我國科學家利用離場電催化技術實現(xiàn)硫化氫全分解
來源：新華社 時間：2024-04-24 16:02
近日，中國科學院大連化學物理研究所李燦院士團隊成功研發(fā)離場電催化技術，在室溫、常壓下實現(xiàn)硫化氫全分解制氫和硫磺，有望替代工業(yè)現(xiàn)行的克勞斯技術，實現(xiàn)天然氣開采、煉油行業(yè)和煤化工過程中硫化氫的消除和資源化利用，并成為低成本制綠氫的一個新路徑。相關成果發(fā)表在國際環(huán)境領域期刊《環(huán)境科學與技術》上。
硫化氫是一種劇毒化合物，又是一種重要的資源，通常伴生或副產(chǎn)于天然氣開采、煉油行業(yè)和煤化工過程。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國每年的硫化氫產(chǎn)量約為80億立方米，全球范圍每年約為700億立方米。硫化氫消除并資源化利用是天然氣開采、煉油行業(yè)、煤化工等工業(yè)中長期面臨的課題，現(xiàn)行的高溫氧化克勞斯工藝通過將硫化氫氧化成硫磺和水而消除，但尾氣中有大量的含硫化合物排放需要進一步二次處理。另外，克勞斯工藝只獲得硫磺，氫被轉(zhuǎn)化為水也造成了資源損失。
李燦團隊早在2003年就開始致力于采用非常規(guī)技術進行硫化氫分解反應的研究，先后采用光催化、電催化、光電催化等技術探索了硫化氫分解制氫和硫磺，原理上驗證了光電催化技術路線的可行性。
本工作中，研發(fā)團隊通過電子介導對驅(qū)動，將化學反應和電極表面的電荷交換反應解耦，并利用現(xiàn)代化工反應器，將氧化反應（硫磺生成）和還原反應（放氫過程）轉(zhuǎn)移并離開電極，開發(fā)了離場電催化技術。目前，團隊已經(jīng)完成了實驗室100升硫化氫/天的小試規(guī)模的技術驗證和長周期運行實驗。
該項技術已申請了17項專利，7項授權，具有可觀的應用前景，目前天然氣開采、石油煉制、煤化工領域的多家企業(yè)正在籌劃該技術的轉(zhuǎn)化落地。（王瑩 ）
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