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武威工业天然气燃料,工业天然气燃料 |
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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。
当氧醇比（氧气与甲醇的物质的量之比）控制在合适的范围内时，部分甲醇被氧化释放出热量，这些热量可以为反应体系提供能量，维持反应的进行，无需外部供热。
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 。
相比之下，甲醇在常温常压下为液体，其密度约为 0.79g/cm³ ，便于储存和运输。它可以利用现有的液体燃料储存和运输基础设施，如油罐车、管道等，大大降低了储存和运输成本。
此外，甲醇制氢过程中不产生氮氧化物、硫化物等有害气体，减少了对大气环境的污染，有助于改善空气质量。从成本角度分析，甲醇制氢具有一定的成本优势。在原料成本方面，甲醇的生产技术成熟，来源广泛，价格相对稳定。
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 。
同时，甲醇制氢装置的运行维护成本也相对较低，其反应条件相对温和，对设备的材质和耐高温、高压性能要求不像某些传统制氢技术那么苛刻，降低了设备的维护难度和成本。甲醇制氢技术在储存运输、环保性和成本等方面的优势，使其成为一种潜力的制氢技术，有望在未来的氢能产业发展中发挥重要作用。
例如，铜基催化剂的抗中毒能力较弱，对原料中的硫、氯等杂质较为敏感。当原料中含有微量的硫、氯时，这些杂质会吸附在催化剂的活性中心上，导致催化剂活性下降，甚至失活，从而影响甲醇制氢装置的稳定运行 。即使在正常操作条件下，铜基催化剂的使用寿命也相对较短，一般为 1 - 3 年，这就需要频繁更换催化剂，增加了生产成本和维护工作量。
甲醇是一种有毒、易燃的化学品，在储存、运输和使用过程中存在一定的安全风险。如果发生泄漏，甲醇可能会对人体造成中毒危害，同时也容易引发火灾和爆炸事故。在甲醇制氢装置的运行过程中，需要严格控制甲醇的泄漏，并采取有效的安全措施，如设置泄漏检测报警装置、配备消防设备等。
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