(shù)區(qū)感染、假體無菌性松動(dòng)、髖關(guān)節(jié)脫位和血管神經(jīng)損傷是較常見的并發(fā)癥，在圍手術(shù)期應(yīng)該多加防范。

設(shè)計(jì)單位在開展設(shè)計(jì)工作中，常常會(huì)因一些人員因素對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量造成影響。由于道路橋梁路線設(shè)計(jì)工作的工作量較大，復(fù)雜性較高，因此在具體工作推進(jìn)過程中工作人員很容易產(chǎn)生懈怠情緒，對(duì)比，應(yīng)該制定嚴(yán)格的監(jiān)督管理制度，對(duì)設(shè)計(jì)人員的工作行為進(jìn)行有效的監(jiān)督，保障設(shè)計(jì)工作的有效開展。

應(yīng)用案例：2018年山東某鋼廠建成了一套基于水解催化工藝的焦?fàn)t煤氣有機(jī)硫凈化工藝系統(tǒng)，系統(tǒng)由預(yù)處理、加壓、有機(jī)硫水解、再脫硫化氫四個(gè)工段組成，可處理8．6萬m

/h的精制COG。從運(yùn)行結(jié)果看，在進(jìn)口總硫含量較高（573～729 mg/m

）的情況下，其總硫脫除效率為73．5%～93．6%，其中H

S脫除率約99%，COS脫除率超過98%，CS

脫除率約60%。

濕法精脫硫是通過液態(tài)脫硫劑進(jìn)行的脫硫反應(yīng)，傳統(tǒng)的濕法脫硫以脫除H

S為主，對(duì)有機(jī)硫的脫除效果有限，繼傳統(tǒng)濕法脫硫后一般采用干法精脫硫。

總之，“風(fēng)俗”這一中國古代概念從其時(shí)空、人、地物的整體性出發(fā)，理解特定環(huán)境內(nèi)群體的身體性、共享性與物質(zhì)性，它與實(shí)踐理論的取向相近似。但“風(fēng)俗”不是“慣習(xí)”，它既是正式制度與日常生活的結(jié)合，也強(qiáng)調(diào)主體反思、社會(huì)規(guī)則與情感欲望，可以有力地推動(dòng)和挑戰(zhàn)實(shí)踐理論的現(xiàn)有框架，這正是本文在最后一部分提出從“民俗研究”轉(zhuǎn)入“風(fēng)俗研究”的根本原因。

3)干法精脫硫-加氫轉(zhuǎn)化法

加氫轉(zhuǎn)化法是指有機(jī)硫化物在催化劑的作用下與氫發(fā)生轉(zhuǎn)化反應(yīng)，生成容易被脫除的硫化氫。加氫方法主要采用高溫鈷鉬、鐵鉬或鎳鉬等催化劑，COS等有機(jī)硫在催化劑的作用下與氫氣發(fā)生反應(yīng)生成H

S，其反應(yīng)式為：

ACEO有機(jī)硅3D打印是全球首創(chuàng)的基于有機(jī)硅彈性體的3D打印技術(shù)，采用DOD技術(shù)按需滴膠，可用于生產(chǎn)各種幾何圖形復(fù)雜的部件配件以及此前無法生產(chǎn)的“不可能的產(chǎn)品”。有機(jī)硅具有耐熱性、低溫柔韌性、透明性和生物相容性等獨(dú)一無二的性能，因此這種技術(shù)在汽車制造、航空航天、醫(yī)療保健以及機(jī)械工程等眾多行業(yè)擁有巨大的應(yīng)用前景，適用于設(shè)計(jì)建模、配件生產(chǎn)以及小批量生產(chǎn)。ACEO提供一系列服務(wù)，包括設(shè)計(jì)支持、打印實(shí)驗(yàn)室的培訓(xùn)課程，以及便于文件上傳和下單的網(wǎng)上商店。

之后串聯(lián)氧化鋅脫除硫化氫。鈷鉬系催化劑通常在300℃溫度下才能充分反應(yīng)。在化工行業(yè)，加氫工藝需較高的反應(yīng)溫度和壓力，故相應(yīng)的設(shè)備和管線也需匹配的材質(zhì)，適宜諸如合成氨，可脫除至ppm級(jí)的要求。

應(yīng)用案例：廣東某鋼廠建設(shè)的焦?fàn)t煤氣制氫聯(lián)產(chǎn)LNG站，其脫硫工段是焦?fàn)t煤氣制氫氣和LNG工藝中的一部分，屬于原料焦?fàn)t煤氣凈化單元，即煤氣先經(jīng)過粗脫焦油，再經(jīng)加壓、脫萘、脫苯、脫氨后進(jìn)入脫硫工段，經(jīng)處理后的凈煤氣再經(jīng)脫碳、脫汞等工序進(jìn)入深冷液化冷箱。在脫硫工段，煤氣壓力為3 380 kPa，H

S雜質(zhì)從10 mg/Nm

處理至≤4 mg/m

，有機(jī)硫雜質(zhì)從200 mg/m

處理至≤15 mg/Nm

。干法精脫硫-加氫轉(zhuǎn)化法流程示意圖見圖3。

加氫轉(zhuǎn)化法脫硫工藝需較高的反應(yīng)溫度和壓力（300℃左右的高溫和MPa級(jí)壓力），使設(shè)備和管線需要相應(yīng)的材質(zhì)，造成前期投資大、能耗高、操作條件苛刻、運(yùn)行成本高等問題，且脫硫后的煤氣在并入全廠煤氣管網(wǎng)系統(tǒng)前需減壓，以匹配氣柜和后端用戶kPa級(jí)的壓力，如此造成了能源的浪費(fèi)。該法適用于焦?fàn)t煤氣制液化天然氣、煤氣需進(jìn)冷箱、對(duì)硫含量特別敏感的地方，如僅為了排放達(dá)標(biāo)，則該法經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)不明顯。此外，kPa級(jí)下的高溫常壓加氫處理，目前尚無工業(yè)化應(yīng)用實(shí)例。

4)干法精脫硫-分子篩法

由于DDS技術(shù)是基于HPF工藝的，因此HPF系統(tǒng)未作大的改動(dòng)，只是對(duì)脫硫液及加藥系統(tǒng)進(jìn)行了改造，費(fèi)用不大。如若采用T-H法、FRC法的話，則工程改造費(fèi)用會(huì)增大許多。

分子篩是具有均勻微孔的硅酸鋁，呈弱堿性，對(duì)極性分子有優(yōu)先吸附的選擇性，H

S和硫醇等極性物質(zhì)可被吸附脫除。微晶材料是分子篩的一種，是人工水熱合成的硅酸鋁鹽晶體。不同的硅鋁比生成不同的微晶，根據(jù)晶體內(nèi)部孔穴大小吸附或排斥物質(zhì)的分子，同時(shí)根據(jù)分子極性或可極化度確定吸附次序，達(dá)到分離效果，因而被形象地稱為微晶材料。該吸附劑對(duì)煤氣凈化處理有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）高效吸附H

S，且吸附精度高；

（2）可吸附羰基硫、二硫化碳、硫醇、硫醚、噻吩等有機(jī)硫；

（3）吸附劑疏水，可減少煤氣中水蒸氣的影響；

（4）耐高溫，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可反復(fù)再生；

（5）使用壽命長，且失效后的吸附劑可重復(fù)使用，不形成危廢。

分子篩法流程示意圖見圖4。

應(yīng)用案例：2016年底安徽某鋼廠對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)行了凈化處理，處理量達(dá)35 000 m

/h，同時(shí)還脫除焦油、硫化氫和有機(jī)硫、苯、萘、氨等混合氣體。精脫硫后，焦?fàn)t煤氣含NH

≤0．001 g/Nm

，總硫≤0．001 g/Nm

，焦油≤0．001 g/Nm

，萘≤0．001 g/Nm

，燃燒后煙氣SO

濃度≤2．5 mg/Nm

。由于精脫硫前的數(shù)據(jù)未見報(bào)道，其他采用該工藝的焦?fàn)t煤氣也僅有末端H

S數(shù)據(jù)，故有機(jī)硫的脫除效率還有待于進(jìn)一步的驗(yàn)證。

需注意的是，該材料吸附再生后，再生氣中濃縮富集了從微晶吸附劑中解析出來的硫分，因此應(yīng)考慮將脫硫裝置的再生氣再返回煤精的荒煤氣段，使之再次參與煤精系統(tǒng)的凈化處理過程。此外，微晶再生氣富硫化氫劇毒特性決定了微晶脫硫不適合長途管道的輸送，故脫硫裝置需建在煤精單元附近。

2 結(jié)論與展望

四種脫硫方法均有其應(yīng)用場(chǎng)景與局限性，鋼鐵企業(yè)在進(jìn)行煤氣脫硫改造時(shí)，需根據(jù)煤氣品質(zhì)、場(chǎng)地、煤精工藝、三廢處理等因素決定最終脫硫方案。

隨著超低排放的落實(shí)，源頭煤氣脫硫方法也將逐步完善，本文依據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)對(duì)四種脫硫方法進(jìn)行了分析和探討，列舉了應(yīng)用案例，為后續(xù)的進(jìn)一步論證提供了借鑒和參考。

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