若甲醇價(jià)格為2500元/噸,對(duì)應(yīng)每千克氫氣生產(chǎn)需要甲醇成本則為16.24元(假設(shè)每立方米氫氣所需甲醇為0.58千克,且考慮其他因素時(shí)成本會(huì)有所上升)。能耗成本:甲醇制氫過(guò)程中需要外部供熱維持反應(yīng)溫度,因此能耗成本也是總成本的重要組成部分,通常占總成本的20%至30%。
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)。
藍(lán)氫”是在灰氫的基礎(chǔ)上,將CO2副產(chǎn)品捕獲、利用和封存(CCUS),以減少生產(chǎn)過(guò)程中的碳排放,實(shí)現(xiàn)低碳制氫。綠氫”是通過(guò)可再生能源(如風(fēng)電、水電、太陽(yáng)能)制氫、生物質(zhì)制氫等方法制得的氫氣,生產(chǎn)過(guò)程基本不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳等溫室氣體,了綠氫的生產(chǎn)過(guò)程零排放。
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)。
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。