实现“制氢+硫磺”的双重资源化收益，我国硫化氢清洁处理技术获突破

来源：中国能源网

硫化氢是天然气开采、炼油化工行业和煤化工过程中伴生或副产的一种剧毒化合物，容易被氧化为二氧化硫并形成酸雨，危害生态环境和人体健康。实现硫化氢的完全消除与资源化利用，是化工行业长期面临的难题。

中国科学院大连化学物理研究所李灿院士团队经过二十余年努力，研发的“离场电催化全分解硫化氢制氢和硫磺技术”，利用光、电等非常规手段分解硫化氢，成功解决了规模化分解硫化氢工程放大问题。

1月6日，该技术通过中国石油和化学工业联合会组织的科技成果评价。评价委员会专家一致认为：该成果达到国际领先水平。一致同意通过评价，建议扩大装置规模，加快推广应用。

据介绍，该技术在反应空间上解耦化学反应和电荷传输，利用电子介导将电极表面反应移离电极，在电极外的反应器中分别完成硫化氢氧化制硫磺和质子还原产氢。这一设计有效解决了硫磺在电极表面沉淀及污染电池隔膜的工程难题，缓解了催化剂表面气泡粘附动力学对放氢反应的影响，实现了电化学系统与大型化工装置耦合和工程放大，改变了传统电催化体系的反应模式，在工程原理上具有安全性和可靠性。目前，该项技术已申请26项专利，其中12项已获授权，并形成了完整的专利包。

上述技术研发团队与企业合作，在煤化工领域开展了硫化氢消除与资源化利用的工业示范项目。其主要包含四个方面的技术创新: 离场电催化全分解硫化氢制氢和硫磺技术；高效率、高稳定性的电化学池及系统；高转化率、高效分离的硫化氢氧化熔融一体反应系统；高品质硫磺和高纯氢气回收技术。

该工业示范项目建成国内外首套10万方/年离场电催化全分解硫化氢制氢和硫磺中试示范装置，装置以河南能源集团新乡中新化工20万吨/年甲醇装置中副产的硫化氢为原料，采用撬装模块设计，由硫化氢氧化生产硫磺、质子还原产氢和电化学池三个主体单元构成。运行数据显示，装置连续运行超过1000小时，实现了硫化氢的完全转化（尾气中硫化氢99.95%、氢气纯度>99.999%。

据不完全统计，我国每年处理的硫化氢量约80亿立方米，全球范围内年处理量超过700亿立方米，潜在待处理量超过4万亿立方米。实现硫化氢的完全消除与资源化利用，一直是天然气开采、炼油化工行业、煤化工等工业过程中长期面临的难题。

此次技术突破为硫化氢的完全消除与资源化利用提供了全新路径，最大程度处理硫化氢等污染排放物，有效保护生态环境，实现“制氢+硫磺”的双重资源化收益，拓宽了工业领域清洁低碳氢的生产路径。