焦化厂净化后的焦炉煤气(Coke Oven Gas,简称COG)中含有氢气54~59%(体积百分数,下同);甲烷23~29%以及烃类、一氧化碳、二氧化碳、氧气、氮气和少量的硫化氢、有机硫、氨、焦油尘、X(苯、甲苯、二甲苯)、一氧化氮等杂质成分。
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。