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。
目前,實現工業化的氫氣體分離技術可分為三大主流技術:膜分離法,產品氫純度(體積)80~99%,氫回收率75~85%,操作壓力3~15MPa;變壓吸附(PSA)分離法,產品氫純度99~99.999%,氫回收率80~97%,操作壓力0.5~3.0MPa;深冷分離法,產品氫純度90~99%,氫回收率98%;操作壓力1.0~8.0MPa 。由上述三大氫分離法多項技術參數比較得出,變壓吸附法(PSA)是一種較靈活、實用性強的氫分離工藝技術,適合于焦爐煤氣的氫分離。
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。