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(nèi)已有多座城市開始投運(yùn)氫燃料電池公交車和灑水車,真正實(shí)現(xiàn)零污染排放,可以這樣說我國即將形成“氫能經(jīng)濟(jì)”,同時(shí)氫氣又是優(yōu)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(yè)生產(chǎn)過程,氫氣還是化學(xué)工業(yè)和煤焦化企業(yè)粗苯、煤焦油加氫精制的生產(chǎn)原料。因此要開發(fā)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(fā)出氫氣資源。
焦?fàn)t煤氣中含有多種雜質(zhì)成分,除了大量的CH4和一定量的N2、O2、CO、CO2、飽和烴和不飽和烴外,還有少量C5以上的飽和烴、焦油、苯等。 焦?fàn)t煤氣成分: 壓縮后的焦?fàn)t煤氣首先通過變溫吸附過程除去C5烴、萘和微量高沸點(diǎn)雜質(zhì),從而凈化焦?fàn)t煤氣。然后,通過變壓吸附過程除去除氧氣之外的所有雜質(zhì),并獲得純度超過99.9%的氫氣。然后通過催化反應(yīng)除氧,使氧含量≤2ppm,干燥后得到純度99.999%以上、露點(diǎn)≤-60℃的產(chǎn)品氫氣。
變壓吸附技術(shù)具有能耗低、自動(dòng)化程度高、產(chǎn)氣速度快、對原料氣凈化要求低等優(yōu)點(diǎn),在焦化廠得到了廣泛應(yīng)用。產(chǎn)品氣純度最高可達(dá)99.9%,但回收率為60%~90%。在一些生產(chǎn)線中,為了穩(wěn)定產(chǎn)品的氫氣純度,也有在變壓吸附工藝后串聯(lián)膜分離工藝的生產(chǎn)線。 甲烷轉(zhuǎn)化、甲醇制氫、天然氣制氫在工業(yè)上已有廣泛應(yīng)用。