魏 昕，丁黎明，郦和生，徐一潇，王玉杰，孟凡宁

（中国石化 北京化工研究院，北京 100013）

氢能作为一种公认的清洁能源，以清洁、高效、高热值、环境友好等特点而备受关注。据预测到2050年时氢能占全部能源消费的比重将提高到18%，氢经济的市场规模将达2.5万亿美元以上[1-2]。与煤炭、石油、天然气等能源不同，氢能是一种二次能源，无法直接开采，需要通过其他能源制取。

目前，工业上制氢的方法主要有化石燃料制氢、电解水制氢、工业副产物制氢、甲醇重整制氢等。其中，化石燃料制氢是制氢的主流技术，全球商用氢气约96%是由化石燃料制取的[3]。但化石燃料制氢的产物中含有N2，CO，CH4，CO2等，无法满足燃料电池、半导体等行业对氢气纯度的要求，因此需对氢气进行分离提纯[4]。

氢气分离纯化的技术有变压吸附、深冷分离、金属氢化物分离、催化脱氧、膜法分离等技术，工业上常用的是变压吸附、深冷分离和膜法分离技术[5]。变压吸附技术利用固体材料对气体混合物的选择性吸附及吸附量受压力影响的原理，通过周期性改变所施加的压力实现气体的吸附和解析，从而达到对氢气的分离与纯化[3，5]。变压吸附技术分离氢气纯度高、工艺流程简单、装置自动化程度高、操作简单、能耗低，已在石油化工行业得到广泛应用，但氢气回收率较低，通常只有75%左右。深冷分离技术是利用相同压力下，不同气体组分的沸点差异，通过降温使沸点较高的组分冷凝，从而实现氢气的分离[3，5]。深冷分离技术的氢气回收率高，但氢气纯度有待提高。……