ایران سایت
خانه / برخی از تجربیات و سوابق اجرایی در زمینه پروژه های EPC / راه اندازی اولین واحد سولفورزدایی از گاز احیایی در صنایع فولاد کشور توسط شرکت مهندسی طرح گستر

راه اندازی اولین واحد سولفورزدایی از گاز احیایی در صنایع فولاد کشور توسط شرکت مهندسی طرح گستر

معرفی پروژه

شرکت مهندسی بین المللی طرح گستر پس از عقد قرارداد طراحی ، ساخت ، نصب و راه اندازی واحدهای سولفورزدایی در کارخانجات احیاء مستقیم زمزم یک و زمزم دو ، میدرکس یک ، میدرکس دو و میدرکس سه شرکت فولاد خوزستان ، فعالیتهای طراحی ، ساخت تجهیزات و انجام خرید خارج پروژه را به اتمام رساند و موفق گردید تا عملیات نصب و راه اندازی کلیه واحدها را در شرکت فولاد خوزستان در بهمن ماه سال 1391 به پایان برساند.

این پروژه که به منظور کاهش گوگرد موجود در گاز احیایی اجرا شده ، میزان گاز H2S موجود در گاز احیایی را از 30 ppm به 3 ppm  می رساند و امکان استفاده از سنگ آهن گوگرد دار را برای واحدهای احیاء مستقیم فراهم می آورد ، همچنین افزایش مدت زمان استفاده از کاتالیستهای ریفومرهای احیاء یکی دیگر از مزایای سیستم فوق می باشد که نهایتاً منجر به کاهش قیمت تمام شده فولاد تولیدی در چرخه کارخانجات فولاد مبتنی بر واحدهای احیاء مستقیم می گردد .

در روش احیاء مستقیم سعی بر آن است که قبل از ذوب ، اکسیژن سنگ آهن تا حد ممکن از آن گرفته شود با توجه به این حقیقت که آهن اسفنجی حاصل از عمل احیاء دارای مقداری از مواد سنگی Gangue  و همچنین سایر ناخالصی ها می باشد ، سنگ معدن مورد استفاده در این روش باید سنگ معدنی مرغوب بوده و دارای مقادیر کم فسفر و گوگرد باشد .

برای جداسازی اکسیژن و گوگرد از گندله سنگ آهن ، آن را در مجاورت گاز احیائی قرار می دهند . گاز احیائی مورد استفاده در اغلب روش‌های احیاء مستقیم مخلوطی از هیدروژن و منو اکسید کربن می باشد که از تغییر فرم گاز طبیعی توسط بخار آب یا هوا در مجاورت یک کاتالیست بدست می آید . این گاز ممکن است توسط واکنش زغال و بخار آب یا هوا نیز تولید گردد.

در روش میدرکس به علت آنکه گازهای احیائی استفاده شده در محفظه احیاء مجددا به تغییر فرم دهنده های گاز (ریفورمر) باز می گردند ، وجود بیش از حد گوگرد و یا آرسنیک در سنگ آهن مصرفی موجب  مسموم شدن کاتالیزورهای موجود در ریفورمر می گردد .

گاز احیائی در فرآیند احیاء مستقیم با تبدیل گاز متان در قسمت ریفرمر در جوار کاتالیزورهایی که در آن قسمت وجود دارد تولید میشود . رآکتور احیا و ریفرمر در ارتباط با یکدیگر هستند و اگر گوگرد در ترکیبات سنگ آهن وجود داشته باشد در راکتور احیا آزاد شده و پس از خروج از کوره  به ریفرمر رفته و مشکلات گفته شده در فوق را برای کاتالیستها بوجود می آورد .

بطور کلی در روش احیاء مستقیم در صورتی که کیفیت سنگ آهن و گاز طبیعی مناسب این روش نباشد مقدارگوگرد موجود بصورت سولفید هیدروژن (H2S) در گاز احیائی بیش از حد مجاز خواهد بود . لذا درصد آن باید تا حد قابل قبولی توسط روشهای سولفور زدائی پائین آورده شود . کارخانه‌های فولاد سازی که توسط روش احیاء مستقیم مثلاً میدرکس یا زمزم ، آهن اسفنجی تولید می‌کنند ، در صورتی که بخواهند از سنگ معدن با کیفیت پائین‌تر که حاوی گوگرد است استفاده کنند (که این مسئله نیز تقریباً اجتناب ناپذیر می باشد) با مشکل فوق روبرو هستند .

به این منظور شرکت بین المللی طرح گستر با تشکیل یک تیم تحقیقاتی متشکل از کارشناسان مجرب بررسی های بسیاری در این زمینه به عمل آورد . نتیجه نهایی تحقیقات و بررسی های صورت گرفته نشان می داد به  منظور کاهش قیمت تمام شده محصول آهن اسفنجی در کارخانه های فولاد سازی باید ضمن استفاده از سنگ معدن گوگرددار در این کارخانه‌ها ، واحدهای سولفور زدائی تأسیس گردد .

مزایای اختراع ابداعی

  1. کاهش سرعت تخریب کاتالیست های ریفورمر که کاهش قیمت تمام شده محصول آهن اسفنجی را در پی دارد .
  2. وجود گوگرد در خط تولید و ایجاد اسید در مجاورت بخار آب باعث خوردگی قطعات و تجهیزات شده و عمر تجهیزات را کم می‌کند که با پایین آوردن درصد گوگرد می‌توان عمر قطعات و تجهیزات را بالا برده و هزینه‌های نگهداری و تعمیرات را کم نمود . اینکار اثر مستقیمی در کاهش قیمت تمام شده محصول آهن اسفنجی خواهد داشت .
  3. با بکار گیری این روش می توان از سنگ آهن با کیفیت پائینتر که حاوی گوگرد بالا می باشد نیز آهن اسفنجی با کیفیت مطلوب تهیه کرد.

نتیجه عملی بکارگیری شده در شرکت فولاد خوزستان

بررسی ها نشان داده است که نصب سیستم های سولفور زدا در واحدهای احیاء مستقیم شرکت فولاد خوزستان و استفاده از اکسید روی ( ZnO ) به عنوان جاذب H2S به مقدار مورد نیاز و کاهش آن در گاز فرایند تا حد بالایی قابل قبول گردیده است.  در اثر حذف H2S و جلوگیری از مسموم شدن کاتالیستها و افت راندمان آنها ، تولید واحدهای احیاء بطور متوسط در حدود 18 درصد افزایش یافته است.

از آنجا که کاتالیستهای مورد استفاده در واحدهای احیا از قیمت نسبتاً بالایی برخوردار هستند ( در زمان اجرای پروژه سولفورزدایی در شرکت فولاد خوزستان با هزینه حمل حدود 20 دلار به ازای هر لیتر ) و در حال حاضر نیز این کاتالیستها از خارج از کشور تهیه می شوند ، پیش بینی می شود که در اثر افزایش طول عمر آنها به حداقل دو برابر زمان فعلی ، از خروج ارز به مقدار قابل توجهی برای خرید این قلم از اقلام مصرفی جلوگیری بعمل آید.

استفاده از سیستم سولفورزدایی از گاز فرایند احیاء مستقیم برای اولین بار است که در صنعت فولاد کشور طراحی، اجرا و مورد بهره برداری قرار گرفته است.

جاذبهای اکسید روی مورد استفاده در این سیستم در حال حاضر بصورت یک بار مصرف می باشند که پس از حدود یک سال باید نسبت به تعویض آنها اقدام شود. از آنجا که مصرف این جاذبها به نوبه خود باعث صرف هزینه نسبتاً زیادی می شود پیشنهاد می شود که در مورد بازیافت و بکارگیری مجدد آنها تحقیق و بررسی جامعی صورت پذیرد.

 شایان ذکر است ، نتایج حاصله از اجرای این پروژه رضایتمندی کامل مجتمع فولاد خوزستان را در بر داشته است .

این شرکت مفتخر است با اجرای واحدهای سولفورزدایی در مجتمع های فولادی گامی اساسی در ارتقاع صنعت کشور و اعتلای میهن عزیزمان ایران بردارد .

تصاویر پروژه


طراحی سایت