氫氣(H2)是一種最清潔二次能源,有取代化石燃料的趨勢(shì),在國(guó)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(guó)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。
目前,實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的氫氣體分離技術(shù)可分為三大主流技術(shù):膜分離法,產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(xiàng)技術(shù)參數(shù)比較得出,變壓吸附法(PSA)是一種較靈活、實(shí)用性強(qiáng)的氫分離工藝技術(shù),適合于焦?fàn)t煤氣的氫分離。
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(duì)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。