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綜上所述,甲醇制氫技術(shù)在中國(guó)需嚴(yán)格遵守國(guó)家一系列相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定,以確保其符合國(guó)家燃料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)安全、、環(huán)保的生產(chǎn)。制氫的方式多種多樣,主要包括以下幾種:
化石燃料制氫天然氣制氫:通過(guò)天然氣與水蒸氣在高溫下進(jìn)行重整反應(yīng),生成氫氣、一氧化碳和二氧化碳的混合氣。再經(jīng)過(guò)變換反應(yīng)和脫除酸性氣體,得到高純度的氫氣。
綠電電解水制備氫氣還可以做到零碳排放,氫可以直接用在燃?xì)庠钭鲲?,用在燃?xì)鉄崴髦苽錈崴?。其次,從技術(shù)可行性角度看,制備好的氫可以通過(guò)氫燃料電池發(fā)電,補(bǔ)足家庭能源需求。例如,在夏季家庭空調(diào)用電的峰值時(shí)段,氫燃料電池可以發(fā)揮重要作用。
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)。
這一數(shù)據(jù)充分顯示了氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的市場(chǎng)前景。同時(shí),氫能產(chǎn)業(yè)的技術(shù)突破也在加速推進(jìn),包括電解槽技術(shù)的迭代、儲(chǔ)氫材料的研發(fā)以及燃料電池系統(tǒng)壽命的提升等。這些技術(shù)突破直接帶動(dòng)了綠氫成本的下降,提高了氫能的經(jīng)濟(jì)性。
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。
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