目前,实现工业化的氢气体分离技术可分为三大主流技术:膜分离法,产品氢纯度(体积)80~99%,氢回收率75~85%,操作压力3~15MPa;变压吸附(PSA)分离法,产品氢纯度99~99.999%,氢回收率80~97%,操作压力0.5~3.0MPa;深冷分离法,产品氢纯度90~99%,氢回收率98%;操作压力1.0~8.0MPa 。由上述三大氢分离法多项技术参数比较得出,变压吸附法(PSA)是一种较灵活、实用性强的氢分离工艺技术,适合于焦炉煤气的氢分离。
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。
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。