本研究采用六水合氯化铁（FeCl₃·6H₂O）为氧化剂、氯化锌（Zn Cl）为沉淀剂以及环丁砜（TMS）为物理溶剂并以乙醇（C2H5OH）为助溶剂复配成Fe-Zn-TMS脱硫体系,采用该体系脱除石油炼制过程中流化催化裂化装置中的裂化气中H₂S并采用30%H₂O2再生吸收富液。本脱硫体系创新性的采用化学脱硫体系（Fe-Zn）和物理脱硫剂（TMS）复配形成物理化学吸收体系,相比于传统的脱硫体系能在高负荷H₂S条件下维持长时间高效脱硫;采用30%H₂O2氧化再生吸收富液,不仅能够一次性再生吸收液中的化学体系和物理溶剂,且能氧化得到硫磺。在Fe-Zn-TMS脱硫体系复配及H₂S脱除单因素实验中,分析了FeCl₃·6H₂O、Zn Cl以及TMS之间不同摩尔比（n（FeCl₃·6H₂O）:n（ZnCl₂）:n（TMS））、吸收液体积浓度、吸收液p H值等对H₂S去除率的影响,以期初步确定各活性组分最佳摩尔比和脱硫条件,结果表明:n（FeCl₃·6H₂O）:n（ZnCl₂）:n（TMS）为0.45:0.55:1、吸收液p H为0.75、吸收液体积浓度（W）为50%、催化裂化干气流量（Q）为400 m L·min-1的条件下能长时间高效脱硫,在H₂S进口浓度（C0）为3183 mg·m-3⁸643 mg·m-3范围内,有效脱硫时间内H₂S去除率高达99.82%;在吸收富液再生实验中,研究了Fe²⁺与H₂O2摩尔比(n(Fe²⁺):n（H₂O2）)、吸收富液p H值及吸收富液再生时间对Fe²⁺氧化率的影响,得出在n(Fe²⁺):n（H₂O2）为2:1、吸收富液p H为0.65、吸收富液再生时间（T）为1.5 min为最佳再生条件,Fe²⁺氧化率达96.7%。针对上述单因素实验结果,采用基于Box-Behnken的响应面（RSM）实验和二次多项回归模型进行优化。研究了各活性成分配比,H₂S脱除实验中的吸收液p H,吸收液体积浓度、催化裂化干气流量,再生实验中的n(Fe²⁺):n（H₂O2）、吸收富液p H、吸收富液再生时间对各自响应面值的交互影响。根据各响应面3D图及相应等高线图,结果表明:各阶段参数中任两者之间交互作用显著,n（FeCl₃·6H₂O）:n（ZnCl₂）:n（TMS）为0.53:0.61:1.1、吸收液p H为0.74、吸收液体积浓度为47.89%、催化裂化干气流量为308.58 m L·min-1,经回归方程计算得出响应面值Fe²⁺氧化率为99.99%,n(Fe²⁺):n（H₂O2）为1.58:1、吸收富液p H为0.43、吸收富液再生时间为1.8 min,经回归方程计算得出响应面值Fe²⁺氧化率为99.6%,结合工业运用前景对上述结果进行优化为:吸收液p H为0.73、吸收液体积浓度为49.6%、催化裂化干气流量为420 m L·min-1、n(Fe²⁺):n（H₂O2）为1.82:1、吸收富液p H为0.68、吸收富液再生时间为1.62 min。经过连续脱硫实验可知,体系可循环脱硫3次为有效脱硫次数,脱硫率仍然维持在99%以上;脱硫副产物SO42-对脱硫体系影响不大,脱硫产物硫磺回收率稳定在95%左右。综合上述单因素实验和响应面优化实验可知,本研究提出的Fe-Zn-TMS脱硫体系相比于传统的脱硫工艺,能够在常温常压下进行,其操作简单,吸收富液再生能耗低,脱硫副产物单一且产量少,产物硫磺回收率高,具有良好的工业应用前景。