我国硫化氢清洁处理技术获重大突破 实现近100%转化率与资源化利用

长期以来,硫化氢作为天然气开采、炼油化工以及煤化工过程中的伴生或副产物,因其剧毒、腐蚀性强、气味刺激等特性,被视为安全与环保治理的重点难点。

对企业而言,硫化氢若处理不当,不仅带来职业健康与装置安全风险,还可能导致排放压力和合规成本上升;对行业而言,如何在确保安全的前提下实现“彻底消除”并兼顾资源化收益,一直是制约绿色转型的重要关口。

从原因看,硫化氢治理难,难在“彻底”和“规模”。

一方面,传统处理路径往往以减害、转化或集中处置为主,容易面临副产物利用效率不高、过程能耗较大、工艺耦合复杂等问题;另一方面,实验室阶段可行的分解思路,在工程放大时常受限于反应效率、稳定运行、连续化控制以及成本约束。

特别是在煤化工等硫化物来源复杂、工况波动较大的场景中,要实现高转化率、高稳定性与可持续运行,需要在催化、传质传热、系统集成与安全控制等方面形成系统性突破。

在此背景下,中国科学院大连化学物理研究所科研团队经过二十余年持续攻关,探索利用光、电等非常规手段实现硫化氢分解,并着力破解工程放大瓶颈,形成具有自主知识产权的硫化氢清洁处理与资源化技术。

相关团队近日完成技术验证,并在煤化工领域开展年处理10万方硫化氢消除与资源化利用的工业示范项目。

示范运行数据显示,硫化氢转化率接近100%,同时获得高品质硫黄和高纯氢,实现“制氢+制硫黄”的双重资源化。

从影响看,这一进展至少带来三方面的积极意义。

其一,为硫化氢等含硫污染物提供了“从末端治理到源头消减与资源再生”的新思路,有助于最大程度减少污染排放物对环境与生产系统的压力。

其二,在资源属性上将硫化氢由“风险负担”转变为“可用原料”,通过联产高纯氢与硫黄,提高副产物价值与综合经济性,为企业开展清洁生产提供更多可选项。

其三,从能源体系角度看,氢作为重要的低碳能源载体,其供给侧多元化尤为关键。

该技术拓宽工业领域清洁低碳氢的获取路径,有望在化工装置集群中形成就地制氢与就地消纳的协同模式,为氢能产业发展提供支撑。

就对策与落地而言,推动技术从示范走向更广泛应用,还需坚持“安全优先、标准先行、系统集成”。

一是围绕硫化氢全流程安全管理强化工程化设计,完善泄漏监测、应急处置与本质安全措施,确保在连续运行条件下可控可管。

二是加快形成可复制、可推广的工艺包与运行评价体系,推动关键指标、检测方法和产品质量标准衔接产业需求,提升跨场景适配能力。

三是结合不同来源硫化氢的成分差异与装置边界条件,优化与现有脱硫、净化、回收等系统的耦合方案,降低改造成本与运行能耗,提升综合收益。

展望未来,随着“双碳”目标深入推进,化工行业对清洁生产与减污降碳协同的需求将持续提升。

硫化氢清洁处理技术若能在天然气净化、炼化一体化装置、煤化工园区等更多场景实现稳定运行,有望在提升行业安全环保水平的同时,形成新的低碳氢供给增长点。

下一阶段,关键在于持续验证长期运行稳定性、经济性与全生命周期减排效益,并在规模化推广中形成更完善的产业生态与配套服务体系。

硫化氢清洁处理技术的突破是我国科技创新服务国家战略的生动体现。

这项技术将污染物转化为资源,既解决了长期困扰行业的难题,又为低碳能源转型开辟了新路径。

随着工业应用的不断深化和技术的进一步完善,这一成果必将在推动化工行业绿色发展、加快氢能产业建设中发挥越来越重要的作用,为实现碳达峰碳中和目标作出新的贡献。