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中化新網訊 6月11日，北京化工大學環(huán)境催化與分離過程研究團隊對外公布了其最新的研究成果。該團隊成功開發(fā)了金屬基離子液體脫硫化氫(H?S)新工藝及資源化技術，并通過了由中國石油和化學工業(yè)聯合會組織的科技成果鑒定。鑒定專家組認為該技術在國內率先實現了離子液體脫硫化氫的工業(yè)應用，達到國際先進水平，建議加快示范工程建設和推廣應用。
該技術由北京化工大學、宣化鋼鐵集團有限責任公司、中國石油化工股份有限公司安慶分公司、張家口天龍科技發(fā)展有限公司等單位合作開發(fā)完成。
據該團隊負責人、北京化工大學余江教授介紹，水相濕法氧化脫硫技術普遍運用于工業(yè)過程氣中硫化氫酸性氣的處理，需要在堿性和增氧再生條件下運行，但脫硫過程中存在二氧化碳氣體干擾和硫化氫過度氧化現象，導致脫硫劑易降解、產生大量副鹽以及硫黃品質差等瓶頸問題。
為解決上述問題，該團隊在國家“863”計劃及國家自然基金重大研究計劃的資助下，提出金屬基離子液體濕法氧化脫硫的新思路，研發(fā)出非水相鐵基離子液體濕法氧化脫硫新工藝，并在臨汾、南陽、天津、安慶等地完成現場驗證和側線示范，涉及焦爐煤氣、生物燃氣(沼氣)、煉廠氣、酸性水汽提尾氣、克勞斯加氫尾氣以及油田伴生氣的凈化。
據介紹，該工藝實現了硫化氫脫除率達99%以上、出口硫化氫濃度低于5ppm的超低排放，解決了脫硫過程中二氧化碳干擾和硫化氫過度氧化產生副鹽以及高鹽有機廢水排放的難題;利用直接熔硫技術，解決了熔硫過程中硫黃產物雜質含量高的難題，使硫黃產品純度不低于99%，回用價值高，實現了硫膏固廢的近零排放。
相關技術在焦爐煤氣、克勞斯加氫尾氣等體系完成工業(yè)示范應用，實現凈化工藝的綠色化和資源化。采用該技術，中石化安慶分公司克勞斯加氫尾氣硫化氫含量降至8mg/m³以下，熔硫后硫黃純度達99.49%，無廢水排放，實現了二氧化碳、二氧化硫和NOx的減排。在處理宣鋼集團焦爐煤氣時，硫化氫含量降至10mg/m³以下，脫除率達99.9%，實現焦爐煤氣的超深脫硫目的，不僅解決了傳統(tǒng)濕法氧化脫硫技術中高鹽廢水及硫膏等二次污染嚴重的問題，而且拓寬了原料煤的使用范圍，降低了生產成本。
該工藝表現出的綠色高效、硫黃品質高、流程短、操控性好以及不消耗水資源的特點，為解決我國偏、遠、散以及氣量有限的天然氣及油田伴生氣的原位處理難題提供了一條新思路，具有獨特的優(yōu)勢。
截至目前，該項目申請國家發(fā)明專利近30項，已獲授權10項，并具有完全的自主知識產權。
硫化氫是一種無色劇毒氣體，主要來源于生活垃圾處理、污水處理、石油加工、天然氣、煤化工、化肥、制藥等行業(yè)。我國2000年僅加工原油產硫化氫達到160萬噸，據美國麻省理工學院推算，每年由自然界產生的硫化物總數估計為1.3億~2億噸。硫化氫氣體經燃燒后以SOx的形式排放，SOx是造成酸雨、光化學煙霧等嚴重生態(tài)環(huán)境問題的罪魁禍首之一，并嚴重威脅人類健康；而硫化氫氣體在工業(yè)生產過程中可造成工業(yè)管道腐蝕和催化劑中毒。因此，含硫污染物帶來的危害是當今世界面臨的主要環(huán)境問題之一。
硫化氫的脫除方法大致分為干法和濕法兩類?？藙谒狗ㄊ且环N典型的、工業(yè)上應用最廣的高溫干法脫硫工藝。該方法在高溫燃燒的條件下將硫化氫部分轉化為二氧化硫，剩余的硫化氫與二氧化硫在催化反應器中以金屬氧化物為催化劑，一定溫度下反應生成硫黃?？藙谒姑摿蚣夹g具有處理能力強、硫黃產品品質高的特點。但受反應平衡的限制，硫的回收率在95%左右，排放的尾氣中二氧化硫等組分的總硫含量一般超過10000ppm，嚴重超標。通常會采取加氫處理，再由醇胺為吸收劑進一步吸收處理。相比于干法吸收脫硫，工業(yè)上95%脫硫工藝采用濕法氧化脫硫，利用硫化氫的強還原性，選擇合適的氧化劑，將硫化氫氧化成硫黃，反應后的氧化劑再以適當的方式再生，從而達到循環(huán)使用的目的。傳統(tǒng)濕法氧化脫硫過程中存在硫黃品質差、脫硫劑耗量大、排放大量副鹽工業(yè)廢水等瓶頸問題。
因此，構建新的脫硫工藝既能實現脫硫液的低溫、液相、催化氧化的高效脫硫凈化效率，又能從根本上解決硫膏質量低和大量廢液處理的問題，對于提升企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有極其重要的研發(fā)和實際應用價值。
