焦炉煤气是焦炭生产中,煤高温缓慢炭化过程中产生的可燃气体。中国是焦炭产量最大的国家。2017年中国焦炭产量为43142.6万吨。按此计算,中国的焦炉煤气产量很高。全国焦炭产能约1/3在钢铁联合企业,2/3在独立焦化企业。独立焦化企业的富余焦炉煤气因不能直接用于生产而被大量释放,高峰时释放量达到30km3/a。
焦炉煤气制氢原理。 焦炉煤气制氢工艺主要包括:脱硫脱萘、加压预处理、变压吸附制氢、脱氧干燥等。其中焦炉煤气预处理系统为变温吸附(TSA),制氢系统为变压吸附(PSA),氢气精制系统也为变温吸附(TSA),可从焦炉煤气中制取99.999%的氢气。
变压吸附技术具有能耗低、自动化程度高、产气速度快、对原料气净化要求低等优点,在焦化厂得到了广泛应用。产品气纯度最高可达99.9%,但回收率为60%~90%。在一些生产线中,为了稳定产品的氢气纯度,也有在变压吸附工艺后串联膜分离工艺的生产线。 甲烷转化、甲醇制氢、天然气制氢在工业上已有广泛应用。