氫氣(H2)是一種最清潔二次能源,有取代化石燃料的趨勢,在國內已有多座城市開始投運氫燃料電池公交車和灑水車,真正實現零污染排放,可以這樣說我國即將形成“氫能經濟”,同時氫氣又是優良的還原劑,可以替代碳(C)作為金屬氧化物的還原劑,用于鋼鐵等工業生產過程,氫氣還是化學工業和煤焦化企業粗苯、煤焦油加氫精制的生產原料。因此要開發利用這種理想的氫氣清潔能源及氫氣化工原料,必須先開發出氫氣資源。
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。
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。