目前,实现工业化的氢气体分离技术可分为三大主流技术:膜分离法,产品氢纯度(体积)80~99%,氢回收率75~85%,操作压力3~15MPa;变压吸附(PSA)分离法,产品氢纯度99~99.999%,氢回收率80~97%,操作压力0.5~3.0MPa;深冷分离法,产品氢纯度90~99%,氢回收率98%;操作压力1.0~8.0MPa 。由上述三大氢分离法多项技术参数比较得出,变压吸附法(PSA)是一种较灵活、实用性强的氢分离工艺技术,适合于焦炉煤气的氢分离。
成都焦炉煤气提纯氢气的特点是:原料压力低,原料组分复杂,焦油、萘、硫、重烃等重组分难以解吸。且产品纯度要求高。因此,该装置应采用“增压+TSA预处理+PSA氢气净化+除氧+TSA干燥”的工艺流程。 主要生产过程: 焦炉煤气是炼焦的副产品,其产量和组成随炼焦煤的质量和炼焦工艺而变化。一般每吨干煤(标准状态)可生产300~350m3焦炉煤气。焦炉煤气有毒,易燃易爆,在空气中的爆炸极限为6%~30%。
变压吸附技术具有能耗低、自动化程度高、产气速度快、对原料气净化要求低等优点,在焦化厂得到了广泛应用。产品气纯度最高可达99.9%,但回收率为60%~90%。在一些生产线中,为了稳定产品的氢气纯度,也有在变压吸附工艺后串联膜分离工艺的生产线。 甲烷转化、甲醇制氢、天然气制氢在工业上已有广泛应用。