丁 川 羊省儒 李叶青* 周红军 江 皓 徐 泉 冯 璐

(1.中国石油大学(北京) 新能源与材料学院 生物燃气高值利用北京市重点实验室， 北京 102249；2.挪威生物经济研究院， 挪威 奥斯 1431)

引 言

随着化石燃料的不断开采和日趋枯竭，人类面临着严峻的环境污染问题和能源危机，寻求一种可再生、洁净的能源刻不容缓。在各种可替代的清洁燃料中，H2是一种很有前途的绿色燃料，因为它具有高的热值，最终燃烧的副产物为水，无温室气体CO2产生。但由化石燃料制H2会排放大量的CO2，因此利用可再生资源制氢如电解水制氢、沼气制氢等近年来逐渐受到人们的重视。

沼气由有机物厌氧降解产生，可以作为天然气和化石燃料的替代品[1]。沼气来源广泛、产量大[2-3]，是一种可以不断再生、使用较为方便的新能源[4]。沼气一般含有35%～75%(体积分数，下同)的甲烷和25%～55%的二氧化碳，也存在少量H2S、H2、N2、NH3等物质[1]。沼气经过提纯及CO2分离可获得天然气品质的甲烷, 可以作为生物天然气的来源。沼气生产氢气的生命周期评价结果表明，该体系具有环保和经济优势，因此可将沼气作为持续生产氢气的一种生态友好的来源[5]。沼气制氢不但可以最大限度地避免对环境的污染，防止出现温室效应，还能减少制氢工艺对化石燃料的依赖，是生产高能量密度燃料的一种升级换代的新方法。本文对当前主要的沼气提纯技术和沼气制氢工艺进行了介绍和比较，并展望了沼气制氢技术的发展前景。

1 沼气提纯技术概述

表1对沼气和生物天然气的组成进行了对比。……