目前,實現(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技術(shù)參數(shù)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(shù),適合于焦?fàn)t煤氣的氫分離。
成都焦?fàn)t煤氣提純氫氣的特點是:原料壓力低,原料組分復(fù)雜,焦油、萘、硫、重?zé)N等重組分難以解吸。且產(chǎn)品純度要求高。因此,該裝置應(yīng)采用“增壓+TSA預(yù)處理+PSA氫氣凈化+除氧+TSA干燥”的工藝流程。 主要生產(chǎn)過程: 焦?fàn)t煤氣是煉焦的副產(chǎn)品,其產(chǎn)量和組成隨煉焦煤的質(zhì)量和煉焦工藝而變化。一般每噸干煤(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))可生產(chǎn)300~350m3焦?fàn)t煤氣。焦?fàn)t煤氣有毒,易燃易爆,在空氣中的爆炸極限為6%~30%。
變壓吸附技術(shù)具有能耗低、自動化程度高、產(chǎn)氣速度快、對原料氣凈化要求低等優(yōu)點,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。