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博辰1号制氢设备 |
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煤制氢过程中还会产生大量的粉尘,这些粉尘不仅会影响空气质量,还可能对人体健康造成危害。而甲醇制氢过程中,由于甲醇相对纯净,在制氢过程中几乎不产生 SO₂、氮氧化物和粉尘等污染物。
甲醇制氢过程中产生的主要副产物是二氧化碳,相较于其他污染物,二氧化碳的环境影响相对较小,且更容易进行捕集和利用。若采用可再生能源合成的甲醇作为原料,整个甲醇制氢过程可以实现近乎物排放,对环境的友好性进一步提高 。
而甲醇制氢以甲醇价格 2500 元 吨计算,生产 1 标准立方米氢气消耗原料甲醇约 0.65kg ,原料成本约为 1.625 元 ,甲醇制氢在原料成本上相对较低。在设备投资方面,天然气制氢装置通常规模较大,设备复杂,投资成本较高,一套日产 1000 公斤氢气的天然气制氢装置投资约为 800 - 1500 万元 ;而同等规模的甲醇制氢装置投资在 500 - 1000 万元左右 ,甲醇制氢设备投资相对较少。
在环境效益方面,天然气制氢过程中,虽然主要产物为氢气和二氧化碳,但在天然气开采、运输以及制氢反应过程中,会产生一定量的温室气体排放。据相关研究,天然气制氢的全生命周期碳排放约为 10 - 15kgCO₂/kgH₂ 。
减少了贵金属的用量,降低了成本 。目前该技术已进入中试阶段,预计在 2026 年实现商业化,有望为甲醇制氢产业带来革命性的变化。中科院上海高研院模仿氢化酶活性中心,设计出铁镍双金属有机框架(FeNi - MOF)催化剂,在常温常压下就能完成甲醇脱氢反应,能耗降低至传统工艺的 1/5 。
仿生催化体系的构建,借鉴了自然界中生物酶的催化机制,为开发新型催化剂提供了新思路,有望实现甲醇制氢在温和条件下的进行,减少能源消耗和设备成本。