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一種由H2S和CO2產(chǎn)合成氣的替代性新路線

意大利米蘭理工大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員正致力于將H2S和CO2轉(zhuǎn)化為合成氣。從詳細(xì)的熱力學(xué)-動(dòng)力學(xué)研究可知，在H2S和CO2之間氧化還原反應(yīng)是可行的。如果相關(guān)的工藝技術(shù)切實(shí)可行，該反應(yīng)可能會(huì)開辟一條先進(jìn)的合成氣生產(chǎn)路線。潛在的工業(yè)優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在：脫硫裝置的酸性氣體被中和，CO2成了化學(xué)原料，產(chǎn)出合成氣。該過(guò)程有可能取代煉油廠的克勞斯硫磺回收工藝，達(dá)到減排增效的目的。

構(gòu)想的工藝流程如圖所示。H2S和CO2之間的熱氧化還原反應(yīng)可以在1 000 ℃以上的氣相反應(yīng)器(再生熱反應(yīng)器，簡(jiǎn)稱RTR)中進(jìn)行，但要注入少量空氣或氧氣輔助。總的RTR反應(yīng)為CO2+2H2S=CO+H2+S2+H2O，最后還有副產(chǎn)物和未反應(yīng)的原料。RTR的排出物急冷后在換熱器中降溫，隨后進(jìn)入一個(gè)與克勞斯硫磺回收工藝相似的催化單元(單元1)，在這個(gè)單元中，硫磺冷凝后與主體氣相物流分開，副產(chǎn)物SO2轉(zhuǎn)化為硫磺，羰基硫(COS)、CS2以及殘余的SO2和硫磺蒸汽轉(zhuǎn)化為H2S和CO2。單元1的排出物在單元2中進(jìn)行分離，脫除水分，未反應(yīng)的H2S和CO2循環(huán)回RTR，輸出富含H2CO的混合物。

H2S(或酸性氣)與CO2之間的反應(yīng)機(jī)理很復(fù)雜，涉及上千種化學(xué)反應(yīng)和100多種分子和自由基。研究者使用特定的熱力學(xué)-動(dòng)力學(xué)模型對(duì)RTR進(jìn)行了深入研究，采用的計(jì)算包曾在20多個(gè)工業(yè)規(guī)模的克勞斯硫磺回收裝置上證實(shí)過(guò)。

目前該項(xiàng)研究仍在仔細(xì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的RTR驗(yàn)證。

[程薇摘譯自Hydrocarbon Processing，2016-06-01]