Проблема утилизации сероводорода из-за его токсичности и экологических требований по-прежнему очень актуальна. Традиционно сероводород утилизируют в процессе Клауса, превращая в элементарную серу, но при этом такой ценный и востребованный компонент, как водород, просто превращается в воду. С позиции более устойчивого развития экономики и с точки зрения развития водородной энергетики было бы более привлекательно получать два ценных компонента – водород и элементарную серу одновременно, при этом избегая углеродного следа.
Совсем недавно в журнале "НефтеГазоХимия" (2022.№1-2.С.42–45) была опубликована статья сотрудников РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М.Губкина (Пономаревой М.А. Сосны М.Х. и Соколинского Ю.А.), вновь возвращающихся к технологии термического разложения сероводорода. Проанализировав представленные ранее в литературе процессы конверсии H2S, авторы утверждают, что большинство исследований находится на ранних лабораторных стадиях и пока что далеко от промышленной реализации. Поэтому по-прежнему необходимы активные фундаментальные и прикладные технологические исследования для поиска оптимальных решений.
"Несмотря на низкую энергию связи в молекуле H2S в сравнении с молекулой H2O, конверсия очень мала при низких температурах. Термодинамические расчеты показывают конверсию сероводорода лишь 20% при 1000 °С, а для конверсии более 50% необходимы температуры свыше 1350–1400 °С. Повышение давления не способствует повышению выхода водорода".
Авторы упоминают различные методы диссоциации сероводорода при низких температурах, такие как *плазма, где разложение сероводорода, в отличие от пиролиза, может идти через образование сульфанов (полисульфидов водорода), *подходящие мембраны, способные улучшить качество процесса выделения водорода (эксперименты с использованием водородопроницаемых мембран со слоем платинного покрытия в зоне реакции показывают конверсию сероводорода 99.4%), *катализаторы – сульфидовметаллы (например MoS2 на g-Al2O3) в присутствии кислорода, что позволяет понизить температуру реакции.
"Экономические показатели разложения H2S были изучены и пока уступают традиционной конверсии метана по стоимости полученного водорода, но с улучшением теплообмена и разделения процесс может стать более конкурентоспособным", - выражают надежду авторы статьи.
Полный текст статьи: https://cyberleninka.ru/article/n/poluchenie-vodoroda-i-sery-termicheskim-razlozheniem-serovodoroda