课题研究的背景及意义 1.1背景 随着经济的快速发展，我国的能源需求日益增长。

盲目依赖石化能源，不仅会加快石化能源的枯竭，而且会带来严重的污染问题。

生物质能源是可再生能源，利用生物质能源的主要优点就是减少温室气体排放[1]。

沼气是一种清洁廉价的生物质能源，具有很好的CO2减排潜力，但是如今的利用方式主要是发电和锅炉制热，导致其存在有效能源利用率不高和经济效益不突出的问题，对沼气利用行业产生了制约。

由于沼气经提纯处理后热值可达到35.91MJ/m3，相当于1.1L汽油，因此可以考虑将沼气发展为生物天然气的替代品。

据《中国可持续发展油气资源战略研究》报告估测，到2020年中国天然气的年需求量将达到2500#215;108m3，缺口将达到900#215;108m3[2]，这一需求推动了沼气提纯技术的快速发展。

1.2沼气与生物天然气特性 从组分角度分析，相对于天然气，沼气中CH4含量较低，CO2和H2S含量较高，同时还含有少量高碳氢化合物，从而导致两者在热值、密度和华白数等方面存在差异，使沼气无法直接代替天然气。

两种燃气在华白数相同时能够相互替代，而脱除沼气中的CO2就可以使沼气的华白数达到天然气的水平[3]，所以脱碳是沼气提纯的首要工作。

1.3前景和意义 沼气经提纯后可提高其有效能源的利用率，进一步降低不充分燃烧导致的碳排放。

提纯后得到的高纯度生物质甲烷经处理后可用于车用燃料、热电联产、并入天然气管网、燃料电池以及化工原料等多个领域[4]。