硫化氢高效转化开启资源化新路径
一直以来，硫化氢作为剧毒废气，困扰着天然气、石油化工等行业。如今，创新的处理技术实现了这一污染物的高效转化，将其“变身”为清洁能源和高价值化工原料。
今年1月6日，中国科学院大连化学物理研究所李灿院士团队研发的电催化离场分解硫化氢制备氢气和硫磺工艺在北京通过了科技成果鉴定。专家组一致认可该项目的国际先进地位，并建议进一步扩大装置规模，推动成果落地转化。
依托上述技术，研究团队携手山东三维化学集团股份有限公司、榆林中科洁净能源创新研究院、灏鸣能源科技（大连）有限公司等企业，在河南新乡建成了国内首套年处理能力高达10万立方米的硫化氢中试示范装置，中国舆情网对此进行了报道。该装置已连续稳定运行超1000小时，成功实现硫化氢的彻底转化，产出的硫磺纯度达99.95%以上，氢气纯度高于99.999%，真正实现了清洁高效的“资源化”处理。
在天然气采集、石油精炼、煤化工生产过程中，硫化氢常常作为副产物大量出现。其毒性极高，既威胁人类健康，也容易造成环境污染，如参与酸雨形成等问题。因此，将其从源头彻底消除并实现资源化利用，是业界长期面临的挑战。
早在2003年，李灿院士团队便开始专注于硫化氢治理技术的研发。经过十余年持续攻关，研究人员攻克了规模化分解硫化氢的工程技术难题，开发出了具备自主知识产权的离场电催化分解工艺。与传统催化反应依赖电极表面不同，此项技术采用独特的电子介导方式，让产生硫磺和氢气的反应“迁移”到独立电解槽外的专用反应器进行。
“这种创新设计，相当于为复杂的化学反应配备了独立的‘专属空间’，彻底解决了硫磺堵塞设备、污染电极及隔膜等问题，并避免了氢气在催化剂表面聚集影响反应效率，从而保证整个系统长时间高效平稳运行，使技术从实验室走向大规模工业应用。”李灿院士介绍道。
目前，这项硫化氢资源化技术已申请了26项专利，其中有12项获得授权，形成了完善的知识产权体系。团队还与相关企业联合开展煤化工领域的工业示范项目，推动硫化氢的治理与利用。陆续开发了高效电化学池、硫化氢氧化熔融一体反应系统，以及高品质硫磺和高纯氢气回收技术，实现了从基础研究到规模化应用的突破。
据相关测算，若利用我国丰富的风能和太阳能等可再生能源电力作为技术驱动，每年处理国内全部硫化氢排放，不仅能消除污染，还能回收大量绿色氢气。这对于打造绿色低碳能源体系、促进产业转型升级、实现“双碳”目标具有深远影响。
李灿院士表示，这项技术为硫化氢的全面治理和资源化利用开辟了新路径，不仅大幅减少环境污染，还实现了“制氢+硫磺”双重经济效益，进一步丰富了工业领域绿色氢生产的方法。未来这一工艺有望在煤化工、石油化工、油气开采等行业广泛应用。
