煤气化制氢是将煤与气化剂在一定的温度、压力等条件下发生化学反应而气化为以H2和CO为主要成分的气态产品，然后经过CO变换和分离、提纯等处理而获得一定纯度的产品氢。研究表明，常规的煤气化过程中二氧化碳的分离能耗高达气化过程总能耗的12%，而超临界水中煤的气化制氢新技术，凭借超临界水独特的气化特性，有望大幅降低CO2分离能耗。首先基于超临界水中煤气化压力高的特点，结合氢气和二氧化碳在高压水中溶解度的差异，采用高压水吸收法分离二氧化碳，构建了高压水吸收法分离二氧化碳系统；其次，对现有的气液相平衡模型进行筛选，通过模型计算获得了高压水吸收过程和解吸过程中气相和液相组分的摩尔分数；最后针对高压水吸收法分离二氧化碳系统，建立了能量分析模型和火用分析模型，通过该模型对超临界水中煤气化制氢产物中二氧化碳的分离过程进行研究，探究了超临界水中煤部分气化和完全气化时压力和温度对二氧化碳分离过程中能量效率、火用效率以及二氧化碳分离能耗的影响。研究得到：随着压力的升高，二氧化碳分离过程中的能量效率逐渐增加，火用效率缓慢增加后开始下降，二氧化碳分离能耗不断下降，压力大于8MPa时超临界水中煤气化产物中二氧化碳的分离能耗低于常规煤气化过程；随着温度的升高，能量效率下降，火用效率不断增加，二氧化碳分离能耗迅速增加。本文对超临界水中煤气化产物中二氧化碳分离过程进行研究，得到了超临界水中煤气化产物中分离二氧化碳的最佳压力和最佳温度，为超临界水中煤气化制氢新技术中分离器的设计提供依据。