能源化工行业长期面临硫化氢治理这一世界性难题。
作为天然气、石油等能源加工过程中产生的剧毒副产物,硫化氢不仅危害人体健康,还会形成酸雨破坏生态环境。
据统计,我国每年需处理的硫化氢约80亿立方米,全球潜在待处理量更是高达4万亿立方米。
传统克劳斯技术虽占据国内95%以上的市场份额,但存在明显局限性。
该技术不仅无法完全消除硫化物污染,还造成每年约73万吨氢资源的浪费。
这种"治标不治本"的处理方式,既不符合绿色发展理念,也制约了资源循环利用效率。
针对这一行业痛点,李灿院士团队历经十余年攻关,创新性地提出"反应与电荷传输解耦"技术路线。
科研人员将电极表面反应移至外部反应器,分别完成硫化氢氧化制硫磺和质子还原产氢两个关键过程,成功攻克了硫磺污染设备、气泡影响反应效率等工程难题。
目前,该技术已申请专利26项,形成完整知识产权保护体系。
在河南能源集团新乡中新化工的工业示范项目中,该技术展现出卓越性能。
运行数据显示,硫化氢转化率超过99.999%,硫磺纯度达99.95%以上,氢气纯度超过99.999%,各项指标均达到行业最高标准。
特别值得注意的是,当前电耗仅为2.94kWh/Nm3H2,且仍具进一步降本空间。
这项技术的突破性意义体现在三个方面:一是实现硫化氢"零污染"处理,彻底解决环保难题;二是开创性地将污染物转化为高附加值产品;三是为清洁氢能生产开辟新途径。
专家测算,若用风光电驱动该技术处理我国每年产生的硫化氢,可回收约73万吨清洁低碳氢,相当于我国2030年绿氢规划产能的40%。
把硫化氢从“高风险负担”转化为“可利用资源”,折射出能源化工向绿色低碳转型的现实路径:以科技创新提升治理效能,以系统思维实现减污降碳协同。
随着清洁电力占比提升与氢能应用拓展,兼具环保效益与资源回收价值的技术路线有望加速落地,在守住安全与生态底线的同时,为构建更清洁、更高效的现代能源体系提供新的支点。