富煤少气的能源结构以及长流程炼铁占多数的钢铁生产结构，导致了我国高炉煤气中硫含量较高。这些硫化物不仅会腐蚀煤气净化设备和输送管道，缩短设备使用寿命，更会在燃烧过程中转化为二氧化硫等污染物，对大气环境造成严重污染。随着国家环保标准日益严格，钢铁、化工企业急需高效的脱硫技术。
福州大学化肥催化剂国家工程研究中心与中琉科技有限公司组成的研发团队凭借其不懈的研发精神，开发出高炉煤气源头深度脱硫新催化剂及成套技术，成功解决了上述问题，并于近日荣获2024年度中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖。
高炉煤气在燃烧时，硫化物会转化为二氧化硫等气体排放到大气中，对土壤、水体、植被等生态系统造成严重破坏，危害农作物生长，威胁人类健康。同时，传统脱硫技术存在效率低、成本高、稳定性差等问题，无法满足实际需求，研发一种高效、经济、稳定的脱硫技术迫在眉睫。研究团队协同攻关，研发出高炉煤气深度脱硫成套新技术。
该研究团队提出的化学键键合的结构性碱中心替代物理负载碱金属创新思路，解决了催化剂活性组分在高炉煤气中易流失的问题，创制出富含结构性碱中心新型高效氧硫化碳(COS)水解催化剂。该技术还发明了无溶剂固相合成有序介孔固体碱的新方法，创制出高性能、低气阻、整体式的有序介孔固体碱脱硫化氢(H2S)选择性氧化催化剂，解决过度氧化剂硫黄在催化剂内孔沉积问题。此外，该技术创制了高硫容—易再生的铜基H2S吸附材料，实现了高炉煤气中H2S的高效富集，解决了传统吸附剂硫容低、难循环再生的难题。
在研发过程中，研究团队深知高性能脱硫催化剂是关键，历经无数次试验，不懈探索催化剂组成、结构与性能关系，开发催化剂的放大制备工艺技术，最终成功研发出拥有自主知识产权的新型脱硫催化剂，进一步开发出完整的高炉煤气源头深度脱硫成套技术。该技术涵盖煤气预处理、脱硫反应、催化剂再生和尾气处理等关键环节，实现全流程优化协同。
经中国石油和化学工业联合会组织的鉴定，该技术总体达到国际先进水平，其中高炉煤气脱硫催化剂和吸附剂处于国际领先水平。此外，该成套技术还上榜工信部《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录(2023年版)》，入选福建省工信厅公布的《2023年省首台(套)重大技术装备认定名单》，是目前国内唯一一个入选首台套重大技术名单的高炉煤气精脱硫装备。该技术还获得2023年度福建省科学技术奖一等奖、2024年度福建省环境技术进步奖一等奖。
2019年，基于开发的高炉煤气源头深度脱硫成套新技术，研发团队与铜陵市富鑫钢铁有限公司签订NSAD高炉煤气精脱硫项目。该项目于2020年10月正式投入运营。装置投运后运行平稳、脱硫效果突出，为行业首套干法源头深度脱硫工业应用，填补了我国高炉煤气净化领域的技术空白。截至2024年年底，该技术已在宝武集团鄂城钢铁有限公司、涟源钢铁集团有限公司等17家钢铁厂成功应用推广28套，市场占有率超60%。
据研究团队介绍，目前该技术已经吸引了众多钢铁、化工企业的关注，并与多家企业达成合作意向。随着技术的进一步推广应用，有望在全国范围内掀起一场高炉煤气脱硫技术的革新热潮，推动我国工业领域的绿色发展进程，为建设美丽中国贡献科技力量。
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