CN114774176A - 一种可再生能源驱动酸性气体同时制氢脱硫方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可再生能源驱动含硫化氢酸性气体同时制氢脱硫方法，属于低碳绿色酸性气体净化技术、环境保护和可再生能源领域。本发明通过风、光、水利等可再生能源提供电能、酸性气体进入吸收塔吸收再生后，进入以亚硫酸钠为吸收液和电解液的电解单元，通过电解得到氢气和硫盐，最后在分离单元进行产物提纯分离。本发明利用现有的湿法氧化还原脱硫技术，采用电解单元改变原有的氧化单元，并且以亚硫酸钠为电解质可避免阳极电极析硫钝化问题，实现低碳、绿色、高效将酸性气体脱硫同时低能耗制取绿氢的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种可再生能源驱动酸性气体同时制氢脱硫方法，具体应用于酸性气体净化技术、环境保护和可再生能源领域。
背景技术
硫化氢是一种极具危险性的剧毒气体，低浓度时具有臭鸡蛋气味的刺激性气味。主要来源于石油天然气的开采，世界范围内的天然气中约有40％是含H2S的酸性气体的天然气田，总储量超过7.362×1013m3。我国酸性气藏的储量也很丰富，以国内最大的整装海相天然气气田—普光气田为例，其H2S含量达到了14.1％。在酸性天然气的开采运输过程中必须配套H2S处理技术。目前，工业上处理硫化氢的主要方法分为干法脱硫和湿法脱硫两种方法。干法脱硫技术中克劳斯工艺需要能耗高，且会排放大量二氧化碳和二氧化硫。在湿法脱硫技术中，通常采用氧化还原对作为氧化剂氧化硫化氢，但该方法仅仅得到硫磺，无法将硫化氢中的氢资源利用，无法完全实现硫化氢的资源化利用，因此寻找一种将硫化氢转化为氢气和硫资源的绿色技术路线非常有意义。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题，提出一种可再生能源驱动含硫化氢酸性气体同时制氢脱硫方法，其采用的技术方案为：
1、一种可再生能源驱动含硫化氢酸性气体同时制氢脱硫方法，其特征在于，酸性气体通入吸收塔后再生进入电解单元，采用可再生能源驱动电解单元，电解单元系统取代克劳斯湿法氧化还原脱硫中的氧化单元，并采取碱性溶液作为电解液同时得到硫盐和高价值的氢气。
2、根据权利要求1所述的可再生能源驱动电解单元，其特征在于，所述可再生能源驱动方式包括风电、光电、水电。
3、根据权利要求3所述的电解液，其特征在于，所述电解液包括氢氧化钠、醇类、亚硫酸钠、硫化钠溶液中的至少一种，所述电解液的摩尔浓度为0.1-1mol/L。
4、根据权利要求1所述的硫盐，其特征在于，所述硫盐可为多硫化钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸钠、过硫酸钠。
5、根据权利要求1所述的酸性气体，其特征在于，所述酸性气体浓度为1％-100％。
与现有方法相比，本发明的有益之处在于：
本发明的有益效果在于：风、光、水利等可再生能源提供电能、酸性气体进入吸收塔吸收再生后，进入以碱性溶液为硫化氢吸收液和电解液的电解单元，通过可再生能源电解得到氢气和硫盐。本发明利用现有的湿法氧化还原脱硫技术，采用电解单元替换原有的氧化单元，实现低碳、绿色、高效将酸性气体脱硫同时制取绿氢的目的。
附图说明
图1Lo-cat工艺流程示意图。
图2为本发明实施例采用本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
参照附图1，Lo-cat工艺采用氧化剂EDTA-Fe氧化硫化氢，氧化剂自身被还原，然后再利用空气再氧化氧化剂循环进行，该工艺仅得到硫磺，没有利用硫化氢中的氢能。
实施例1参用本发明，参照附图2，首先硫化氢通入吸收塔，得到净化气，再将吸收硫化氢的富液再生的硫化氢通入1M Na2SO3溶液中吸收饱和，接着将吸收饱和的电解液在一个双室电解槽中直接电解，在阴极发生质子还原反应生成氢气，在阳极发生硫离子的氧化反应生成吸附态的硫S*，吸附态S*进一步与溶液中的Na2SO3发生反应生成硫代硫酸钠，反应式为H2S+Na2SO3→Na2SO3+H2，因此在阳极和阴极分别得到硫代硫酸钠和氢气。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种可再生能源驱动酸性气体同时制氢脱硫方法，其特征在于，含硫化氢酸性气体通入吸收塔后再生进入含碱性电解液的电解单元，采用可再生能源驱动电解槽，电解单元取代克劳斯湿法氧化还原脱硫工艺(Lo-cat)的氧化单元，通过电解同时得到硫盐和高价值的氢气。
2.根据权利要求1所述的可再生能源驱动电解单元，其特征在于，所述可再生能源驱动方式包括风电、光电、水电。
3.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述电解液包括氢氧化钠、醇类、亚硫酸钠、硫化钠溶液中的至少一种，所述电解液的摩尔浓度为0.1-1mol/L。
4.根据权利要求1所述得到的硫盐，其特征在于，所述硫盐可为多硫化钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸钠、过硫酸钠。
5.根据权利要求1所述的酸性气体，其特征在于，所述酸性气体为含硫化氢浓度为1％-100％的气体。
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