甲醇汽油:在甲醇汽油的生產中,甲醇制氫可用于調整產品的氫碳比等指標,提高甲醇汽油的質量和性能。精細化工:在一些精細化工產品的生產過程中,如生產各類有機化學品、醫藥中間體、香料等,需要使用氫氣進行加氫反應等,甲醇制氫可為這些反應提供所需氫氣。
冶金領域金屬氧化物還原:可以替代傳統的碳還原等方法,用于還原金屬氧化物,如鐵、銅、鎳等金屬的冶煉,能夠降低碳排放,提高金屬產品的質量。金屬粉末制備:在制備金屬粉末時,甲醇制氫產生的氫氣可作為還原氣體,通過還原金屬鹽或氧化物等制備高純度的金屬粉末,用于粉末冶金、3D 打印等領域。
醫藥行業:在醫藥生產中,許多藥物合成反應需要氫氣參與,甲醇制氫可為醫藥企業提供便捷的氫源,保障生產的連續性和產品質量。建材行業:在一些新型建材的生產過程中,如某些玻璃、陶瓷等的制備,可能需要氫氣作為保護氣體或參與特定的反應過程,甲醇制氫可為其提供支持。
甲醇制氫與其他制氫方法相比,有其特的優勢和劣勢,以下是具體分析:優勢原料來源廣泛:甲醇可以通過煤炭、天然氣、生物質等多種原料制取。在煤炭資源豐富的地區,可通過煤氣化合成甲醇;在天然氣產地,可利用天然氣轉化為甲醇。相比之下,水電解制氫依賴于豐富的水電資源,光解水制氫受限于光照條件,而甲醇的原料來源受地域和自然條件的限制相對較小。
成本相對較低:從投資成本看,甲醇制氫裝置規模可根據需求靈活調整,小型分布式裝置投資相對較低。從運行成本考慮,若甲醇價格較低,以其為原料制氫成本也相對有競爭力。例如在甲醇價格 2000 元 / 噸時,生產 1 噸氫氣原料成本相對較低。而采用液氨裂解制氫,液氨價格波動較大且運輸成本較高;采用高壓氣態氫運輸,運輸成本也較高。
制氫效率較高:甲醇的氫碳比相對較高,在合適的工藝條件下,能夠地將甲醇中的氫轉化出來,制氫效率在一定程度上優于一些其他制氫方法,如煤氣化制氫等。裝置靈活性強:甲醇制氫裝置可根據用氫需求靈活布局,既可以建設大規模的集中制氫廠,也可以在用戶端附近建設小型分布式制氫裝置,實現就近供氫,減少氫氣長距離運輸的成本和風險,這是其相比其他制氫方式的一個顯著優勢。
劣勢存在碳排放問題:如果甲醇來自煤炭或天然氣等化石能源,在甲醇生產和制氫過程中會有二氧化碳等溫室氣體排放,從全生命周期來看,其碳排放強度水電解制氫等可再生能源制氫方式,不符合嚴格的低碳或零碳要求。
各環節之間的協同運行和優化控制要求高,任何一個環節出現問題都可能影響整個系統的穩定性和制氫效率。成本層面原料價格波動:甲醇價格受煤炭、天然氣等上游原料價格以及市場供需關系影響大。當原料價格上漲或供應緊張時,甲醇制氫成本會顯著增加,削弱其在能源市場的競爭力。
降低甲醇制氫的運營維護成本可從優化設備管理、提升人員效率、合理選擇原料及加強安全管理等多方面入手,具體措施如下設備管理方面選擇設備和催化劑:采購質量可靠、性能穩定的甲醇制氫設備和、耐用的催化劑,雖然初期投資可能較高,但可減少設備故障和催化劑更換頻率,長期來看能降低維護成本。