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在實際反應過程中，甲醇與水蒸氣的混合氣體在一定的溫度（通常為 200 - 300℃）壓力（1 - 5MPa）條件下，通過裝填有催化劑的反應器。常見的催化劑有銅基催化劑，其活性中心能夠吸附甲醇和水蒸氣分子，使它們在催化劑表面發生活化。甲醇分子在催化劑表面發生裂解，生成一氧化碳和氫氣(rightleftharpoons CO + 2H_{2})。
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。
此外，甲醇制氫過程中不產生氮氧化物、硫化物等有害氣體，減少了對大氣環境的污染，有助于改善空氣質量。從成本角度分析，甲醇制氫具有一定的成本優勢。在原料成本方面，甲醇的生產技術成熟，來源廣泛，價格相對穩定。
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