长期以来,硫化氢治理是能源化工产业链上的“硬骨头”。
在天然气开采、炼油化工及煤化工过程中,硫化氢常以伴生或副产形式出现,具有强毒性、强腐蚀性等特点,一旦处置不当,不仅带来人员安全与环境风险,还会造成设备腐蚀、运行成本上升等连锁问题。
如何在确保安全的前提下实现硫化氢的彻底消除,并同步实现资源化利用,一直是行业亟待解决的关键课题。
从技术演进看,硫化氢治理之所以难,既有物质本身的高危险性,也有工艺路线的工程适配难度。
一方面,传统处理方式多侧重“脱除与转化”,但在处理深度、过程能耗、产物价值等方面存在进一步优化空间;另一方面,面向现代化大规模装置的连续稳定运行,工艺需要同时满足高转化效率、长期可靠性与经济性,这对反应体系、装备与控制提出了更高要求。
尤其在煤化工等高负荷场景,波动工况、复杂杂质与高强度连续运行,使得实验室成果走向产业化的“最后一公里”更具挑战。
记者从中国科学院大连化学物理研究所获悉,近期该所科研团队在硫化氢清洁处理方面取得新进展,并于6日完成技术验证。
相关成果围绕硫化氢的完全消除与资源化利用展开,重点突破了规模化分解的工程放大难题,形成具有自主知识产权的技术体系。
与以往更多停留在实验室或中试阶段的探索不同,此次进展突出体现在工程可实施性与示范运行数据上,为行业提供了可复制、可推广的解决方案。
从示范应用看,相关技术已在煤化工领域开展工业示范项目,具备年处理10万方硫化氢消除与资源化利用能力。
运行数据显示,硫化氢转化率接近100%,并获得高品质硫黄和高纯氢。
业内人士指出,这一结果意味着硫化氢不再只是需要付出成本处置的“污染负担”,而可以在高效率转化中成为可利用的资源来源:硫黄作为基础化工原料具有稳定需求,高纯氢则可面向炼化、化工合成等传统用氢场景,并为清洁低碳氢供给拓展新的来源。
从影响层面审视,该技术的意义至少体现在三方面。
其一,提升了有毒有害物质的本质安全处置水平。
将硫化氢最大程度清洁化处理,有助于降低排放风险和运行隐患,为高风险工艺段提供更可靠的治理支撑。
其二,强化了资源化导向的减污降碳协同。
通过“制氢+制硫黄”的双重收益,把治理环节从单纯末端控制转向价值创造,有助于改善项目经济性,推动更多企业在减排与降本之间形成正向循环。
其三,服务能源结构转型需求。
在氢能产业加快布局背景下,多元化、低碳化制氢路径的重要性不断提升。
以工业副产/伴生硫化氢为对象开展资源化利用,既能减少污染物处理压力,也可在一定范围内补充氢源供给,形成“以废促用”的产业链协同。
面向下一步工作,推动该类技术规模化应用仍需在体系化推进中发力:一是围绕不同来源硫化氢的成分差异,完善工艺适配与运行参数窗口,提升在复杂工况下的稳定性与抗扰动能力;二是强化工程装备与安全管理体系建设,针对剧毒介质的全流程密闭、监测预警、应急处置等环节形成可标准化的技术规范;三是结合产业链需求,打通氢与硫黄产品的质量控制、储运与消纳通道,推动示范项目形成可持续商业模式;四是加强与园区化、基地化布局协同,探索与煤化工、炼化一体化装置的耦合优化,进一步释放系统能效与减排潜力。
从前景判断看,随着我国能源化工行业绿色转型步伐加快,既要控制污染排放又要提高资源利用效率的技术将更具市场空间。
硫化氢清洁处理实现高转化、产出可用产品,契合“减污、降碳、增效”的综合目标。
若后续在更多场景实现稳定运行并完成规模化复制,有望推动相关行业从被动治理走向源头减量与资源化并重,进一步完善清洁低碳氢供给体系,对构建现代能源体系、促进产业高质量发展具有积极意义。
这一技术的突破,不仅是我国科研实力的体现,更是绿色发展理念在工业领域的生动实践。
它为解决化工行业污染治理与资源化利用难题提供了新思路,也为全球低碳技术发展贡献了中国智慧。
未来,随着更多创新技术的涌现,我国绿色转型的步伐将更加坚定。