氫氣(H2)是一種最清潔二次能源,有取代化石燃料的趨勢,在國內已有多座城市開始投運氫燃料電池公交車和灑水車,真正實現零污染排放,可以這樣說我國即將形成“氫能經濟”,同時氫氣又是優良的還原劑,可以替代碳(C)作為金屬氧化物的還原劑,用于鋼鐵等工業生產過程,氫氣還是化學工業和煤焦化企業粗苯、煤焦油加氫精制的生產原料。因此要開發利用這種理想的氫氣清潔能源及氫氣化工原料,必須先開發出氫氣資源。
焦化廠凈化后的焦爐煤氣(Coke Oven Gas,簡稱COG)中含有氫氣54~59%(體積百分數,下同);甲烷23~29%以及烴類、一氧化碳、二氧化碳、氧氣、氮氣和少量的硫化氫、有機硫、氨、焦油塵、X(苯、甲苯、二甲苯)、一氧化氮等雜質成分。
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。