离子液脱硫技术的应用案例有哪些？

离子液脱硫技术已在多个行业实现规模化应用，以下是基于实际工程的典型案例分析，涵盖技术参数、运行效果及行业特点：

一、有色金属冶炼行业：高浓度烟气的资源化回收1. 巴彦淖尔紫金有色金属有限公司硫酸尾气处理项目（成都益志科技）

背景：硫酸生产尾气含 SO₂浓度约 3000-5000mg/Nm³，传统工艺难以满足超低排放要求。

技术方案：采用物理吸收型离子液（如 [BMIM][BF₄]），配套 “吸收 - 加热再生” 工艺，吸收塔内设置规整填料强化气液接触。

运行效果：

脱硫效率稳定在 **99.6%** 以上，出口 SO₂浓度≤30mg/Nm³；

年回收高纯度 SO₂（≥99.5%）约 1.2 万吨，直接用于硫酸生产，节省采购成本约 800 万元 / 年；

系统连续运行 9 年，离子液损耗率 < 0.5%，验证了长期稳定性。

2. 大冶冶炼厂铜冶炼烟气制酸系统（中国恩菲工程）

背景：转炉烟气含 SO₂浓度约 8-12%，需兼顾脱硫与制酸效率。

技术方案：采用化学吸收型离子液（胺基功能化咪唑盐），集成 “预转化 - 两转两吸” 制酸工艺，离子液再生释放的 SO₂直接进入制酸系统。

制酸系统年产 27 万吨 98% 浓硫酸，SO₂总利用率 > 99.8%；

尾气经离子液深度处理后，SO₂浓度≤50mg/Nm³，达到《铜、镍、钴工业污染物排放标准》；

相比传统石灰石法，减少石膏渣产生量约 15 万吨 / 年。

3. 汉中锌业锌冶炼废渣处理项目（中国恩菲工程）

背景：锌浸出渣处理过程产生含高浓度 SO₂的还原烟气（SO₂浓度 4-6%）。

技术方案：采用物理 - 化学复合离子液，结合 “富氧侧吹熔化 + 离子液脱硫” 工艺，回收的 SO₂用于制备液体 SO₂。

年处理废渣 76 万吨，同步回收锌、铅、银等有价金属，年产值 7.2 亿元；

尾气 SO₂浓度从 5500mg/Nm³ 降至 < 80mg/Nm³，离子液再生能耗比传统胺法降低 25%；

实现废水零排放，水淬渣经鉴定为一般固废，可直接用于建材生产。

二、火电行业：低浓度烟气的精细化控制1. 华能丹东电厂 2×350MW 机组（中国华能集团）

背景：燃煤机组面临深度调峰需求，需提升脱硫系统响应速度。

技术方案：在原有石灰石 - 石膏法基础上，叠加离子液增效模块，采用 AI 算法优化吸收塔浆液循环量。

SO₂浓度波动从 ±20mg/Nm³ 降至 ±5mg/Nm³，满足《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223-2011）；

脱硫系统电耗降低 4%，年节约电费约 120 万元；

实现 “少人值守” 和远程诊断，运维成本下降 15%中国华能集团。

2. 某 300MW 燃煤电厂（成都益志科技）

背景：燃用高硫煤（硫含量 3.2%），烟气 SO₂浓度约 4500mg/Nm³。

技术方案：采用功能化离子液 + MVR 蒸发再生工艺，利用汽轮机抽汽驱动再生系统。

脱硫效率达 99.7%，出口 SO₂浓度≤20mg/Nm³；

MVR 系统使再生能耗从 1.2GJ / 吨 SO₂降至 0.8GJ / 吨 SO₂，年节约蒸汽成本约 500 万元；

副产硫酸纯度达 98.5%，直接作为化工原料销售。

三、钢铁行业：烧结烟气的高效治理1. 攀钢 6 号烧结机烟气处理项目（宝钢股份）

背景：烧结烟气含 SO₂浓度波动大（1000-3000mg/Nm³），传统氨法存在氨逃逸问题。

技术方案：采用季铵盐类离子液，配套 “预洗涤 - 离子液吸收 - 余热回收” 工艺。

脱硫效率月累计超 88%，出口 SO₂浓度≤150mg/Nm³；

相比氨法，减少氨逃逸量 90%，避免周边农田污染纠纷；

回收的 SO₂用于生产亚硫酸钙，作为烧结矿添加剂循环利用宝钢股份。

2. 某 180m² 烧结机（成都益志科技）

背景：烟气含尘量高（300mg/Nm³），需兼顾脱硫与除尘。

技术方案：采用高疏水性离子液（如 [EMIM][Tf₂N]），集成 “高效旋流板塔 + 离子液吸收” 工艺。

脱硫效率达 99.2%，同时除尘效率提升至 99.8%，出口颗粒物浓度≤10mg/Nm³；

离子液抗粉尘污染能力强，无需频繁更换，维护周期延长至 6 个月；

副产硫酸钙纯度达 95%，可作为建筑石膏原料。

四、石化行业：复杂工况的精准适配1. 中海油惠州炼化克劳斯尾气处理项目（成都益志科技）

背景：克劳斯尾气含 H₂S、SO₂及有机硫，传统 SCOT 工艺难以满足硫回收率 > 99.9% 的要求。

技术方案：采用硫选择性离子液，结合 “吸收 - 还原 - 再生” 工艺，回收的硫单质纯度 > 99.9%。

硫回收率从 98.5% 提升至 99.92%，年减少损失约 2000 吨；

系统设计为 4 年大修一次，比传统胺法减少停机维护时间 70%；

离子液对 COS、CS₂的脱除率 > 90%，解决了传统工艺的短板。

2. 中石化沧州分公司催化裂化再生烟气处理（壳牌 CANSOLV 技术）

背景：再生烟气含 SO₂约 600mg/Nm³，需满足《石油炼制工业污染物排放标准》。

技术方案：采用壳牌 CANSOLV 离子液技术，配套 “预洗涤 - 吸收 - 再生” 流程。

SO₂浓度从 600mg/Nm³ 降至 22mg/Nm³，脱硫率 > 96%；

副产高纯度 SO₂用于回收，年减排 SO₂约 730 吨；

蒸汽消耗约 3 吨 / 吨 SO₂，运行成本较传统胺法降低 12%。

五、技术对比与行业适配建议行业典型烟气特点推荐离子液类型核心优势

有色金属冶炼	高浓度 SO₂（3-10%）、含尘高	物理吸收型（如 [BMIM][BF₄]）	高容量吸收、副产硫酸回用
火电	低浓度 SO₂（1000-5000mg/m³）	化学吸收型（胺基功能化）	深度脱硫、抗硫分波动
钢铁烧结	波动大、含尘含氟	季铵盐类离子液	抗污染、同步除尘
石化	含 H₂S、有机硫等复杂成分	硫选择性离子液	多污染物协同脱除

六、总结与展望

离子液脱硫技术通过精准适配行业需求，在不同场景下展现出显著优势：

资源化价值：回收的 SO₂可直接用于生产硫酸、等，形成 “治污 - 创效” 闭环；

技术迭代：AI 控制、MVR 蒸发、光伏驱动等新技术的融合，进一步提升了经济性（如吨 SO₂处理成本降至 400 元以下）；

政策适配：符合《“十四五” 节能减排综合工作方案》中 “推动重点行业烟气多污染物协同治理” 的要求。

未来，随着低成本离子液（如生物质基离子液）的研发和碳捕集耦合技术的成熟，离子液脱硫有望在水泥、玻璃等非电行业实现更广泛应用，推动工业绿色转型。