大连化物所李灿团队研发技术破解硫化氢消除之困，达国际领先水平

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一直在持续不断地长久以来，怎样能够以高效且清洁的方式去处理含有剧毒的废气硫化氢这一问题，是全球范围内能源化工行业共同面临的令人头疼的难事，如今，围绕这个难题出现了“中国方案”。

今年1月6日，由中国科学院大连化学物理研究所李灿院士带领的团队所研发的“离场电催化全分解硫化氢制氢和硫磺技术” ，于北京经由中国石油和化学工业联合会来组织进行科技成果评价。评价委员会的各位专家达成一致看法，认定：此项成果现已达到国际领先水平 。

对于天然气行业，该项目提供了关键绿色转型方案，对于石化行业，该项目提供了关键绿色转型方案，对于煤化工等行业，该项目提供了关键绿色转型方案，并且，对于高含硫化氢资源开发，该项目提供了坚实支撑，对于工业绿色低碳发展，该项目提供了坚实支撑 。

破解硫化氢消除之困

在当下，全球能源体系是以天然气、石油、煤炭等一次能源作为主体的，正面临着因硫化氢排放而产生的环境挑战。根据不完全的统计情况，我国每年所处理的硫化氢量大约是80亿立方米，在全球范围之内，每年的处理量超过700亿立方米，潜在的待处理量超过4万亿立方米 。

为把上述难题给解决掉，李灿院士团队从2003年开始，就一直致力于探索运用光啦、电啦等等这些不是常规的手段去分解硫化氢。历经十余年在实验室里进行研发，团队成功地解决了规模化分解硫化氢工程放大方面的问题，还研发出了拥有我国自主知识产权的“离场电催化全分解硫化氢制氢和硫磺技术”。

该项技术于反应空间里，对化学反应以及电荷传输予以解耦，借助电子介导把电极表面反应移至电极之外，于电极外的反应器当中，分别达成硫化氢氧化制成硫磺以及质子还原产出氢气。此一设计切实解决了硫磺于电极表面沉淀，以及污染电池隔膜的工程难题，减轻了催化剂表面气泡粘附动力学对放氢反应的影响，达成了电化学系统与大型化工装置的耦合以及工程放大，改变了传统电催化体系的反应模式，在工程原理方面具备安全性与可靠性。

从实验室到工厂的“跨越”

当下，李灿院士带领的团队，已然同有关企业达成合作，于煤化工范畴之内，开启了硫化氢消除以及资源化利用的首个工业性示范项目 。

该工业示范项目建成了，在国内外属于首套的，规模为10万方/年的，离场电催化全分解硫化氢制氢和硫磺的中试示范装置，该装置把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当作原料，采用撬装模块设计，它由硫化氢氧化生产硫磺、质子还原产氢和 cell三个主体单元构成 。

其主要涵盖四个方面的技术创新，其一为离场电催化全分解硫化氢制氢以及硫磺技术，其二是高效率、高稳定性的电化学池及系统，其三是高转化率、高效分离的硫化氢氧化熔融一体反应系统，其四是高品质硫磺和高纯氢气回收技术。

运行数据呈现出这样的情况，装置持续运行，其运行时长超过了1000小时，达成了硫化氢的彻底转化，尾气之中硫化氢的占比为99.95%，氢气的纯度大于99.999%。

原创技术助力“双碳”目标

据相关介绍得知，该项技术属于在该领域范围之内具备自主知识产权的原创特性的技术。当下，团队已经申请了26项专利，其中有12项已经获得了授权，并且形成了完整的专利包。

此技术给硫化氢的全然消除以及资源化利用给予了全新途径，在最大程度上去处理硫化氢这类污染排放物，切实有效地保护了生态环境，达成了“制氢 + 硫磺”的双重资源化收益，拓宽了工业领域里清洁低碳氢的生产路径。与此同时，这项技术对我国氢能产业以及低碳能源体系建设有着积极的推动作用，兼具环境以及经济效益。

国际氢能协会预测，到2030年时，我国绿氢规划产能约为180万吨。团队进行测算，若采用风光电来驱动这项技术的话，处理我国每年约80亿立方米的硫化氢，那么在消除污染之际，能够回收约73万吨清洁低碳氢，这相当于绿氢规划产能的40%，对于推动相关行业达成“双碳”目标有着重要意义。

(责编：赵竹青、高雷)