綜上所述,制氫設(shè)備成本和制氫燃料成本是氫氣生產(chǎn)項目中的兩大主要成本。在核算這兩方面成本時,需要綜合考慮設(shè)備性能、項目規(guī)模、技術(shù)路徑以及市場價格等多個因素。通過精細化管理和技術(shù)創(chuàng)新,企業(yè)有望進一步降低氫氣生產(chǎn)成本,提升市場競爭力。
綜上所述,甲醇制氫技術(shù)具有諸多優(yōu)點,但也存在一些需要解決的問題和挑戰(zhàn)。隨著技術(shù)的不斷進步和市場的逐步拓展,甲醇制氫技術(shù)有望在氫能領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。甲醇制氫的優(yōu)勢、成本、是否符合使用標準及運用領(lǐng)域
綜上所述,甲醇制氫技術(shù)在中國需嚴格遵守國家一系列相關(guān)標準和規(guī)定,以確保其符合國家燃料行業(yè)標準,實現(xiàn)安全、、環(huán)保的生產(chǎn)。制氫的方式多種多樣,主要包括以下幾種:
化石燃料制氫天然氣制氫:通過天然氣與水蒸氣在高溫下進行重整反應(yīng),生成氫氣、一氧化碳和二氧化碳的混合氣。再經(jīng)過變換反應(yīng)和脫除酸性氣體,得到高純度的氫氣。
缺點: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(chǎn)過程中,受活性相燒結(jié)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(shù)),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(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(具體取決于甲醇價格和其他成本因素)。
裝置簡單,便于操作甲醇制氫裝置結(jié)構(gòu)簡單,投資規(guī)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(yīng)條件溫和,過程控制簡單,便于工業(yè)操作。
輔助設(shè)備輔助設(shè)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(yīng)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(tǒng),確保安全。
這個過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、過程控制簡單,是較為常見的方法。