綜上所述,甲醇制氫技術(shù)具有諸多優(yōu)點(diǎn),但也存在一些需要解決的問(wèn)題和挑戰(zhàn)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)的逐步拓展,甲醇制氫技術(shù)有望在氫能領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。甲醇制氫的優(yōu)勢(shì)、成本、是否符合使用標(biāo)準(zhǔn)及運(yùn)用領(lǐng)域
缺點(diǎn):產(chǎn)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(shí)氮?dú)獾暮拷档土嘶旌蠚庵袣錃獾暮?。催化劑失活?wèn)題:在生產(chǎn)過(guò)程中,受活性相燒結(jié)和中毒等影響,催化劑會(huì)逐漸失活,需要定期更換。
若考慮碳捕集成本(如CCUS技術(shù)),則甲醇制氫的總成本將進(jìn)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(duì)應(yīng)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(qū)間可能為21.37至37.61元/千克(具體取決于甲醇價(jià)格和其他成本因素)。
試驗(yàn)與檢測(cè)方面,包括單元設(shè)備試驗(yàn)和系統(tǒng)試驗(yàn),需檢查各種合格證、技術(shù)文件,進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)、強(qiáng)度試驗(yàn)、氣密性試驗(yàn)和泄漏試驗(yàn)等,以確保系統(tǒng)性能和安全。自動(dòng)控制和監(jiān)測(cè)設(shè)備方面,需滿足工藝要求,具備報(bào)警聯(lián)鎖功能,并進(jìn)行各種壓力、溫度、流量等參數(shù)的檢測(cè)。
過(guò)濾器:用于過(guò)濾和凈化系統(tǒng)中的液體和氣體,防止雜質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng)。此外,對(duì)于太陽(yáng)能制氫設(shè)備,還需要包括儲(chǔ)能電池組、加料器及控制系統(tǒng)等組件,以利用太陽(yáng)能進(jìn)行電解制氫。在制氫設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)過(guò)程中,還需要注意電解液的配制、加注、檢查以及設(shè)備的絕緣測(cè)量、電流調(diào)節(jié)等操作,以確保設(shè)備的正常運(yùn)行和氫氣的穩(wěn)定生產(chǎn)。
運(yùn)輸儲(chǔ)存方便:甲醇在常溫下以液態(tài)形式存在,目前的汽車燃料供應(yīng)設(shè)施改裝后可以直接作為甲醇灌裝基礎(chǔ)設(shè)施。甲醇制氫后,可以應(yīng)用于以下領(lǐng)域:能源領(lǐng)域:甲醇制氫技術(shù)可用于燃料電池、氫能汽車等清潔能源領(lǐng)域,為這些領(lǐng)域提供穩(wěn)定可靠的氫氣供應(yīng)。
這個(gè)過(guò)程需要消耗大量的電能,因此提高能源轉(zhuǎn)換效率是電解水制氫技術(shù)的主要攻關(guān)方向之一。此外,還有通過(guò)甲醇重整或甲醇蒸汽重整等工藝將液態(tài)甲醇轉(zhuǎn)化為高純度氫氣的甲醇制氫技術(shù),其工作原理是利用化學(xué)反應(yīng)將甲醇轉(zhuǎn)化為氫氣。
重整反應(yīng)生成的氫氣和二氧化碳,再經(jīng)過(guò)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(yè)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(guò)程控制簡(jiǎn)單,是較為常見(jiàn)的方法。
隨著科技的不斷進(jìn)步和對(duì)清潔能源需求的不斷增加,氫氣的制備技術(shù)也在不斷地發(fā)展和完善。
甲醇的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:用途廣泛:甲醇可用于多種領(lǐng)域,如作為溶劑、反應(yīng)介質(zhì)等,在有機(jī)化工行業(yè)中使用量?jī)H次于苯、乙烯以及丙烯,是制造甲胺、甲醛、醋酸等多種有機(jī)化工產(chǎn)品的原料。