周伟伟(液化空气集团先进事业技术部中国，上海 201100)

0 引言

沼气是以秸秆、餐厨垃圾、粪污、废水等有机废弃物厌氧发酵生成的一种可再生气体能源，主成分为甲烷、二氧化碳、水蒸汽及少量杂质。沼气经过处理后可以直接用作燃料[1]。发展沼气工业可以将困扰城乡环境的各种有机垃圾转化为清洁能源使用，实现变废为宝。

氢气的热值高，燃烧后生成水，在向气候中性世界和清洁能源过渡的历程中，氢气将发挥重要作用，在不久的将来，氢气将成为多数国家能源结构中的关键清洁能源载体。最近，在全世界几乎所有工业化地区，氢能都受到了越来越多的关注。经过前期的研究，倡导和早期项目开发，即将进入大规模实施实际项目的时期。

采用沼气等可再生能源制取的氢气在制氢过程中没有碳排放，且沼气资源丰富，分布地域广，农业生物质等沼气在偏远地区(新疆、云南等)可用，因此，满足清洁能源需求的一种方法是将可用的沼气转化为氢气，并将其用于车用清洁燃料、工业气体客户或混合入 CNG。

1 技术路线及研究策略

沼气的主要成分及含量一般为：CH4约50%～70%，CO2约30%～50%，H2O约1%～5%，H2S约100～300 mg/L，O2约0～0.5%，N2约0～0.5%，并可能含有少量的有机硫、VOC等多种杂质。沼气经过净化提纯后可以得到甲烷浓度为95%以上的生物甲烷，能够替代常规天然气用作民用燃料或工业用途[2]。

国内外均认为蒸汽转化法是以甲烷为原料生产工业氢为最佳方案，目前，通过甲烷蒸汽转化法(steam methane reforming, SMR)制取的氢气约占氢气总产量的一半。……