2012年元月一日起，所有非歐盟國家的飛機進入歐盟25國的任何機場，都必須向歐盟繳納溫室氣體排放稅。10年內，我國的航空公司要為此多支付180多億。
這是一種歧視性稅種，截至六月一日，我國航空公司表示，不會考慮繳納。排除中國與歐盟的政治因素，反過來理解，這未嘗不是人類在為減少溫室氣體的一種嘗試和努力！
人類的飛行所排放的溫室氣體，佔人類所有工業化帶來的溫室氣體的3%，儘管這在整個排放比例中不是很高，但是歐盟和美國在航空業所做的努力，不得不讓人承認，他們又走在了前面。
2009年，美國UOP推廣一種用亞麻薺油製成的航煤，與石化航油混合的飛行試驗，開啟了人類利用生物能源在航空業的先河！中國石油今年表示要與UOP合作，用麻瘋樹油煉製生物航煤。在中國耕地日益減少的今天，人類都面臨缺少糧食，哪來的耕地去種植能源作物？所以，這僅僅可以理解成是在中國的一種嘗試，萬萬不可跟風和炒作，不然，不知道我們又有多少企業要交學費，玩玩，千萬不要當真！
那麼液氫，這種零排放的清潔燃料，可不可以為航空業減排，做出示範呢？我國能不能先行一步呢？
氫氣的來源
氫氣，水經過電解，就產生氫氣和氧氣；反之，氫氣和空氣中的氧氣反應，就生成水，放出大量熱量，基於這個原理，氫氣就可以成為燃料。
我們知道，氫氣的液化溫度是-253度，在一個標準大氣壓下，氫氣被壓縮冷卻成液氫；實際工程應用中，大多選用類似LNG工藝，採用多級混合致冷，在1.32M的壓力下，氫氣的液化臨界溫度-239.96度，可以被液化成液氫。高於此溫度，就不會出現液氫了。
液氫的密度大概在每立方70.8千克，液化一立方液氫，需要標準狀態下的氫氣783立方左右，一噸液氫可以氣化成11111立方氫氣。
單位重量的液氫的熱值是LNG的2.42倍，汽油2.72倍，因此，液氫作為飛機燃料，將有著航煤無法比擬的優勢-起飛重量輕。
氫氣的來源可以是以下幾種途徑：
1。化石燃料氣化：
A。甲烷(天然氣)蒸汽重整；
B。石腦油重整；
C。煤氣化
2。水電解制氫
目前，從化石燃料制氫氣，成本要低於水電解制氫。在中國，煤多油少，天然氣也比較稀缺，那麼從煤制氫氣，將是未來的發展方向！
煤制氫氣，工藝路線大致如此：
1。煤氣化(gasification)，製成合成氣(Syngas)，主要成分是一氧化碳和氫氣，也叫Hyco(Hydrogen+CO)。
2。合成氣淨化，除去一氧化碳、二氧化碳和硫化氫等雜質氣體，可以得到99.99%的純氫。
3。分離出一樣化碳，再和水蒸氣反應，得到二氧化碳和氫氣，反應式為：
CO+H2O=CO2+H2。
循環淨化和分離工藝，可以提高氫氣產率，降低單位成本。
煤制氫氣再液化成液氫
去年一個偶然的機會，陪中石油崑崙能源(江蘇)公司的幾位老總，去拜訪江蘇最大的鋼鐵企業，了解企業目前的焦爐煤氣使用狀況，當時考慮將煤氣中的氫氣、甲烷分離出來，分別液化，並計算了經濟效益。事後，寫了一份簡單的經濟分析報告。考慮到這麼大量的氫氣生產出來，沒有去處，儲存也不安全。
中石油也沒有進一步的意向，此項目暫時擱淺。
去年末今年初，開始研究煤制天然氣的技術和市場，重新接觸合成氣(Syngas)，也就是含有氫氣、甲烷、一氧化碳和二氧化碳的混合氣體。甲烷化就是將混合氣體中的一氧化碳、二氧化碳和氫氣充分反應，最大限度地提高甲烷的產率，然後再提純甲烷，作為煤制天然氣(SNG)。
了解到氫氣的液化工藝後，我開始思考，為什麼不能直接利用煤制混合氣中的氫氣和甲烷，分離後分別液化成LNG和LH2呢？省去甲烷化的工藝和投資，是不是更符合企業利潤最大化呢？
這需要進一步比較這兩種工藝路線的效益(投資、產品產率、價格、市場等)，神華集團2007年建成世界上最大的氫氣裝置，日產氫氣626噸，純度到99.5%，為建大型液氫裝置，提供了樣板！
煤氣化的成本大概0.422元/立方，每立方合成氣(Syngas)中含有35-38%的氫氣，經過CO變換反應後，混合氣體中，氫氣含量高達80%；這樣分離出氫氣成本在0.7元/立方，按液化天然氣行業平均液化成本0.39元/立方比較，液化氫氣溫度低，按0.5元/立方計算，液氫的成本在1.2元/立方左右，成本還是很有誘惑力的！
降低液氫的生產成本
前面所述，煤制氫氣，再液化成液氫將是最經濟的工藝路線，含煤氣化、CO變換反應、酸性氣體脫除、氫氣提純、氫氣液化五步工藝流程。
煤氣化技術目前為多家跨國公司擁有，中科院大連理化所和山西煤化所也擁有自主智慧財產權的氣化技術。GE、Shell和GSP的專利是目前經驗證，技術最可靠，最有發展前景的技術，還有Lurqi、SES等氣化技術。
一氧化碳的變換是指煤氣藉助於催化劑的作用，在一定溫度下，與水蒸氣反應，一氧化碳生成二氧化碳和氫氣的過程。通過變換反應既除去了煤氣中的一氧化碳，又得到了氫氣。因此，變化工段既是轉化工序，又是淨化工序。
從煤氣化工段的工藝氣中發現，除了含有CO，H2和CO2外，還含有大量多餘的CO2及少量H2S、COS、SO2等成分，這些碳的氧化物和硫化物必須除去。另外，硫化物通過克勞斯工藝生產硫磺，CO2可以回收送尿素廠合成尿素，提高經濟效益變廢為寶。
合成氣中的酸性氣體脫出有以下幾種工藝：
1。硫化物脫出：分為幹法脫硫和溼法脫硫；
2。二氧化碳脫出：分為物理方法和化學吸收法。物理法可以有兩種選擇，一是：碳酸丙烯酯溶液，二是：低溫甲醇洗。
化學法：分為熱碳酸鉀法和MDEA法。
如果混合氣體中含有少量氧氣，必須用催化劑發生化學反應，將之燒掉。
由於液氫是在-240度左右和1.32M的壓力下，被壓縮致冷生成，其他氣體都已經結冰，系統中的水蒸氣必須脫出至1PPM以下。
有時，混合氣體中還含有少量氮氣，在-240度的系統溫度下，氮氣也會被液化，和結冰，堵塞管道和冷箱，造成系統無法運轉，必須除去。
目前生產液氫，帶液氮預冷膨脹機液化循環。還有節流循環和液氦循環液化工藝。前者適合大型制液氫，能耗也最低。
科學家正在開發其他冷劑，這將進一步降低液氫的生產成本。
隨著技術的不斷進步，航天科技中，運用的固體氫做燃料技術，會逐步被移植到航空、車輛和輪船。這一天，隨著煤氣化制液氫和固態氫技術的進步，會很快到來！
（文章來源：中國新能源網）