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)。
裝置簡(jiǎn)單,便于操作甲醇制氫裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(chǎng)地利用率高,主體裝置占地小。同時(shí),反應(yīng)條件溫和,過程控制簡(jiǎn)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(chǔ)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(dòng)抽取和輸送液體,便于維護(hù)和操作。礫石擋火器:用于防止火焰或火花進(jìn)入制氫系統(tǒng),確保安全。
過濾器:用于過濾和凈化系統(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,以利用太陽能進(jìn)行電解制氫。在制氫設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)過程中,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(jiǎn)單,是較為常見的方法。