本文采用了多種研究方法，以全面、深入地探究甲醇制氫技術及其現場運用。在案例分析法方面，通過對多個典型甲醇制氫現場應用案例進行詳細剖析，包括化工企業、能源站等不同場景下的甲醇制氫項目，深入了解甲醇制氫技術在實際運行中的工藝流程、設備運行狀況、制氫成本以及遇到的問題與解決方案。

例如，在研究某化工企業的甲醇制氫裝置時，詳細分析了其反應器的類型、催化劑的使用情況、原料的消耗以及氫氣的產量和純度等關鍵數據，從實際案例中總結經驗教訓，為甲醇制氫技術的優化提供實踐依據。


對比研究法也是本文的重要研究方法之一。將甲醇制氫技術與其他常見制氫技術，如水電解制氫、天然氣重整制氫等進行多方面對比。在成本對比中，綜合考慮原料成本、設備投資、運行維護成本等因素，分析不同制氫技術在不同規模下的成本差異；在技術性能對比中，比較各種制氫技術的氫氣純度、制氫效率、反應條件等關鍵指標。


分析甲醇制氫與其他能源形式，如太陽能、風能等可再生能源的耦合方式，以及如何通過能源系統的優化配置，實現能源的利用和可持續供應。例如，研究甲醇制氫與太陽能光伏發電的結合。


在光伏發電過剩時，利用電能電解水制氫，再將氫氣轉化為甲醇儲存；在能源需求高峰或光伏發電不足時，通過甲醇制氫滿足能源需求，實現能源的時空轉移和互補利用。內容上，本文創新性地對甲醇制氫現場運用中的安全管理與風險防控進行了深入研究。


甲醇部分氧化制氫的反應方程式(CH_{3}OHfrac{1}{2}O_{2}rightleftharpoons 2H_{2} + CO_{2})(Delta H^{0}= - 155kJ/mol)，該反應為放熱反應。在反應過程中，甲醇與適量的氧氣發生部分氧化反應，氧氣的加入量對反應的影響至關重要。

因此需要選擇合適的催化劑和優化反應條件來抑制副反應的發生。甲醇裂解制氫的反應方程式為CH_{3}OHrightleftharpoons CO + 2H_{2})，Delta H^{0}= + 90.7kJ/mol)，同樣是吸熱反應。在高溫和催化劑的作用下，甲醇分子中的化學鍵斷裂，分解為一氧化碳和氫氣。

在實際應用中，甲醇裂解制氫常與其他反應過程相結合，形成聯合制氫工藝，以充分發揮其優勢，滿足不同場景下對氫氣的需求。與傳統制氫方式相比，甲醇制氫技術在儲存運輸、環保性、成本等方面展現出顯著優勢。在儲存運輸方面，氫氣是一種極難儲存和運輸的氣體，它具有低密度、高擴散性和易燃易爆等特性。


傳統的高壓氣態儲氫需要將氫氣壓縮至的壓力（通常為 35MPa 或 70MPa），這不僅需要昂貴的壓縮設備和高壓儲存容器，而且存在較大的安全風險 。液氫儲存雖然能量密度高，但需要將氫氣冷卻至 - 253℃的低溫，能耗，儲存和運輸成本高昂，且對儲存設備的絕熱性能要求。