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博辰1號制氫設備 |
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污染物排放上,甲醇制氫過程相對清潔。與傳統的煤制氫相比,煤制氫過程中除了產生大量的 CO?外,還會產生諸如二氧化硫(SO?)、氮氧化物(NOx)、粉塵等污染物。在煤炭氣化過程中,煤炭中的硫元素會轉化為 SO?排放到大氣中,對空氣造成嚴重污染,形成酸雨等環境問題 。
加強對甲醇生產過程的節能減排技術研究,優化生產工藝,降低甲醇生產過程中的碳排放。對于甲醇制氫過程中產生的二氧化碳,積極開展碳捕集、利用與封存(CCUS)技術的研究和應用,將二氧化碳轉化為有價值的產品或進行封存,減少其對大氣環境的影響 。
在環境效益方面,天然氣制氫過程中,雖然主要產物為氫氣和二氧化碳,但在天然氣開采、運輸以及制氫反應過程中,會產生一定量的溫室氣體排放。據相關研究,天然氣制氫的全生命周期碳排放約為 10 - 15kgCO?/kgH? 。
而甲醇制氫若采用天然氣為原料生產甲醇再制氫,其碳排放主要集中在甲醇生產階段,全生命周期碳排放約為 15 - 20kgCO?/kgH? ,略天然氣制氫;若采用煤炭為原料生產甲醇再制氫,碳排放則更高 。
減少了貴金屬的用量,降低了成本 。目前該技術已進入中試階段,預計在 2026 年實現商業化,有望為甲醇制氫產業帶來革命性的變化。中科院上海高研院模仿氫化酶活性中心,設計出鐵鎳雙金屬有機框架(FeNi - MOF)催化劑,在常溫常壓下就能完成甲醇脫氫反應,能耗降低至傳統工藝的 1/5 。
反應工藝優化方面,光熱協同制氫和電化學原位制氫等新技術為甲醇制氫開辟了新路徑。浙江大學研發的等離子體共振反應器,利用太陽光譜中紅外波段(800 - 1200nm)直接驅動甲醇重整,系統能效達 68%,較傳統熱法提升 40% 。