变压吸附是根据在常温下，吸附剂对氢气中杂质组分在两种压力下的吸附容量不同而进行气体分离的，以达到纯化氢气的目的。它能把混合气中的氢提纯出来，也可对氢进一步净化。采用变压吸附技术制取和纯化氢气，自20世纪60年代美国联合碳化物公司（UCC）第一套装置的问世，至今已取得飞速发展，产品已遍及世界各地。变压吸附提纯氢气之所以能取得长足的发展，是因为它与其他方法相比有许多优点：原料范围广，对化肥厂尾气、炼油厂石油干气、乙烯尾气、氨裂解气、甲醇分成尾气、水煤气等各种含氢气源，杂质含量从0.5%～40%都能获得高纯氢气；能一次性去除氢气中多种杂质成分，简化了工艺流程；处理范围大，能从0～100%调节装置处理影响装置工作及产品纯度，它启动方便，除首次开车需要调整、建立各操作步骤和工况外，平时随时可以开停机；能耗小、操作费用低，由于它能在0.8～3MPa下操作运行，这对于许多氢气源如弛放气、变换气、石化精炼气等，其本身压力满足这一要求，省去加压设备及能耗，特别是对一些尾气的回收综合利用大大降低了产品成本；装置运行中几乎无转动设备，并采用全自动阀门切换，因此设备稳定性好、自动化程度高、安全可靠；吸附剂寿命长，并且对周围环境无污染，可露天放置。基于上述之优点，特别是当今能源紧张，能从工业废气中回收并提取氢气将会受到人们欢迎，其用途也会日趋广泛。

最简单的系统必须有两塔组成。其中每个塔都要经过最基本的4个过程：吸附、解吸、减压冲洗、升压复原。使用两塔时，一塔吸附；另一塔经历其余3个过程使之再生并待用。两塔装置虽然简单，但氢的回收率较低，不太经济，只限于废气回收的小规模装置。随着变压吸附技术的发展，目前已发展到3塔，4塔（见图4-1）以及多塔（10塔以上）的工艺流程。多塔流程一般采用3次均压技术，它比一次均压和两次均压具有氢回收率高，同样处理量吸附剂用量少等优点。我国变压吸附制氢自20世纪70年代进行了研究开发，至今已有几十台装置在全国运行，性能良好。

过去一个时期变压吸附制氢技术的研究和发展，主要是围绕着提高氢气回收率，降低排空气体损耗，充分利用死空间气，用于吸附搭的均压与冲洗。因此发展了3塔、4塔乃至多塔的工艺流程。但进一步提高变压吸附制氢技术，虽然提高回收率是一个问题，我们认为更重要的是要研制专用控制阀的性能和使用寿命，保证运行可靠无泄漏；开发新型吸附材料，提高吸附性能及吸附剂强度，使之不易磨损粉化；完善自控水平。(www.daowen.com)

图4-1 变压吸附PSA纯化氢过程的示意图