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煤氣是焦炭生產(chǎn)中,煤高溫緩慢炭化過程中產(chǎn)生的可燃?xì)怏w。中國是焦炭產(chǎn)量最大的國家。2017年中國焦炭產(chǎn)量為43142.6萬噸。按此計(jì)算,中國的焦?fàn)t煤氣產(chǎn)量很高。全國焦炭產(chǎn)能約1/3在鋼鐵聯(lián)合企業(yè),2/3在獨(dú)立焦化企業(yè)。獨(dú)立焦化企業(yè)的富余焦?fàn)t煤氣因不能直接用于生產(chǎn)而被大量釋放,高峰時(shí)釋放量達(dá)到30km3/a。
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。