Молекулярный дизайн катализаторов и катализ в Ð¿Ñ€Ð¾Ñ†ÐµÑÑÐ°Ñ ...

ÍÈÇÊÎÒÅÌÏÅÐÀÒÓÐÍÎÅ ÐÀÇËÎÆÅÍÈÅ ÑÅÐÎÂÎÄÎÐÎÄÀ
Ñòàðöåâ À.Í.
Èíñòèòóò êàòàëèçà èì. Ã.Ê. Áîðåñêîâà ÑÎ ÐÀÍ, Íîâîñèáèðñê
E-mail: startsev@catalysis.ru
Ñåðîâîäîðîä ÿâëÿåòñÿ îñíîâíûì ïîáî÷íûì ïðîäóêòîì íåôòå- è
ãàçîïåðåðàáîòêè, ãèäðîìåòàëëóðãèè, ãàçèôèêàöèè óãëåé, â áîëüøèõ
êîëè÷åñòâàõ (äî 50-80 %) ñîäåðæèòñÿ â ãàçîêîíäåíñàòíûõ ìåñòîðîæäåíèÿõ
ïðèðîäíîãî ãàçà, ÿâëÿåòñÿ îñíîâíûì ïðîäóêòîì ðàçëîæåíèÿ ìíîãèõ
ìèíåðàëüíûõ è îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ. Îäíîâðåìåííî ñ ýòèì, ñåðîâîäîðîä
ÿâëÿåòñÿ ñèëüíûì òîêñè÷íûì ÿäîì, âûçûâàþùèì îòðàâëåíèå æèâûõ
îðãàíèçìîâ. Ïîýòîìó îòõîäÿùèå ãàçû âñåõ ïðîìûøëåííûõ ïðîèçâîäñòâ
äîëæíû áûòü òùàòåëüíî î÷èùåíû îò ñåðîâîäîðîäà.  òî æå âðåìÿ,
ñåðîâîäîðîä ìîæåò áûòü èñõîäíûì ñûðüåì äëÿ ïðîèçâîäñòâà öåííîãî
õèìè÷åñêîãî ïðîäóêòà – âîäîðîäà.
Ïðÿìîå òåðìè÷åñêîå ðàçëîæåíèå ñåðîâîäîðîäà íà âîäîðîä è ñåðó ïî
ðåàêöèè:
H 2 S ⇔ H 2 + S – Q (1)
ÿâëÿåòñÿ ñèëüíî ýíäîòåðìè÷åñêèì ïðîöåññîì è ìîæåò ñ çàìåòíîé ñêîðîñòüþ
ïðîòåêàòü ëèøü ïðè âûñîêèõ òåìïåðàòóðàõ. Ñòîèìîñòü ïîëó÷àåìîãî òàêèì
ñïîñîáîì âîäîðîäà íå ñîïîñòàâèìà ñî ñòîèìîñòüþ ïðè åãî ïîëó÷åíèè
èçâåñòíûìè ñïîñîáàìè. Ôîòîõèìè÷åñêîå, ïëàçìîõèìè÷åñêîå, ýëåêòðîõèìè-
÷åñêîå è ôåðìåíòàòèâíîå ðàçëîæåíèå ñåðîâîäîðîäà ïî ðåàêöèè (1) òàêæå íå
íàøëî øèðîêîãî ðàñïðîñòðàíåíèÿ ïî òîé æå ïðè÷èíå. Ïîýòîìó áîëüøèíñòâî
ïðîìûøëåííûõ ïðîöåññîâ óòèëèçàöèè ñåðîâîäîðîäà áàçèðóþòñÿ íà õîðîøî
îòðàáîòàííîé òåõíîëîãèè ïî ìåòîäó Êëàóñà. Â íàñòîÿùåå âðåìÿ ðàçðàáîòàíû
òàêæå ñïîñîáû ïðÿìîãî ïàðöèàëüíîãî îêèñëåíèÿ ñåðîâîäîðîäà äî
ýëåìåíòàðíîé ñåðû è âîäû. Îäíàêî â ýòèõ ñëó÷àÿõ âîäîðîä «òåðÿåòñÿ» â âèäå
âîäû.
Èñïîëüçîâàíèå æå êàòàëèçàòîðîâ ïîçâîëÿåò íàïðàâèòü õèìè÷åñêóþ
ðåàêöèþ ïî íîâîìó ìàðøðóòó, ÷òî ìîæåò ñóùåñòâåííî ïîíèçèòü òåìïåðàòóðó
82