清洁能源 氢能 课件
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33
1.3 氢气提纯
无论采用何种原料制备氢气，都只能得到含氢的混合气， 需要进一步提纯和精制，以得到高纯氢。 氢气提纯方法较多，但有些方法不适宜用来制备高纯氢， 如膜分离法，所得产品纯度低，无法达到高纯氢纯度要求。 一些常用的氢气提纯精制方法，如冷凝法、低温吸收法， 单独使用时净化所得产品难以达到要求。 目前，用于精制高纯氢的方法主要有：冷凝－低温吸附法、 低温吸收－吸附法、变压吸附法、钯膜扩散法、金属氢化 物法以及这些方法的联合使用。
Baidu Nhomakorabea
23
（3）部分氧化的原理反应
甲烷可在氧气中部分氧化(partial oxidation, POX)生成 合成气(水煤气) ：
CH4 + 1/2 O2 = CO + 2H2
△H = - 9 kcal／mol
此反应使用或不使用催化剂均可
24
（4）自热重整的原理反应
自热重整(Autothermal reformingATR)是在氧气内部燃烧的反应 器内完成全部烃类物质转化反应的过程。 ATR反应是结合SMR 和POX的一种新方法，最早出现于1970年代。如上所述，POX 是个放热反应，ATR法是将POX反应放出的热量提供给SMR， 既可限制反应器内的最高温度又可降低能耗。
水煤气转化反应方程式为：
CO + H2O = CO2 + H2
△H = - 41.8 kJ/mol
煤气化反应是一个吸热反应，反应所需热量由碳的氧化 反应提供。
29
(2) 煤地下气化技术
煤炭地下气化，就是将地下处于自然状态下的煤进行有控 制的燃烧，通过对煤的热作用及化学作用产生可燃气体， 这一过程在地下气化炉的气化通道中由3个反应区域(氧化 区、还原区和干馏干燥区)来实现。 煤的地下气化技术同样被认为是实现大规模制氢的候选技 术之一。
11
氢能发展史－为科学家认可
近年来燃料电池技术—低温的质子交换膜燃料电池和高 温的固体氧化物燃料电池—发展迅速，被广泛认为将成 为未来人类社会中主要的动力来源，尤其是用于发电和 交通工具方面 而燃料电池最适宜的燃料就是氢。因此，科学家们预测， 氢能将与电能一起成为未来能源体系的两大支柱。
12
氢是安全能源 氢的扩散能力很大，不具毒性及放射性
7
为什么氢是永恒的能源？
氢的燃烧热值高 高于所有化石燃料和生物质燃料
表3-1 几种物质的燃烧值
名称
氢气
甲烷
50, 054
汽油
44, 467
乙醇
27, 006
甲醇
20, 254
燃烧值 / kJ · kg-1 121, 061
氢的燃烧稳定性好 燃烧充分
27
(1) 煤地面气化技术
煤
气化
煤气净化
CO变换
H2提纯
H2产品
气化剂
灰渣
副产品硫
水蒸汽
尾气
副产CO2
煤气化制氢技术工艺流程
28
(1) 煤地面气化技术
煤气化制氢主要包括三个过程，即造气反应、水煤气转 化反应、氢的纯化与压缩。 造气反应方程式为： C(s)+H2O(g)→CO(g)+H2(g) △H= +131.2 kJ/mol
清洁能源 氢能
1
主要内容
前言 氢能发展史 氢的制取 氢的储存与输运 氢的应用 氢的安全性
2
让我们带着以下问题走进氢能的世界
什么是 氢能
氢能的 限制
氢能的一 般特性
氢能
氢能的 生产
氢能的储 存与运输
氢能的利 用现状
前言
二次能源
联系一次能源和用户的中间纽带，可分为 “含能 体能源” 和“过程性能源”，目前电能是当前应 用最广的“过程性能源”。
CH4 + H2O = CO + 3H2 CH4 + 1/2 O2 = CO + 2H2
△H = + 49 kcal／mol △H = - 9 kcal／mol
自热重整(ATR)反应：
CH4 + xO2 + (2－2x) H2O = CO2 + (4－2x) H2
25
1.1.2 煤气化
所谓煤气化，是指煤与气化剂在一定的温度、 压力等条件下发生化学反应而转化为煤气的工 艺过程。 煤气化技术按气化前煤炭是否经过开采而分为 地面气化技术(即将煤放在气化炉内气化)和地 下气化技术(即让煤直接在地下煤层中气化)。
35
1.3.2 低温吸收—吸附法
纯化仍需分两步进行：首先，根据原料氢中杂质的种类， 选用适宜的吸收剂，如甲烷、丙烷、乙烯、丙烯等，在 低温下循环吸收和解吸氢中杂质。例如可用液体甲烷在 低温下吸收CO等杂质，然后用丙烷吸收其中的CH4，可 得到99.99%的H2。然后，再经低温吸附法，用吸附剂除 去其中微量杂质，制得纯度为99.999－99.9999%的高纯 氢。
8
氢－能量转化的载体
由于具有上述优点，而且目前电能存在 着难以储存、远程输运时损耗大的缺点， 故在未来能源体系中，氢能将成为各种 能量形式之间转化的最优良载体。
9
氢能发展史－发展期
1970年，通用汽车公司的技术中心提出“氢经济”的概 念，主要的思路是利用大型核电站的电力电解水制氢。 1974年，受石油危机的影响和启迪，一些学者组建了国 际氢能协会(International Association for Hydrogen Energy, IAHE)。 IAHE随后创办了《国际氢能杂志》并举行了两年一次的 世界氢能大会。
4
中国能源一次能源需求
中国2005年的一次能源需求总量 （其它指交通运输、农业、服务业及未指明的行业）
前言
氢能，新的含能体能源
由于目前“过程性能源”尚不能大量地直接储存，因此汽 车等交通工具只能采用汽油、柴油这一类“含能体能源”。
随着常规能源危机的出现，在开发新的一次能源(如可燃 冰)的同时，人们将目光也投向寻求新的“含能体能源”， 氢能正是一种值得期待的新型二次能源。 已有资料表明，如车用燃料使用20% H2 + 80% CH4，尾 气中COx(CO与CO2)可降低20%、NOx可降低40%。
21世纪将是“氢经济(Hydrogen economy)”时代
一次能源
二次能源
最终用户 汽车、飞机、 船舶
制氢
太阳能 风能 海洋能 地热能
氢 气
燃料电池
电解水
发电
电 力
工业、农业、 民生
图3-1 设想中的21世纪能源结构体系
13
美国能源部 Hydrogen Posture Plan
第一阶段(Phase I)为相关技术的研发阶段，并在此基础上 做出是否商业化的决策，此阶段中政府将起到主导作用; 在第二阶段(Phase II)，氢能初步进入市场，便携式电源和 固定/运输系统开始实现商业化，并在国家政策的引导下开 始与氢能相关的基础建设投资； 进入第三阶段(Phase III)后，氢能源和运输系统实用化， 市场和基建投资规模不断扩大； 第四阶段(Phase IV)为市场与基础建设均已完善的阶段，氢 能源和运输系统广泛应用于各个领域，完全实现“氢经济”。
6
为什么氢是永恒的能源？
氢的资源丰富 存在形式 氢的来源丰富 制取方法 氢是最环保的能源 利用低温燃料电池，由电化学反应将氢转化为电能和水， 不排放CO2和NOx；使用氢燃料内燃机，也可显著减少 污染。
氢气具有可储存性 与电、热最大的不同 氢的可再生性 循环－永无止境
氢是“和平”能源 －中东战争
32
电解水制氢的方法
就目前而言，以碱液为介质、采用加压、高温方法电解 水制氢是已经发展得比较成熟的一种操作简单、可以大 规模制氢的方法，但该法所制氢气仅占全球氢气总产量 的1～4%。 电解水制氢存在的最大问题是槽电压过高，导致电能消 耗增大，进而导致成本增加，这也是目前该技术无法与 化石燃料制氢技术竞争的主要原因。 水电解制氢目前主要包括三种方法，分别是碱性水溶液 电解、固体聚合物电解质水电解和高温水蒸气电解。
21
1.1.1 天然气制氢
3.1.1 化石燃料制氢技术
天然气制氢
甲烷蒸气 重整
绝热 预重整
部分氧化
自热重整
22
（1）甲烷蒸气重整的原理反应
甲烷蒸汽重整(SMR)主要反应为： CH4 + H2O = CO + 3H2 △H = + 49 kcal／mol △H = - 10 kcal／mol 水－气转化反应： CO + H2O = CO2 + H2 随着反应的进行，蒸汽有可能被CO2取代，因此会发生 下面的反应： CH4 + CO2 = 2CO + 2H2 △H = + 59 kcal／mol 上述反应均需催化剂的存在，最常用的催化剂是Ni。
17
现状与展望
譬如，就目前而言，只有通过矿物燃料(主要是天 然气)重整技术才能获得相对廉价的氢，并非长远 之计，因而，能否开发其他真正可持续发展的、 大规模的廉价制氢技术将成为“氢经济”能否最 终实现的关键所在；另外，氢气以何种方式储存 及输送最经济、最合理也是亟待解决的问题 。
18
outline
30
煤炭地下气化原理图
1.2 电解水制氢
业已发展成熟的制氢方法很多，但在可开发性方面，却 尚未发现比水电解法更为优越的方法，因而电解水制氢 是最有应用前景的一种方法，它具有产品纯度高、操作 简便、无污染、可循环利用等优点。 传统的电解水制氢技术已经商业化80余年，但其现状仍 很不令人满意。2002年全球氢气年产量约为4.1×107 t， 而采用电解水方法获得的氢气不超过5%。
15
现状与展望
目前全世界每年约生产5×1012 Nm3氢气，主要
用于化学工业，尤以合成氨和石油加工工业的
用量最大。90%以上的氢气是以石油、天然气
和煤为原料制取的，北美95％的氢气产量来自
天然气蒸汽重整。若设想将这些氢气全部作为 能源，仅相当于全球年能耗的1.5%。
16
现状与展望
真正的“氢经济”距离人们的日常生活还比较遥 远 主要原因是氢能的大规模利用离不开大量廉价氢 的获得和安全、高效的氢气储存与输送技术，以 及应用技术的开发。而现阶段的科技水平与这些 条件相比尚存在一定差距，急需解决很多技术方 面的难题。
10
氢能发展史－步入工程探索阶段
二十世纪80年代，德国认真地提出HYSOLAR计划，它是 德国/沙特在阿拉伯半岛的项目，计划用沙漠地带的太 阳能制氢。改项目已经过实验示范了太阳发电和电解 的直接结合，示范功率达到350kW。 德国还考虑利用加拿大廉价的水电就地电解水制氢， 液化后用船运输液氢到欧洲。
1 2 3 4 氢的制取 氢的储存与输运 氢的应用 氢的安全性
19
1 氢的制取
1.1 化石燃料制氢
1.2 电解水制氢
（其它发展中的技术：生物及生物质制氢，太阳 能光解水制氢，热化学分解水制氢）
1.3 氢气提纯
20
1.1 化石燃料制氢
在“氢经济”的起始阶段，氢主要从矿物燃料中获得
1.1.1 天然气制氢 1.1.2 煤气化制氢
14
其它已开展的大规模氢能开发项目
冰岛于1999年在其首都雷克雅未克启动了“生态城市 交通系统”(Ecological City Transport System, ECTOS)计划，并为此专门成立了冰岛新能源公司 (Icelandic New Energy Ltd.)负责实施该计划其总体 目标是在2030年左右，冰岛全境实现以氢能替代传统 燃料。 由于目前冰岛所使用的能源主要来自地热和水力发电， 因此主要采用电解水技术(在加氢站就地)制氢，以燃 料电池作为主要动力设备。
26
煤气化的重要意义
煤气化制氢曾经是主要的制氢方法，随着石油工业的兴 起，特别是天然气蒸汽重整制氢技术的出现，煤气化制 氢技术呈现逐步减缓发展态势。 但对中国来说，煤炭资源丰富(我国是世界上少数以煤 炭为主的国家之一，1997年我国的煤炭消费占一次能源 的73.5%。到2030－2050年，煤在我国一次能源消费中 仍将占50%以上)，价格相对低廉，而天然气价格较高， 资源储量并不大，因此对我国大规模制氢并减排CO2而 言，煤气化是一个重要的途径。
34
1.3.1 冷凝－低温吸附法
纯化分两步进行：首先，采用低温冷凝法进行预处 理，除去杂质水和二氧化碳等，需在不同温度下进 行二次或多次冷凝分离。再采用低温吸附法精制， 经预冷后的氢进入吸附塔，在液氮蒸发温度(-196℃) 下，用吸附剂除去各种杂质。如可用活性氧化铝进 一步除去微量水，分子筛吸附除O2，除N2，硅胶除CO、 N2、Ar，活性炭除CH4等等。吸附剂用加热H2再生。 工艺多采用两个吸附塔交替操作。净化后H2纯度达 99.999－99.9999%。
1.3 氢气提纯
无论采用何种原料制备氢气，都只能得到含氢的混合气， 需要进一步提纯和精制，以得到高纯氢。 氢气提纯方法较多，但有些方法不适宜用来制备高纯氢， 如膜分离法，所得产品纯度低，无法达到高纯氢纯度要求。 一些常用的氢气提纯精制方法，如冷凝法、低温吸收法， 单独使用时净化所得产品难以达到要求。 目前，用于精制高纯氢的方法主要有：冷凝－低温吸附法、 低温吸收－吸附法、变压吸附法、钯膜扩散法、金属氢化 物法以及这些方法的联合使用。
Baidu Nhomakorabea
23
（3）部分氧化的原理反应
甲烷可在氧气中部分氧化(partial oxidation, POX)生成 合成气(水煤气) ：
CH4 + 1/2 O2 = CO + 2H2
△H = - 9 kcal／mol
此反应使用或不使用催化剂均可
24
（4）自热重整的原理反应
自热重整(Autothermal reformingATR)是在氧气内部燃烧的反应 器内完成全部烃类物质转化反应的过程。 ATR反应是结合SMR 和POX的一种新方法，最早出现于1970年代。如上所述，POX 是个放热反应，ATR法是将POX反应放出的热量提供给SMR， 既可限制反应器内的最高温度又可降低能耗。
水煤气转化反应方程式为：
CO + H2O = CO2 + H2
△H = - 41.8 kJ/mol
煤气化反应是一个吸热反应，反应所需热量由碳的氧化 反应提供。
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(2) 煤地下气化技术
煤炭地下气化，就是将地下处于自然状态下的煤进行有控 制的燃烧，通过对煤的热作用及化学作用产生可燃气体， 这一过程在地下气化炉的气化通道中由3个反应区域(氧化 区、还原区和干馏干燥区)来实现。 煤的地下气化技术同样被认为是实现大规模制氢的候选技 术之一。
11
氢能发展史－为科学家认可
近年来燃料电池技术—低温的质子交换膜燃料电池和高 温的固体氧化物燃料电池—发展迅速，被广泛认为将成 为未来人类社会中主要的动力来源，尤其是用于发电和 交通工具方面 而燃料电池最适宜的燃料就是氢。因此，科学家们预测， 氢能将与电能一起成为未来能源体系的两大支柱。
12
氢是安全能源 氢的扩散能力很大，不具毒性及放射性
7
为什么氢是永恒的能源？
氢的燃烧热值高 高于所有化石燃料和生物质燃料
表3-1 几种物质的燃烧值
名称
氢气
甲烷
50, 054
汽油
44, 467
乙醇
27, 006
甲醇
20, 254
燃烧值 / kJ · kg-1 121, 061
氢的燃烧稳定性好 燃烧充分
27
(1) 煤地面气化技术
煤
气化
煤气净化
CO变换
H2提纯
H2产品
气化剂
灰渣
副产品硫
水蒸汽
尾气
副产CO2
煤气化制氢技术工艺流程
28
(1) 煤地面气化技术
煤气化制氢主要包括三个过程，即造气反应、水煤气转 化反应、氢的纯化与压缩。 造气反应方程式为： C(s)+H2O(g)→CO(g)+H2(g) △H= +131.2 kJ/mol
清洁能源 氢能
1
主要内容
前言 氢能发展史 氢的制取 氢的储存与输运 氢的应用 氢的安全性
2
让我们带着以下问题走进氢能的世界
什么是 氢能
氢能的 限制
氢能的一 般特性
氢能
氢能的 生产
氢能的储 存与运输
氢能的利 用现状
前言
二次能源
联系一次能源和用户的中间纽带，可分为 “含能 体能源” 和“过程性能源”，目前电能是当前应 用最广的“过程性能源”。
CH4 + H2O = CO + 3H2 CH4 + 1/2 O2 = CO + 2H2
△H = + 49 kcal／mol △H = - 9 kcal／mol
自热重整(ATR)反应：
CH4 + xO2 + (2－2x) H2O = CO2 + (4－2x) H2
25
1.1.2 煤气化
所谓煤气化，是指煤与气化剂在一定的温度、 压力等条件下发生化学反应而转化为煤气的工 艺过程。 煤气化技术按气化前煤炭是否经过开采而分为 地面气化技术(即将煤放在气化炉内气化)和地 下气化技术(即让煤直接在地下煤层中气化)。
35
1.3.2 低温吸收—吸附法
纯化仍需分两步进行：首先，根据原料氢中杂质的种类， 选用适宜的吸收剂，如甲烷、丙烷、乙烯、丙烯等，在 低温下循环吸收和解吸氢中杂质。例如可用液体甲烷在 低温下吸收CO等杂质，然后用丙烷吸收其中的CH4，可 得到99.99%的H2。然后，再经低温吸附法，用吸附剂除 去其中微量杂质，制得纯度为99.999－99.9999%的高纯 氢。
8
氢－能量转化的载体
由于具有上述优点，而且目前电能存在 着难以储存、远程输运时损耗大的缺点， 故在未来能源体系中，氢能将成为各种 能量形式之间转化的最优良载体。
9
氢能发展史－发展期
1970年，通用汽车公司的技术中心提出“氢经济”的概 念，主要的思路是利用大型核电站的电力电解水制氢。 1974年，受石油危机的影响和启迪，一些学者组建了国 际氢能协会(International Association for Hydrogen Energy, IAHE)。 IAHE随后创办了《国际氢能杂志》并举行了两年一次的 世界氢能大会。
4
中国能源一次能源需求
中国2005年的一次能源需求总量 （其它指交通运输、农业、服务业及未指明的行业）
前言
氢能，新的含能体能源
由于目前“过程性能源”尚不能大量地直接储存，因此汽 车等交通工具只能采用汽油、柴油这一类“含能体能源”。
随着常规能源危机的出现，在开发新的一次能源(如可燃 冰)的同时，人们将目光也投向寻求新的“含能体能源”， 氢能正是一种值得期待的新型二次能源。 已有资料表明，如车用燃料使用20% H2 + 80% CH4，尾 气中COx(CO与CO2)可降低20%、NOx可降低40%。
21世纪将是“氢经济(Hydrogen economy)”时代
一次能源
二次能源
最终用户 汽车、飞机、 船舶
制氢
太阳能 风能 海洋能 地热能
氢 气
燃料电池
电解水
发电
电 力
工业、农业、 民生
图3-1 设想中的21世纪能源结构体系
13
美国能源部 Hydrogen Posture Plan
第一阶段(Phase I)为相关技术的研发阶段，并在此基础上 做出是否商业化的决策，此阶段中政府将起到主导作用; 在第二阶段(Phase II)，氢能初步进入市场，便携式电源和 固定/运输系统开始实现商业化，并在国家政策的引导下开 始与氢能相关的基础建设投资； 进入第三阶段(Phase III)后，氢能源和运输系统实用化， 市场和基建投资规模不断扩大； 第四阶段(Phase IV)为市场与基础建设均已完善的阶段，氢 能源和运输系统广泛应用于各个领域，完全实现“氢经济”。
6
为什么氢是永恒的能源？
氢的资源丰富 存在形式 氢的来源丰富 制取方法 氢是最环保的能源 利用低温燃料电池，由电化学反应将氢转化为电能和水， 不排放CO2和NOx；使用氢燃料内燃机，也可显著减少 污染。
氢气具有可储存性 与电、热最大的不同 氢的可再生性 循环－永无止境
氢是“和平”能源 －中东战争
32
电解水制氢的方法
就目前而言，以碱液为介质、采用加压、高温方法电解 水制氢是已经发展得比较成熟的一种操作简单、可以大 规模制氢的方法，但该法所制氢气仅占全球氢气总产量 的1～4%。 电解水制氢存在的最大问题是槽电压过高，导致电能消 耗增大，进而导致成本增加，这也是目前该技术无法与 化石燃料制氢技术竞争的主要原因。 水电解制氢目前主要包括三种方法，分别是碱性水溶液 电解、固体聚合物电解质水电解和高温水蒸气电解。
21
1.1.1 天然气制氢
3.1.1 化石燃料制氢技术
天然气制氢
甲烷蒸气 重整
绝热 预重整
部分氧化
自热重整
22
（1）甲烷蒸气重整的原理反应
甲烷蒸汽重整(SMR)主要反应为： CH4 + H2O = CO + 3H2 △H = + 49 kcal／mol △H = - 10 kcal／mol 水－气转化反应： CO + H2O = CO2 + H2 随着反应的进行，蒸汽有可能被CO2取代，因此会发生 下面的反应： CH4 + CO2 = 2CO + 2H2 △H = + 59 kcal／mol 上述反应均需催化剂的存在，最常用的催化剂是Ni。
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现状与展望
譬如，就目前而言，只有通过矿物燃料(主要是天 然气)重整技术才能获得相对廉价的氢，并非长远 之计，因而，能否开发其他真正可持续发展的、 大规模的廉价制氢技术将成为“氢经济”能否最 终实现的关键所在；另外，氢气以何种方式储存 及输送最经济、最合理也是亟待解决的问题 。
18
outline
30
煤炭地下气化原理图
1.2 电解水制氢
业已发展成熟的制氢方法很多，但在可开发性方面，却 尚未发现比水电解法更为优越的方法，因而电解水制氢 是最有应用前景的一种方法，它具有产品纯度高、操作 简便、无污染、可循环利用等优点。 传统的电解水制氢技术已经商业化80余年，但其现状仍 很不令人满意。2002年全球氢气年产量约为4.1×107 t， 而采用电解水方法获得的氢气不超过5%。
15
现状与展望
目前全世界每年约生产5×1012 Nm3氢气，主要
用于化学工业，尤以合成氨和石油加工工业的
用量最大。90%以上的氢气是以石油、天然气
和煤为原料制取的，北美95％的氢气产量来自
天然气蒸汽重整。若设想将这些氢气全部作为 能源，仅相当于全球年能耗的1.5%。
16
现状与展望
真正的“氢经济”距离人们的日常生活还比较遥 远 主要原因是氢能的大规模利用离不开大量廉价氢 的获得和安全、高效的氢气储存与输送技术，以 及应用技术的开发。而现阶段的科技水平与这些 条件相比尚存在一定差距，急需解决很多技术方 面的难题。
10
氢能发展史－步入工程探索阶段
二十世纪80年代，德国认真地提出HYSOLAR计划，它是 德国/沙特在阿拉伯半岛的项目，计划用沙漠地带的太 阳能制氢。改项目已经过实验示范了太阳发电和电解 的直接结合，示范功率达到350kW。 德国还考虑利用加拿大廉价的水电就地电解水制氢， 液化后用船运输液氢到欧洲。
1 2 3 4 氢的制取 氢的储存与输运 氢的应用 氢的安全性
19
1 氢的制取
1.1 化石燃料制氢
1.2 电解水制氢
（其它发展中的技术：生物及生物质制氢，太阳 能光解水制氢，热化学分解水制氢）
1.3 氢气提纯
20
1.1 化石燃料制氢
在“氢经济”的起始阶段，氢主要从矿物燃料中获得
1.1.1 天然气制氢 1.1.2 煤气化制氢
14
其它已开展的大规模氢能开发项目
冰岛于1999年在其首都雷克雅未克启动了“生态城市 交通系统”(Ecological City Transport System, ECTOS)计划，并为此专门成立了冰岛新能源公司 (Icelandic New Energy Ltd.)负责实施该计划其总体 目标是在2030年左右，冰岛全境实现以氢能替代传统 燃料。 由于目前冰岛所使用的能源主要来自地热和水力发电， 因此主要采用电解水技术(在加氢站就地)制氢，以燃 料电池作为主要动力设备。
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煤气化的重要意义
煤气化制氢曾经是主要的制氢方法，随着石油工业的兴 起，特别是天然气蒸汽重整制氢技术的出现，煤气化制 氢技术呈现逐步减缓发展态势。 但对中国来说，煤炭资源丰富(我国是世界上少数以煤 炭为主的国家之一，1997年我国的煤炭消费占一次能源 的73.5%。到2030－2050年，煤在我国一次能源消费中 仍将占50%以上)，价格相对低廉，而天然气价格较高， 资源储量并不大，因此对我国大规模制氢并减排CO2而 言，煤气化是一个重要的途径。
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1.3.1 冷凝－低温吸附法
纯化分两步进行：首先，采用低温冷凝法进行预处 理，除去杂质水和二氧化碳等，需在不同温度下进 行二次或多次冷凝分离。再采用低温吸附法精制， 经预冷后的氢进入吸附塔，在液氮蒸发温度(-196℃) 下，用吸附剂除去各种杂质。如可用活性氧化铝进 一步除去微量水，分子筛吸附除O2，除N2，硅胶除CO、 N2、Ar，活性炭除CH4等等。吸附剂用加热H2再生。 工艺多采用两个吸附塔交替操作。净化后H2纯度达 99.999－99.9999%。