来源:四川博辰氢能科技有限公司 时间:2025-03-21 09:54:36 [举报]
甲醇部分氧化制氢的反应方程式(CH_{3}OHfrac{1}{2}O_{2}rightleftharpoons 2H_{2} + CO_{2})(Delta H^{0}= - 155kJ/mol),该反应为放热反应。在反应过程中,甲醇与适量的氧气发生部分氧化反应,氧气的加入量对反应的影响至关重要。
同时,在催化剂的作用下,甲醇和氧气在催化剂表面发生复杂的化学反应,生成氢气和二氧化碳。与甲醇水蒸气重整制氢相比,甲醇部分氧化制氢具有启动速度快、能量利用等优点,但反应过程中可能会产生一些副反应,如深度氧化反应,导致氢气的选择性降低。
该反应相对简单,但由于产物中一氧化碳含量较高,而一氧化碳会对后续的氢气应用,如燃料电池的使用产生不利影响,因此通常需要对产物进行进一步的处理,如通过一氧化碳变换反应将一氧化碳转化为二氧化碳和氢气,以提高氢气的纯度和质量 。
同时,甲醇的蒸汽压较低,挥发性相对较小,安全性较高,减少了运输过程中的安全隐患。环保性上,甲醇制氢过程相对清洁。以甲醇水蒸气重整制氢为例,其主要产物为氢气和二氧化碳,相较于传统的化石燃料制氢方法,如煤炭气化制氢,在煤炭气化过程中,除了产生氢气和二氧化碳外,还会产生大量的一氧化碳、硫化氢、粉尘等污染物,对环境造成严重危害。
目前,我国甲醇产能世界前列,煤炭、天然气等化石能源均可作为甲醇的生产原料,使得甲醇的供应充足且成本可控。而传统的水电解制氢,由于其耗电量,电价在制氢成本中占比高达 70% - 80%,导致制氢成本居高不下 。
此外,甲醇制氢过程中会产生一定量的二氧化碳排放,虽然相较于传统的化石燃料制氢方法,其二氧化碳排放量相对较低,但在全球对碳排放要求日益严格的背景下,如何进一步降低甲醇制氢过程中的碳排放,实现低碳甚至零碳制氢,也是该技术面临的重要挑战之一 。
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