燃料電池作為高節(jié)能性，環(huán)境負(fù)荷小的能源技術(shù)受到注目。燃料

電池的氫氣源現(xiàn)在主要利用天然氣，甲醇，DME，輕質(zhì)餾分，汽油和

煤油等進(jìn)行水蒸氣重整開(kāi)發(fā)。其中，煤油具有價(jià)格便宜，攜帶便利，常溫下穩(wěn)定性高，供給系統(tǒng)完善等優(yōu)點(diǎn)。可以廣泛應(yīng)用于家庭，汽車(chē)，

野外或者是災(zāi)害時(shí)，成為非常方便的電力供給源。但是用于燃料電池

的燃料油中的硫磺含有量必須從現(xiàn)在的數(shù)十 ppm 減少到 1ppm 以下。

為了達(dá)到這種嚴(yán)格的超深度脫硫，在現(xiàn)在既存的石油加工廠通過(guò)加氫

精制脫硫的話，需要十分巨大的設(shè)備投資，實(shí)際上對(duì)于燃料電池用燃

料油的脫硫處于無(wú)法對(duì)應(yīng)狀態(tài)。另外利用化學(xué)吸附的吸附型硫磺脫除

器正在開(kāi)發(fā)中，但是吸附選擇性低，使用了無(wú)法再生的高價(jià)吸附劑，

處理能力也比較低。

項(xiàng)目特色

本技術(shù)采用和現(xiàn)在的研究完全不同的想法，利用常壓低溫下的氧

化反應(yīng)，將煤油中的硫磺化合物用油溶性氧化劑氧化，并通過(guò)常壓常

溫下的選擇吸附除去硫的氧化物砜，是一種新的低價(jià)脫硫法。無(wú)論在

國(guó)內(nèi)國(guó)外，像本技術(shù)一樣利用固定床流通式反應(yīng)裝置除去燃料油中的

硫磺化合物的研究很少有報(bào)告。這個(gè)超深度脫硫技術(shù)的反應(yīng)條件非常

溫和，應(yīng)用于燃料電池的燃料油重整器，可以很容易使燃料電池小型

化，輕量化。和傳統(tǒng)的高溫高壓下的加氫脫硫方法相比，本技術(shù)是在

溫和條件下的高效率脫硫法。和非氧化吸附式脫硫技術(shù)相比，脫硫效

率高數(shù)十倍，對(duì)于硫氧化物的選擇吸附性高，吸附劑可以再生，吸附

劑的使用量減少，可以降低成本。本項(xiàng)目的目的是將這個(gè)新的低價(jià)脫

硫法應(yīng)用于燃料電池的重整系統(tǒng)，制造出氫氣提供給燃料電池。

項(xiàng)目應(yīng)用前景

1. 利用氧化吸附脫硫法開(kāi)發(fā)煤油的超深度脫硫器

圖 1 是氧化吸附脫硫法的原理及煤油超深度脫硫器的概念圖。煤

油中的難脫硫化合物 DBT 在催化劑及氧化劑存在下，在常壓低溫下

很容易氧化，生成硫氧化物，然后通過(guò)常溫常壓下的吸附被除去。反應(yīng)容器里放入煤油及氧化劑，通過(guò)自然滴落在常壓下送進(jìn)填充了催化

劑的固定床流通式氧化反應(yīng)器，然后，常溫常壓下通過(guò)吸附器進(jìn)行吸

附，除掉氧化后的硫磺化合物。現(xiàn)在的研究結(jié)果是通過(guò)氧化吸附脫硫

法可以將煤油中的硫磺含量減少到 0.5ppm。

2．超深度脫硫煤油的重整反應(yīng)

圖 2 是利用 Ru 系催化劑對(duì)含不同濃度硫的煤油進(jìn)行水蒸氣重

整反應(yīng)的結(jié)果。其反應(yīng)是煤油和水生成 CO2 和 H2。從結(jié)果來(lái)看，不

含硫的煤油 750 度的重整反應(yīng)活性達(dá)到 100%，氫氣收率達(dá)到了 80%，

而含硫磺煤油的催化反應(yīng)表現(xiàn)出催化劑失活現(xiàn)象。

3．項(xiàng)目計(jì)劃

a.建立一套連續(xù)的氧化吸附脫硫裝置，改變催化劑，氧化條件及

吸附劑，將煤油中的硫磺含量減少到 0.1ppm。

b. 試做一套小型化脫硫裝置，進(jìn)行 1000，2000，10000 小時(shí)長(zhǎng)期

試運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，對(duì)催化劑，吸附劑的壽命，再生的可能性，裝置的長(zhǎng)期

穩(wěn)定性進(jìn)行考察。

c.建立一套煤油的水蒸氣重整反應(yīng)裝置，利用超深度脫硫煤油進(jìn)

行水蒸氣重整，開(kāi)發(fā)高活性，長(zhǎng)壽命的重整催化劑。

d.將超深度脫硫器與重整反應(yīng)系統(tǒng)組合成試驗(yàn)用別體型重整器，

利用煤油制造氫氣提供給燃料電池。

e.所需的儀器設(shè)備

硫磺化學(xué)發(fā)光檢測(cè)器（Sulfur Chemiluminescence Detector），

氫 火 焰 離 子 檢 測(cè) 器 氣 相 色 譜 （ Gas Chromatography-Flame

Ionization Detector），

熱導(dǎo)池檢測(cè)器氣相色譜（ Gas Chromatography-Thermal

Conductivity Detector）等