化學中COS是啥? - 社會議題

氣體淨化處理為從製程中之汽體流中挾帶污染物之袪除，目的為防止下游製程設備、管件受污染物之影響，同時如排放至大氣可避免造成空氣污染。一般而言汽體流中挾帶之污染物包括酸性氣體如二氧化碳(CO2)、硫化氫(H2S)，有機硫化物如羰基硫(COS)、二硫化碳(CS2)、硫醇(mercaptan)，及其他雜質如水、氰化氫(HCN)、氨(NH3)、二氧化硫(SO2)、三氧化硫(SO3)等。在許多化學工業程序中，如氫氣製造、氨氣生產、及天然氣之淨化，最主要之雜質為二氧化碳及硫化氫，其濃度範圍在5－50 %。有機硫污染物發生之濃度較低，一般小於0.5%，其它雜質如HCN, NH3, 及SO3, 當出現時大都在非常低之濃度。酸性氣體吸收主要為袪除汽體流中挾帶之二氧化碳及硫化氫 [1]，主要目的為避免下游程序之觸媒中毒，輸送管件、設備腐蝕之發生，同時降低處理過後氣體流中硫化氫、二氧化碳之濃度，在排放至大氣後可符合環保要求。在氣體回收再利用方面，分離後之二氧化碳可當成尿素之原料或用來製造純二氧化碳氣體；硫化氫可直接做為製硫工廠之原料（即克勞斯法註一）[5]。 [1]。各程序所須處理之酸性氣體不盡相同，如氨生產程序僅須袪除單一雜質CO2，天然氣之淨化則須同時移除CO2、H2S、及COS等。氣體雜質處理之淨化目標，和各程序之需求有直接的關係。通常，H2S的淨化目標最為嚴荷，在天然氣輸送管線上1000 psi為小於4 ppm H2S體積含量及氨合成程序中汽體流中H2S含量為小於0.01 ppm。H2S淨化的嚴荷要求是避免下游製程觸媒中毒，管線設備腐蝕及酸性污染氣體排放。CO2之淨化目標則不若H2S之要求嚴荷，對天然氣中CO2為小於 < 1 %，但氨生產程序及液態天然氣CO2之淨化目標則需分別小於16 ppm和小於50 ppm。CO2之淨化為避免觸媒中毒、減少CO2在氣體流中之排放。淨化的目標在選擇氣體處理程序扮演重要的角色。一些化工製程之氣體處理程序列於表一。表一中列出各程序所須處理之酸性氣體及各氣體雜質處理之淨化目標

克勞斯(Claus)反應是非常有名的化學反應,反應式如下:
H2S+3/2O2=SO2+H2O
2H2S+SO2=3/2S+2H2O
以上二式相加,得全反應式:
3H2S+3/2O2=3/2S+3H2O
這是今日商業運轉之硫磺生產工廠最主要的製程.
COS是該製程之副產物,反應式如下:
H2S+CO2=COS+H2O