中華石化網訊 4月14日，記者從中國科學院大連化學物理研究所了解到，該所潔凈能源國家實驗室太陽能研究部和昆士蘭大學納米材料中心合作，開發出一種光電催化—化學耦合分解硫化氫的綠色轉化技術，能夠同時得到氫和硫。

硫化氫略重于空氣，主要產生于天然氣凈化、石油煉制以及制煤氣、制革、制藥、造紙、合成化學纖維等生產過程。硫化氫是大氣的主要污染物之一，不僅危害人體健康，還會嚴重腐蝕設備。特別是在天然氣輸送和大規模的石油加氫精制過程中，由于其具有強烈的毒性，可導致含水量提高和腐蝕性氣體（如H₂S）增強，增加了石油管線鋼發生硫化物應力腐蝕開裂的可能性，對油、氣的安全開采和輸送影響極大。傳統的克勞斯處理方法可以將硫化氫部分氧化得到硫和水，又損失了很多的氫，硫化氫本身的資源未得到充分利用，價值不能充分體現。

近年來，大連化所物發展了雙助光催化劑Pt-PdS/CdS體系，在可見光下以H₂S作為原料可以高效制氫，量子效率高達93%。在中石化集團的支持下，該項技術研發完成了實驗室小型放大試驗。此后該所畢業的宗旭博士在昆士蘭大學做博士后期間提出了一種創新的硫化氫轉化工藝過程，并與大連化物所李燦院士領導的太陽能研究部合作，實現了光電催化—化學耦合分解硫化氫，同時得到氫氣和硫。

該過程涉及兩個反應步驟，第一步利用I^3-/I^-或Fe³⁺/Fe²⁺電對的氧化態高效捕獲H₂S得到硫和還原態；第二步采用光電催化還原質子產氫，同時將電對的還原態氧化。利用I3-/I-或Fe³⁺/Fe²⁺循環，將兩個高效的反應過程耦合起來，實現了光電驅動的硫化氫的轉化。實驗表明，該體系可以實現H2S的連續高效轉化。

業內人士認為，該技術利用太陽能光催化和光電催化，不僅為解決天然氣和石油化工生產過程中產生的大量H2S資源高值化轉化提供了一個新途徑，對于我國油氣的安全開采和輸送也有著十分重要的意義。

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現行硫化氫治理方法一覽

目前已有的脫硫方法分干法和濕法兩類，干法脫硫包括氫氧化鐵法、活性炭法、克勞斯法和氧化鋅法等，濕法脫硫包括溶劑法、中和法和氧化法。

氫氧化鐵法將鐵屑、濕木屑、氧化鈣制成脫硫劑脫除硫化氫，再生的氫氧化鐵可使用。此法脫硫效率高，適于凈化硫化氫含量低的氣體，但設備占地大，脫硫劑須定期再生和更換。

活性炭法采用活性炭吸附硫化氫，通氧氣轉換成單體硫和水，用硫化胺洗去硫黃。此法的優點是活性炭可繼續使用，缺點是不宜用于含焦油的氣體。

克勞斯法先將1/3硫化氫氧化成二氧化硫，再使它在轉化爐內同剩余硫化氫反應。此法可直接從氣相制取高質量熔融硫。

氧化鋅法將粒狀氧化鋅和硫化氫反應生成硫酸鋅和水。此法凈化硫化氫含量低的廢氣，效率較高，但不經濟。

溶劑法用二乙醇胺水溶液吸收硫化氫形成“復合物”，加熱后硫化氫解析冷凝得到高濃硫化氫制成硫黃，溶液再生可繼續使用。此法溶劑易生產，價格低廉，工藝成熟，脫硫效率高，廣泛應用于石油煉制的脫硫。

中和法將硫化氫用堿性吸收液去除，富液經加熱減壓處理使硫化氫脫吸，吸收液可循環使用。此法操作簡單，費用低，廢液少，但堿耗高，吸收液再生較困難，脫硫效率比較低。

氧化法將硫化氫用堿性吸收液吸收后，在催化劑作用下氧化成硫黃，催化劑可用空氣再生后繼續使用，氧化法因催化劑和吸收液的不同分為對苯二酚法、砷堿法、A.D.A.法、達克哈克斯法等。

新聞圈點

補上缺失的一環

國內外業界對硫化氫的治理研究由來已久。自1809年英國人使用石灰乳凈化器脫硫以來的長達200年的時間里，以干法、濕法為代表的多種脫硫技術不斷獲得工業應用，硫化氫治理技術看似已日臻完善。但細究起來卻不難發現，這些技術雖各有優缺點，但基本都只停留在對硫資源的回收利用上，氫氣的回收一直未得到重視，硫化氫資源的高值回收也因此缺失了關鍵的一環。

近年來，除了傳統用途外，氫氣作為一種很有發展前途的綠色能源得到了日益廣泛的重視，與此同時，原油的劣質化趨勢加劇和油品質量升級要求的提高也都增加了石油煉廠氫氣的需求量。在這一背景下，硫化氫中蘊含的氫氣也具有了回收的價值和意義。

天然氣凈化、石油煉制是產生硫化氫的主要工業過程。如果能從這一過程產生的硫化氫中再進一步得到石油煉制需要的氫氣，那么就既解決了天然氣和石油化工生產過程中產生的H2S廢氣污染問題，也實現了硫化氫資源的高值化利用，同時對于我國油、氣的安全開采和輸送也有著十分重要的意義，這恐怕也是該項目能夠獲得中石化支持及業界叫好的原因所在。

如今，中科院大連化物所等機構的科研人員已經將其在實驗室進行了驗證。期盼這一技術構想能夠早日在工業裝置上實現。

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