
硫化氢,一种剧毒气体,广泛伴生于天然气开采、石油炼化、煤化工等工业生产过程。它极易氧化为二氧化硫,形成酸雨,严重危害生态环境与人体健康。如何安全、高效地消除硫化氢,并将其“变废为宝”,一直是全球学术界与产业界长期关注的难题。
如今,这一难题在中国科学家手中迎来了突破性解决方案。
二十年磨一剑:首创“离场电催化”技术
中国科学院大连化学物理研究所李灿院士团队,历经20余年持续攻关,在国际上首创研发了 “离场电催化全分解硫化氢制氢和硫磺技术”。2025年1月6日,该技术在北京通过中国石油和化学工业联合会组织的科技成果评价,被评为国际领先水平。
该技术的核心创新在于:在反应空间上解耦化学反应与电荷传输,利用氧化/还原电对将化学反应移离电极,在电解槽外的反应器中分别完成硫化氢氧化制硫磺和质子还原产氢。这一设计有效避免了传统方法中硫磺堵塞电极、污染隔膜、气泡影响反应效率等问题,开创了电催化制化学品的新模式。
“一箭双雕”:既治污,又创效
该技术被形象地称为“一箭双雕”:
• 第一雕:完全消除硫化氢污染。示范装置运行数据显示,硫化氢完全转化,尾气中硫化氢含量低于百万分之一。
• 第二雕:实现资源化高值利用。同时产出纯度大于99.999%的氢气和纯度大于99.95%的硫磺,兼具清洁能源与工业原料双重收益。
这不仅为硫化氢治理提供了绿色方案,也为工业领域拓宽了低碳氢的生产路径。
从实验室到工厂:中试示范成功运行
研发团队联合山东三维化学集团、榆林中科洁净能源创新研究院等企业,在河南能源集团新乡中新化工20万吨/年甲醇装置中,建成国际首套10万方/年离场电催化全分解硫化氢制氢和硫磺中试示范装置。
该装置采用撬装模块设计,连续稳定运行超过1000小时,证明了技术的可靠性、安全性和经济性。它适用于煤化工、石油化工、天然气开采等不同场景,规模灵活,推广前景广阔。
助力绿氢战略:每年可回收73万吨清洁氢
据统计,中国每年处理的硫化氢量约为80亿立方米,全球超过700亿立方米,潜在待处理量高达4万亿立方米。
若采用风光电驱动的离场电催化技术处理中国每年80亿立方米的硫化氢,可在消除污染的同时,回收约73万吨清洁低碳氢,相当于到2030年中国绿氢规划产能(约180万吨)的40%。这对推动相关行业实现碳达峰、碳中和目标具有重要意义。
自主知识产权,加快推广应用
目前,该技术已申请26项专利,其中12项已获授权,形成完整的专利保护体系。评价委员会专家建议,扩大装置规模,加快在煤化工、石油化工、油气开采等行业的推广应用。
李灿院士表示,这项技术实现了环保治理与资源化利用的完全统一,是中国具有自主知识产权的原创性技术,为全球硫化氢污染治理与氢能发展提供了全新路径。

结语
从“毒气”到“宝气”,从污染源头到绿色资源——中国首创的离场电催化全分解硫化氢技术,不仅破解了困扰工业界多年的难题,更在生态文明与能源转型的交汇点上,开辟出一条兼具环境、经济与能源安全效益的创新之路。




















