في عملية تنقية الهيدروجين الصناعية بالامتزاز بتغيير الضغط (Pressure Swing Adsorption، ويُختصر بـ PSA)، يقوم الممتز عادةً في درجة الحرارة العادية وتحت ضغط مرتفع بامتزاز المكونات القابلة للامتزاز من خليط الغازات، بينما تخرج المكونات غير القابلة للامتزاز (مثل: الهيدروجين) من أحد طرفي الطبقة لتصبح المنتج، ثم يُخفَّض ضغط طبقة الممتز لإزالة المكونات الممتزة من الطرف الآخر، وبذلك تتحقق عملية فصل الغازات وتنقيتها، كما يُجدَّد الممتز في الوقت نفسه.
غير أنه في عملية PSA المعتادة يمكن استخدام طريقتين لتجديد الممتز: الأولى هي "غسل" الطبقة بغاز المنتج لتقليل الضغط الجزئي للشوائب الممتزة وإحلال الشوائب المزالة محلها، وميزتها أنها تتم عند الضغط العادي، لكن عيبها هو فقدان جزء إضافي من غاز المنتج؛ والثانية هي التجديد بطريقة التفريغ، حيث تُزال الشوائب الممتزة تحت ضغط سلبي، وهذا ما يُعرف بالامتزاز بتغيير الضغط بالتفريغ (Vacuum Pressure Swing Adsorption، ويُختصر بـ VPSA أو VSA). تتميز عملية VPSA بارتفاع مردود المنتج، لكن عيبها هو الحاجة إلى مضخة تفريغ، مما يزيد استهلاك الطاقة نسبياً. وفي التطبيق العملي، يعتمد اختيار أي من العمليتين على ظروف تركيب الغاز الخام ومتطلبات نقاء المنتج ومردوده وغير ذلك.
الخصائص التقنية:
العملية بسيطة ومتقدمة وموثوقة، ومرونة عالية في المواد الخام؛
نقاء الهيدروجين المنتج مرتفع: يتراوح النقاء بين 98% و99.999%؛
معدل استرداد الهيدروجين مرتفع: وفقاً لاختلاف مصدر الغاز وظروف المنتج، يتراوح معدل استرداد الهيدروجين بين 60% و99%؛
نطاق ضغط التشغيل واسع: من 0.2 إلى 7.0 ميغاباسكال (ضغط قياسي)، مع استهلاك منخفض للطاقة ومرونة تشغيلية تصل إلى 20%–120%، ومدة تشغيل متواصلة للوحدة تتجاوز 4 سنوات؛
درجة أتمتة الوحدة عالية، مع وظائف التعديل التكيفي والتشخيص الذاتي للأعطال، وسهولة في بدء التشغيل والإيقاف، وقد تحقق التحكم الآلي دون تدخل بشري.
مجالات التطبيق:
الغاز المحوَّل، والغاز الجاف المحفَّز، وهيدروجين الإصلاح، وغاز العادم من نزع الهيدروجين، وغاز تفكك الميثانول، وغاز الضغط المنخفض من هدرجة المصافي، وغاز التخليق، وغاز التصريف من الميثانول، وغاز العادم من تصنيع الأمونيا، وغاز أفران الكوك، وغاز الماء، وغاز العادم من الكلور والقلويات، وغيرها من الغازات المحتوية على الهيدروجين.
