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高爐煤氣是煉鐵行業的主要副產物之一，已經成為鋼鐵企業節能降耗及達標排放的關鍵。2019年生態環境部等五部委聯合發布《關于推進實施鋼鐵行業超低排放的意見》，明確提出“加強源頭控制，高爐煤氣、焦爐煤氣應實施精脫硫”，河南、河北等地更是明確提出了高爐煤氣H2S治理濃度達到20mg/m3。
高爐煤氣中總硫含量一般在80——240mg/m³，主要是羰基硫(COS)，CS2，H2S三種硫分，占總含硫量的90%以上，其中COS占比最高，達70%——80%。CS2和H2S可以采用堿性物質中和脫除，有機硫的性質相對穩定，采用常規方法難以直接有效脫除。因此，精脫硫過程中對有機硫的脫除是關鍵，COS的脫除是要點。
高爐煤氣的脫硫主要包括源頭控制和末端治理。鋼鐵企業用高爐煤氣加熱氣點分散，常規末端治理設備成本高，日常管理流程繁瑣，而源頭控制可減少處理的煙氣量(可減少40%左右)，避免末端分散治理，進而降低投資和運營成本。此外，在前端集中控制的硫化物，能減少后續燃燒過程中SO2的生成，降低SO2對后續脫硝工藝的影響。因此，高爐煤氣源頭控制是一種經濟、優選的脫硫方式。
源頭控制大致可分為濕法和干法，其中干法又可分為吸附和催化轉化法。
常規濕法脫硫存在脫硫液循環量大，設備占地面積大且投資成本高，因此干法脫硫技術的應用研究較多。
吸附工藝是利用對硫化物有較強吸附能力的材料，如活性炭或分子篩等，對高爐煤氣中的硫化物進行吸附，吸附飽和后再通過解吸將含硫化物的煤氣送至燒結車間利用，燃燒產生的SO2通過燒結煙氣脫硫系統處理。
吸附工藝根據吸附材料的不同，又可分為分子篩吸附法、微晶吸附法、改性活性炭吸附法。采取吸附工藝的精脫硫設施一般布置在高爐TRT之后，由吸附塔+煤氣解吸系統組成。由于高爐煤氣中含有H2O、粉塵、HCl等其他成分，會影響吸附劑的吸附效率和壽命，需要在吸附塔前配套設置煤氣預處理裝置，減少高爐煤氣中的H2O、粉塵、HCl對吸附劑的影響，相應的也增加了工程成本。
COS催化加氫法常用于高硫尾氣凈化。高爐煤氣中H2含量低，需要額外添加H2。在催化劑的作用下，COS與H2在250——500℃的溫度條件下反應生成易于脫除的H2S，反應化學反應方程式如下：
COS+4H2CH4+H2S+H2O
催化加氫法副反應較多，高爐煤氣中存在的CO和CO2易與H2發生副反應生成CH4，較高濃度的CO也會發生副反應生成炭黑，降低催化劑活性。這些副反應都屬于放熱反應，導致催化劑床層溫度升高，加速催化劑失活，降低COS的轉化效率。O2的存在也會促使催化劑的中毒和老化。
相比以上方法，催化水解法能耗較低，成本低廉，是煤氣精脫硫最佳方法，原理是使COS在催化劑作用下直接與氣體中的H2O反應轉化為H2S，反應溫度通常為30——250℃，反應化學反應方程式如下：
COS+H2OH2S+CO2
但該反應也需克服氣體組分中O2、H2O和HCl導致的催化劑中毒問題。根據目前市面上的水解催化劑來看，普遍存在因上述問題而導致的催化劑壽命較短，需頻繁更換的問題。針對以上難題，華電光大依托強大的研發實力，通過不斷試驗、配方優化、工藝改進等開發了適用于高爐煤氣、焦爐煤氣的精脫硫催化劑，助力企業響應國家節能減排，綠色低碳的號召，打贏污染防治攻堅戰。
多年來，華電光大致力于煙氣治理的技術研發和創新，不斷為客戶提供高質量的產品和服務，并先后獲得了由國務院頒發的國家科學技術進步二等獎、教育部頒發的科學技術進步一等獎以及浙江省科學技術進步獎。
此次華電光大成功研發精脫硫催化劑，將助力鋼鐵企業達標排放，為企業主動適應國家綠色低碳的發展要求作出積極貢獻！
華電光大
北京華電光大環境股份有限公司(簡稱華電光大)是華北電力大學生物質發電成套設備國家工程實驗室核心團隊創辦的國家高新技術企業，公司以“技術為根、誠信為本、節能環保、利國利民”為理念，匯聚了一批高端人才，致力于SCR板式脫硝催化劑、SNCR脫硝技術、脫硫強化劑、生物質鍋爐、直噴式生物質燃燒器、廢物焚燒鍋爐(垃圾、廢氣、廢液、危險廢物)等產品的研發、設計和推廣應用。
