我国科学家突破硫化氢全分解技术 变污染源为清洁能源和化工原料

在能源化工领域长期存在的硫化氢处理难题,近日获得突破性解决方案。

这项由我国科学家自主研发的创新技术,不仅有效化解环境风险,更将有害物质转化为战略资源,展现出科技赋能绿色发展的典范价值。

当前全球能源体系仍以化石能源为主导,但在天然气开采、石油炼制及煤化工过程中,每年产生超700亿立方米的硫化氢副产物。

这种剧毒化合物若处理不当,会转化为二氧化硫形成酸雨,我国年排放量约80亿立方米,潜在待处理量高达4万亿立方米。

传统克劳斯工艺虽能回收硫磺,却将氢气燃烧为水,造成资源浪费,且存在尾气排放不达标风险。

针对这一世界性难题,李灿院士团队历经20年攻关,创新性地采用电催化技术路径。

与传统热催化不同,该技术使反应在液相环境中进行,通过"离场反应"设计,将硫磺生成与氢气析出分离在不同区域,既防止催化剂中毒,又实现两种产物的高效收集。

工程化过程中,团队突破硫磺附着电极的技术瓶颈,开发出具有完全自主知识产权的成套装备。

该技术的工业化应用已显现多重效益。

在陕西某煤化工基地建成的示范装置运行数据显示,单套设备年处理能力达10万立方米,氢气回收率接近理论值,硫磺纯度满足工业一级标准。

相较于传统工艺,新方法使每吨硫化氢处理增值收益提升300%以上,同时彻底消除尾气污染。

中国石油和化学工业联合会专家组指出,该技术为全球首次实现硫化氢全组分资源化利用,建议加快在天然气净化、炼厂气处理等领域的推广。

从更宏观视角观察,此项突破具有三重战略意义:其一,为氢能产业发展开辟新原料路径,我国工业副产氢年潜在供给量可因此增加百万吨级;其二,推动硫资源循环利用,缓解我国硫磺进口依存度高的局面;其三,为碳达峰目标提供技术支撑,据测算全面推广后年减排二氧化硫可达千万吨级。

从“有害气体处置”到“资源回收利用”,技术路线的转变折射出产业升级的方向:以更高水平的过程控制实现更彻底的污染治理,以更高效率的资源转化释放新的增长点。

硫化氢全分解并联产氢产硫的探索,既是面向安全与环保底线的现实需求,也是面向未来能源与材料体系的前瞻布局。

把“难题”做成“新产业”,关键仍在于持续工程验证、规模化成本优化与产业链协同推进。