- 科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)項(xiàng)目：高爐煤氣源頭深度脫硫新催化劑及成套技術(shù)
- 發(fā)布日期：2025-02-11
富煤少氣的能源結(jié)構(gòu)以及長流程煉鐵占多數(shù)的鋼鐵生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致了我國高爐煤氣中硫含量較高。這些硫化物不僅會(huì)腐蝕煤氣凈化設(shè)備和輸送管道，縮短設(shè)備使用壽命，更會(huì)在燃燒過程中轉(zhuǎn)化為二氧化硫等污染物，對(duì)大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染。隨著國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，鋼鐵、化工企業(yè)急需高效的脫硫技術(shù)。
福州大學(xué)化肥催化劑國家工程研究中心與中琉科技有限公司組成的研發(fā)團(tuán)隊(duì)?wèi){借其不懈的研發(fā)精神，開發(fā)出高爐煤氣源頭深度脫硫新催化劑及成套技術(shù)，成功解決了上述問題，并于近日榮獲2024年度中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
高爐煤氣在燃燒時(shí)，硫化物會(huì)轉(zhuǎn)化為二氧化硫等氣體排放到大氣中，對(duì)土壤、水體、植被等生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞，危害農(nóng)作物生長，威脅人類健康。同時(shí)，傳統(tǒng)脫硫技術(shù)存在效率低、成本高、穩(wěn)定性差等問題，無法滿足實(shí)際需求，研發(fā)一種高效、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定的脫硫技術(shù)迫在眉睫。研究團(tuán)隊(duì)協(xié)同攻關(guān)，研發(fā)出高爐煤氣深度脫硫成套新技術(shù)。
該研究團(tuán)隊(duì)提出的化學(xué)鍵鍵合的結(jié)構(gòu)性堿中心替代物理負(fù)載堿金屬創(chuàng)新思路，解決了催化劑活性組分在高爐煤氣中易流失的問題，創(chuàng)制出富含結(jié)構(gòu)性堿中心新型高效氧硫化碳(COS)水解催化劑。該技術(shù)還發(fā)明了無溶劑固相合成有序介孔固體堿的新方法，創(chuàng)制出高性能、低氣阻、整體式的有序介孔固體堿脫硫化氫(H2S)選擇性氧化催化劑，解決過度氧化劑硫黃在催化劑內(nèi)孔沉積問題。此外，該技術(shù)創(chuàng)制了高硫容—易再生的銅基H2S吸附材料，實(shí)現(xiàn)了高爐煤氣中H2S的高效富集，解決了傳統(tǒng)吸附劑硫容低、難循環(huán)再生的難題。
在研發(fā)過程中，研究團(tuán)隊(duì)深知高性能脫硫催化劑是關(guān)鍵，歷經(jīng)無數(shù)次試驗(yàn)，不懈探索催化劑組成、結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系，開發(fā)催化劑的放大制備工藝技術(shù)，最終成功研發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型脫硫催化劑，進(jìn)一步開發(fā)出完整的高爐煤氣源頭深度脫硫成套技術(shù)。該技術(shù)涵蓋煤氣預(yù)處理、脫硫反應(yīng)、催化劑再生和尾氣處理等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)全流程優(yōu)化協(xié)同。
經(jīng)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的鑒定，該技術(shù)總體達(dá)到國際先進(jìn)水平，其中高爐煤氣脫硫催化劑和吸附劑處于國際領(lǐng)先水平。此外，該成套技術(shù)還上榜工信部《國家鼓勵(lì)發(fā)展的重大環(huán)保技術(shù)裝備目錄(2023年版)》，入選福建省工信廳公布的《2023年省首臺(tái)(套)重大技術(shù)裝備認(rèn)定名單》，是目前國內(nèi)唯一一個(gè)入選首臺(tái)套重大技術(shù)名單的高爐煤氣精脫硫裝備。該技術(shù)還獲得2023年度福建省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、2024年度福建省環(huán)境技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
2019年，基于開發(fā)的高爐煤氣源頭深度脫硫成套新技術(shù)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)與銅陵市富鑫鋼鐵有限公司簽訂NSAD高爐煤氣精脫硫項(xiàng)目。該項(xiàng)目于2020年10月正式投入運(yùn)營。裝置投運(yùn)后運(yùn)行平穩(wěn)、脫硫效果突出，為行業(yè)首套干法源頭深度脫硫工業(yè)應(yīng)用，填補(bǔ)了我國高爐煤氣凈化領(lǐng)域的技術(shù)空白。截至2024年年底，該技術(shù)已在寶武集團(tuán)鄂城鋼鐵有限公司、漣源鋼鐵集團(tuán)有限公司等17家鋼鐵廠成功應(yīng)用推廣28套，市場占有率超60%。
據(jù)研究團(tuán)隊(duì)介紹，目前該技術(shù)已經(jīng)吸引了眾多鋼鐵、化工企業(yè)的關(guān)注，并與多家企業(yè)達(dá)成合作意向。隨著技術(shù)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用，有望在全國范圍內(nèi)掀起一場高爐煤氣脫硫技術(shù)的革新熱潮，推動(dòng)我國工業(yè)領(lǐng)域的綠色發(fā)展進(jìn)程，為建設(shè)美麗中國貢獻(xiàn)科技力量。
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