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。
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。