甲醇制氫在以下多個(gè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景:能源領(lǐng)域燃料電池:可用于為燃料電池提供氫氣,如直接甲醇燃料電池(DMFC)、低溫甲醇重整制氫燃料電池(RMFC)、高溫甲醇燃料電池(HTMFC)等。這些燃料電池可應(yīng)用于分布式發(fā)電、備用電源、便攜式電子設(shè)備等,能提供、清潔的電力。
氫能汽車:甲醇制氫可在加氫站現(xiàn)場(chǎng)制氫,為氫燃料電池汽車提供燃料,解決氫氣運(yùn)輸和儲(chǔ)存難題,相比傳統(tǒng)的高壓氫氣運(yùn)輸和儲(chǔ)存方式更安全、成本更低?;ゎI(lǐng)域合成氨:氫氣是合成氨的重要原料,甲醇制氫可以為合成氨工業(yè)提供高純度的氫氣,有助于降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率。
安全性較高:甲醇在常溫常壓下為液態(tài),相比氣態(tài)氫氣,在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中安全性更高,其閃點(diǎn)相對(duì)較高,在沒有外部火源等條件下不易燃燒爆炸。與電解水制氫需要高壓設(shè)備產(chǎn)生氫氣相比,甲醇制氫裝置運(yùn)行壓力相對(duì)較低,風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)可控。
制氫效率較高:甲醇的氫碳比相對(duì)較高,在合適的工藝條件下,能夠地將甲醇中的氫轉(zhuǎn)化出來,制氫效率在一定程度上優(yōu)于一些其他制氫方法,如煤氣化制氫等。裝置靈活性強(qiáng):甲醇制氫裝置可根據(jù)用氫需求靈活布局,既可以建設(shè)大規(guī)模的集中制氫廠,也可以在用戶端附近建設(shè)小型分布式制氫裝置,實(shí)現(xiàn)就近供氫,減少氫氣長距離運(yùn)輸?shù)某杀竞惋L(fēng)險(xiǎn),這是其相比其他制氫方式的一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)。
技術(shù)依賴度高:甲醇制氫技術(shù)需要較為成熟的工藝和的操作團(tuán)隊(duì),對(duì)催化劑的性能要求較高,若催化劑性能不佳或操作不當(dāng),會(huì)影響制氫效率和產(chǎn)品質(zhì)量,且催化劑的成本和使用壽命也是需要考慮的因素。受甲醇價(jià)格波動(dòng)影響大:甲醇價(jià)格受市場(chǎng)供需關(guān)系、原材料價(jià)格等因素影響較大,當(dāng)甲醇價(jià)格大幅上漲時(shí),甲醇制氫的成本優(yōu)勢(shì)會(huì)減弱甚至消失,導(dǎo)致制氫成本過高,影響其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
甲醇制氫在能源領(lǐng)域的應(yīng)用存在多方面的限制因素,主要體現(xiàn)在技術(shù)、成本、環(huán)境、安全等層面,具體如下:技術(shù)層面催化劑性能有待提升:甲醇制氫常用的銅基催化劑雖活性較高,但穩(wěn)定性和抗毒性有限,易受硫、氯等雜質(zhì)影響而失活,且在高溫、高壓等苛刻條件下,催化劑的壽命會(huì)縮短,這就需要頻繁更換催化劑,增加了維護(hù)成本和操作難度。