氫氣(H2)是一種最清潔二次能源,有取代化石燃料的趨勢,在國內已有多座城市開始投運氫燃料電池公交車和灑水車,真正實現零污染排放,可以這樣說我國即將形成“氫能經濟”,同時氫氣又是優良的還原劑,可以替代碳(C)作為金屬氧化物的還原劑,用于鋼鐵等工業生產過程,氫氣還是化學工業和煤焦化企業粗苯、煤焦油加氫精制的生產原料。因此要開發利用這種理想的氫氣清潔能源及氫氣化工原料,必須先開發出氫氣資源。
吸附劑在常溫高壓下吸附原料氣中除氫氣以外的大量雜質,然后通過降低雜質分壓來脫附各種雜質。在實際應用中,一般根據氣源組成、壓力和產品要求的不同來選擇組合工藝。變溫吸附周期長,投資大,但再生徹底,通常用于凈化微量雜質或難降解雜質。變壓吸附具有周期短、吸附劑利用率高、用量相對較少、不需要額外的換熱設備等優點,被廣泛應用于大氣和多組分氣體的分離提純。
變壓吸附技術具有能耗低、自動化程度高、產氣速度快、對原料氣凈化要求低等優點,在焦化廠得到了廣泛應用。產品氣純度最高可達99.9%,但回收率為60%~90%。在一些生產線中,為了穩定產品的氫氣純度,也有在變壓吸附工藝后串聯膜分離工藝的生產線。 甲烷轉化、甲醇制氫、天然氣制氫在工業上已有廣泛應用。