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。
航空領域:氫能可以減少航空業對原油的依賴,減少溫室及有害氣體排放。目前,航空領域利用氫能提供動力的技術路線主要有使用氫燃料電池產生電能、通過氫燃料燃燒產生推力、點燃更大流量的氫氣以驅動渦輪產生動力等。
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)。
藍氫”是在灰氫的基礎上,將CO2副產品捕獲、利用和封存(CCUS),以減少生產過程中的碳排放,實現低碳制氫。綠氫”是通過可再生能源(如風電、水電、太陽能)制氫、生物質制氫等方法制得的氫氣,生產過程基本不會產生二氧化碳等溫室氣體,了綠氫的生產過程零排放。
裝置簡單,便于操作甲醇制氫裝置結構簡單,投資規模和占地面積較小。例如,甲醇制氫加氫一體站采用撬塊化建站模式,場地利用率高,主體裝置占地小。同時,反應條件溫和,過程控制簡單,便于工業操作。
輔助設備輔助設備在制氫過程中起著支持和保障作用,主要包括:堿液箱:用于儲存和供應電解所需的堿液(如氫氧化鉀或氫氧化鈉)。手搖泵:用于手動抽取和輸送液體,便于維護和操作。礫石擋火器:用于防止火焰或火花進入制氫系統,確保安全。
這一過程使得甲醇成為了一種潛在的、可用于生產氫氣的可再生清潔能源。而氫氣作為一種清潔、的能源,與天然氣混合燃燒可以提高能源利用效率,并有助于降低碳排放。然而,在實際應用中,甲醇制氫后與天然氣混燒也面臨一些挑戰。,混燒過程中需要解決的關鍵問題是如何實現兩者的有效混合和穩定燃燒。
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。