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。
膜分离提氢技术: 膜分离技术的原理是膜的选择性透过,即在分子水平上,不同粒径的分子混合物通过半透膜时,分子量大于膜截留值的物质不能通过膜而回流到槽中,而分子量小于膜截留值的物质或分子可以通过膜形成透析液。但在工程运行中,由于泵加压后液流截面的不均匀性,一些透过膜速度较慢的物质也会少量渗透到膜的富氢侧。膜提氢技术的产品纯度一般在85% ~ 99%之间,氢气回收率在65% ~ 80%之间。
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。