由2C₂H₅SH+9O₂═4CO₂+2x+6H₂O可知，
反应前碳原子是4个，反应后是4个；
反应前氢原子是12个，反应后是12个；
反应前硫原子是2个，反应后应该是2个，包含在2x中；
反应前氧原子是18个，反应后应该是18个，其中的4个包含2x中；
由分析可知，每个x中含有1个硫原子和2个氧原子，是二氧化硫，化学式是SO₂．
故选：D．