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。
吸附劑在常溫高壓下吸附原料氣中除氫氣以外的大量雜質,然后通過降低雜質分壓來脫附各種雜質。在實際應用中,一般根據氣源組成、壓力和產品要求的不同來選擇組合工藝。變溫吸附周期長,投資大,但再生徹底,通常用于凈化微量雜質或難降解雜質。變壓吸附具有周期短、吸附劑利用率高、用量相對較少、不需要額外的換熱設備等優點,被廣泛應用于大氣和多組分氣體的分離提純。
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。