綜上所述,甲醇制氫技術具有諸多優點,但也存在一些需要解決的問題和挑戰。隨著技術的不斷進步和市場的逐步拓展,甲醇制氫技術有望在氫能領域發揮越來越重要的作用。甲醇制氫的優勢、成本、是否符合使用標準及運用領域
缺點:產品氣中氫含量受限制:在某些制氫途徑中,由于通入空氣氧化時氮氣的含量降低了混合氣中氫氣的含量。催化劑失活問題:在生產過程中,受活性相燒結和中毒等影響,催化劑會逐漸失活,需要定期更換。
若考慮碳捕集成本(如CCUS技術),則甲醇制氫的總成本將進一步增加。CCUS碳捕集成本為375元/噸二氧化碳,而制備1千克氫氣對應約11.675千克二氧化碳排放,因此增加的成本約為4.38元/千克。在考慮碳捕集成本后,甲醇制氫的成本變化區間可能為21.37至37.61元/千克(具體取決于甲醇價格和其他成本因素)。
試驗與檢測方面,包括單元設備試驗和系統試驗,需檢查各種合格證、技術文件,進行無損檢測、強度試驗、氣密性試驗和泄漏試驗等,以確保系統性能和安全。自動控制和監測設備方面,需滿足工藝要求,具備報警聯鎖功能,并進行各種壓力、溫度、流量等參數的檢測。
過濾器:用于過濾和凈化系統中的液體和氣體,防止雜質進入系統。此外,對于太陽能制氫設備,還需要包括儲能電池組、加料器及控制系統等組件,以利用太陽能進行電解制氫。在制氫設備的運行和維護過程中,還需要注意電解液的配制、加注、檢查以及設備的絕緣測量、電流調節等操作,以確保設備的正常運行和氫氣的穩定生產。
運輸儲存方便:甲醇在常溫下以液態形式存在,目前的汽車燃料供應設施改裝后可以直接作為甲醇灌裝基礎設施。甲醇制氫后,可以應用于以下領域:能源領域:甲醇制氫技術可用于燃料電池、氫能汽車等清潔能源領域,為這些領域提供穩定可靠的氫氣供應。
這個過程需要消耗大量的電能,因此提高能源轉換效率是電解水制氫技術的主要攻關方向之一。此外,還有通過甲醇重整或甲醇蒸汽重整等工藝將液態甲醇轉化為高純度氫氣的甲醇制氫技術,其工作原理是利用化學反應將甲醇轉化為氫氣。
重整反應生成的氫氣和二氧化碳,再經過變壓吸附法(PSA)將氫氣和二氧化碳分離,從而得到高純氫氣。在工業上,利用甲醇制氫主要有三種途徑:甲醇分解、甲醇部分氧化和甲醇蒸汽重整。其中,甲醇蒸汽重整制氫由于氫收率高、能量利用合理、過程控制簡單,是較為常見的方法。
隨著科技的不斷進步和對清潔能源需求的不斷增加,氫氣的制備技術也在不斷地發展和完善。
甲醇的優勢主要體現在以下幾個方面:用途廣泛:甲醇可用于多種領域,如作為溶劑、反應介質等,在有機化工行業中使用量僅次于苯、乙烯以及丙烯,是制造甲胺、甲醛、醋酸等多種有機化工產品的原料。