焦爐煤氣是焦炭生產中,煤高溫緩慢炭化過程中產生的可燃氣體。中國是焦炭產量最大的國家。2017年中國焦炭產量為43142.6萬噸。按此計算,中國的焦爐煤氣產量很高。全國焦炭產能約1/3在鋼鐵聯合企業,2/3在獨立焦化企業。獨立焦化企業的富余焦爐煤氣因不能直接用于生產而被大量釋放,高峰時釋放量達到30km3/a。
焦爐煤氣中含有多種雜質成分,除了大量的CH4和一定量的N2、O2、CO、CO2、飽和烴和不飽和烴外,還有少量C5以上的飽和烴、焦油、苯等。 焦爐煤氣成分: 壓縮后的焦爐煤氣首先通過變溫吸附過程除去C5烴、萘和微量高沸點雜質,從而凈化焦爐煤氣。然后,通過變壓吸附過程除去除氧氣之外的所有雜質,并獲得純度超過99.9%的氫氣。然后通過催化反應除氧,使氧含量≤2ppm,干燥后得到純度99.999%以上、露點≤-60℃的產品氫氣。
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。