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加氢站建设及工艺技术研究

来讲，目前氢气纯化技术主要有 5 种，分别是膜分离技术、变压吸附法低温分离
技术、金属氢化物法和催化脱氧法。

（一）膜分离技术
分离技术以选择性透过膜为介质，在电位差、压力差、浓度差等推动力下，

有选择地透过膜，从而达到分离提纯的目的。主要有以下两种方法：
1. 钯膜扩散改法。在一定温度下，氢分子在钯膜一侧离解成氢原子。溶于钯

并扩散到另一侧，然后结合成分子。经一级分离可得到 99.99% ～ 99.9999% 纯度
的氢。由于钯属于贵金属，该方法只适于较小规模且对氢气纯度要求很高的场合

使用。
2. 有机中空纤维膜扩散法。中空纤维膜分离回收氢装置应用得最广，从合成

氨放气，甲醇厂放空气到石油炼制过程中排放各种尾气，基本上都采用这种装
置。采用有机中空纤维膜分离工艺，可以利用放空尾气的自身压力，以膜两侧的

分压差为推动力。
（二）变压吸附法

吸附是指当两种相态不同的物质接触时，其中密度较低的物质分子在密度较
高的物质表面被富集的现象和过程。吸附按其性质的不同，可以分为四大类，即

化学吸附、活性吸附、毛细管凝缩和物理吸附，变压吸附气体分离装置中的吸附
主要为物理吸附。

物理吸附的特点是，吸附过程中没有化学反应，吸附过程进行得非常快，在

瞬间即可完成参与吸附的各相物质间的动态平衡，并且这种吸附是完全可逆的。
变压吸附技术是以特定的吸附剂（多孔固体物质）内部表面对气体分子的物

理吸附为基础，利用吸附剂的特性，即在相同压力下易吸附高沸点组分、不易吸
附低沸点组分，高压下吸附量增加、低压下吸附量减少，将原料气在一定压力下

通过吸附床，相对于氢的高沸点杂质组分被选择性吸附，低沸点的氢气不易被吸
附而穿过吸附床，达到氢和杂质组分的分离。

变压吸附技术是近 30 多年发展起来的一项新型气体分离与净化技术，由于

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