小型制氫、高純氫采用電解水方法：水電解制氫技術(shù)自開發(fā)以來一直進(jìn)展不大，其主要原因是需要耗用大量的電能，電價的昂貴，用水電解制氫都不經(jīng)濟(jì)。電解水制氫，規(guī)模一般小于200Nm3/h，是較成熟的制氫方法,由于它的電耗較高，致其單位氫氣成本較高。甲醇水蒸汽重整制氫是中小型制氫的（1）甲醇蒸汽重整制氫與大規(guī)模的天然氣制氫或水電解制氫相比，能耗低。由于反應(yīng)溫度低，工藝條件緩和，燃料消耗也低。與同等規(guī)模的天然氣制氫裝置相比，甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化制氫的能耗約是前者的50%。（2）甲醇蒸汽重整制氫所用的原料甲醇易得，運(yùn)輸，儲存方便。而且所用的原料甲醇純度高，不需要再進(jìn)行凈化處理，反應(yīng)條件溫和，易于操作。（1）煤炭制氫制取過程比天然氣制氫復(fù)雜，得到的氫氣成本也高。（2）國內(nèi)多晶硅絕大多數(shù)都采用的是水電解制氫，只有中能用的是天然氣制氫，而國外應(yīng)用的更多是甲醇制氫，因此，我們重點(diǎn)選擇以下三類方案進(jìn)行對比：（A）天然氣制氫裝置（B）甲醇制氫裝置。 沸石是一種具有高吸附容量的吸附劑，可以實(shí)現(xiàn)對大量氫氣的快速吸附和分離，適用于大規(guī)模氫氣生產(chǎn)。北京新型變壓吸附提氫吸附劑

在變壓吸附氣體分離裝置  常用的幾種吸附劑中，活性氧化鋁類 屬于對水有強(qiáng)親和力的固體，一般采用三水合鋁或三水鋁礦的熱脫水或熱活化法制備，主要用于氣體的干燥。硅膠類吸附劑屬于一種合成的無定形二氧化硅，它是膠態(tài)二氧化硅球形粒子的剛性連續(xù)網(wǎng)絡(luò)，一般是由硅酸鈉溶液和無機(jī)酸混合來制備的，硅膠不僅對水有極強(qiáng)的親和力，而且對烴類和CO,等組分也有較強(qiáng)的吸附能力。活性炭類吸附劑的特點(diǎn)是:其表面所具有的氧化物基團(tuán)和無機(jī)物雜質(zhì)使表面性質(zhì)表現(xiàn)為弱極性或無極性，加上活性炭所具有的特別大的內(nèi)表面積，使得活性炭成為一種能大量吸附多種弱極性和非極性有機(jī)分子的廣譜耐水型吸附劑。浙江甲醇變壓吸附提氫吸附劑變壓吸附提氫技術(shù)是一種高效、環(huán)保的氫氣提純方法，使用特殊的吸附劑可以實(shí)現(xiàn)對氫氣的選擇性吸附和分離。

中國氫能協(xié)會對“綠氫”作出了初步定義，“綠氫”是指通過可再生能源電解水制氫而得到的氫氣，它是一種清潔能源，與傳統(tǒng)的灰氫（通過化石燃料，煤炭、石油、天然氣等，燃燒產(chǎn)生的氫氣）有著明顯的區(qū)別，“綠氫”的生產(chǎn)過程中使用的電力必須來自于可再生能源，如太陽能、風(fēng)能、水能等。2020年12月29日，中國氫能聯(lián)盟提出《低碳?xì)洹⑶鍧崥渑c可再生能源氫的標(biāo)準(zhǔn)與評價》，當(dāng)中指出在單位氫氣碳排放量方面，低碳?xì)涞拈撝禐?4.51千克二氧化碳當(dāng)量/千克氫，清潔氫和可再生氫的閾值為4.9千克二氧化碳當(dāng)量/千克氫，同時可再生氫要求其制氫能源為可再生能源。

氫氣作為能源載體，本身并不含有碳元素，其是否能發(fā)揮脫碳作用取決于其生產(chǎn)方式。根據(jù)可再生能源機(jī)構(gòu)報道，按照氫氣的來源，可以將其劃分為綠氫、藍(lán)氫和灰氫。其中，通過可再生能源電力電解水制取的氫氣為綠氫，這一過程中沒有二氧化碳（CO2）的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)100%綠色氫氣生產(chǎn)；通過化石燃料制取氫氣（如天然氣裂解制氫、含氫工業(yè)尾氣提取氫氣等），產(chǎn)生的CO2會被捕集、存儲并被利用，整個過程實(shí)現(xiàn)CO2零排放，生產(chǎn)的氫氣被認(rèn)為是藍(lán)氫；而通過化石燃料生產(chǎn)氫氣，產(chǎn)生的CO2直接排放到大氣中，生產(chǎn)的氫氣稱為灰氫。從碳中和目標(biāo)的角度而言，要實(shí)現(xiàn)脫碳，綠氫是終的選擇。這種吸附劑可以通過改變吸附溫度來調(diào)節(jié)氫氣的吸附量。

目前工業(yè)上大多采用物理法中的變壓吸附法（PSA）提純氫氣，也是目前成熟的氫氣提純技術(shù)，可以得到純度為99．999％的氫氣。PSA分離技術(shù)的基本原理是基于在不同壓力下，吸附劑對不同氣體的選擇性吸附能力不同，利用壓力的周期性變化進(jìn)行吸附和解吸，從而實(shí)現(xiàn)氣體的分離和提純。根據(jù)原料氣中不同雜質(zhì)種類，吸附劑可選取分子篩、活性炭、活性氧化鋁等。近年來，PSA技術(shù)逐漸完善，通過增加均壓次數(shù)，可降低能量消耗；采用抽空工藝，氫氣的回收率可提高到95％～97％。變壓吸附提氫吸附劑可以通過改變吸附劑的孔徑大小來調(diào)節(jié)氫氣的吸附量。江西節(jié)能變壓吸附提氫吸附劑

這種吸附劑可以通過變壓控制吸附和解吸氫氣。北京新型變壓吸附提氫吸附劑

    變壓吸附是一種新型氣體吸附分離技術(shù)，它有如下特點(diǎn)(1)產(chǎn)品純度高。(2)一般可在室溫和不高的壓力下工作，床層再生時不用加熱，節(jié)能經(jīng)濟(jì)。(3)設(shè)備簡單，操作、維護(hù)簡便。(4)連續(xù)循環(huán)操作，可完全達(dá)到自動化。因此，當(dāng)這種新技術(shù)問世后，就受到各國工業(yè)界的關(guān)注，競相開發(fā)和研究，發(fā)展迅速，并日益成熟。任何一種吸附對于同一被吸附氣體(吸附質(zhì)》來說，在吸附平衡情況下，溫度越低，壓力越高，吸附量越大。因此，氣體的吸附分離方法，通常采用變溫吸附或變壓吸附兩種循環(huán)過程。如果壓力不變，在常溫或低溫的情況下吸附，用高溫解吸的方法，稱為變溫吸附《簡稱TSA)。變壓吸附技術(shù)是以吸附劑(多孔固體物質(zhì))內(nèi)部表面對氣體分子的物理吸附為基礎(chǔ),利用吸附劑在相同壓力下易吸附高沸點(diǎn)組份、不易吸附低沸點(diǎn)組份和高 壓下吸附量增加(吸附組份)低壓下吸附量減小(解吸組份)的特性。將原料氣在壓力下通過吸附劑床層，相對于氫的高沸點(diǎn)雜質(zhì)組份被選擇性吸附，低沸點(diǎn)組份的氫不易吸附而通過吸附劑床層(作為產(chǎn)品輸出)，達(dá)到氫和雜質(zhì)組份的分離。然后在減壓下解吸被吸附的雜質(zhì)組份使吸附劑獲得再生，已利于下一次再次進(jìn)行吸附分離雜質(zhì)。 北京新型變壓吸附提氫吸附劑