黑龙江氢燃料新能源甲醇制氢机节能掺氢

甲醇制氢主要通过甲醇水蒸气重整、甲醇部分氧化以及甲醇裂解等化学反应实现，这些反应在特定的条件下进行，各有其特的反应机理和特点。甲醇水蒸气重整制氢是目前应用较为广泛的一种方法，其反应方程式为：(CH_{3}OH + H_{2}O rightleftharpoons 3H_{2} + CO_{2})，(Delta H^{0}= + 131kJ/mol) ，这是一个吸热反应 ，需要外界提供热量来推动反应的进行。

在实际反应过程中，甲醇与水蒸气的混合气体在一定的温度（通常为 200 - 300℃）压力（1 - 5MPa）条件下，通过装填有催化剂的反应器。常见的催化剂有铜基催化剂，其活性中心能够吸附甲醇和水蒸气分子，使它们在催化剂表面发生活化。甲醇分子在催化剂表面发生裂解，生成一氧化碳和氢气(rightleftharpoons CO + 2H_{2})。

接着，一氧化碳与水蒸气发生水煤气变换反应，(CO + H_{2}Orightleftharpoons CO_{2} + H_{2})，进一步生成氢气，提高氢的产率。通过控制反应温度、压力以及原料的摩尔比（(H_{2}O)与(CH_{3}OH\)摩尔比一般为 1.0 - 5.0 ）等条件，可以优化反应的进行，提高甲醇的转化率和氢气的选择性。

因此需要选择合适的催化剂和优化反应条件来抑制副反应的发生。甲醇裂解制氢的反应方程式为CH_{3}OHrightleftharpoons CO + 2H_{2})，Delta H^{0}= + 90.7kJ/mol)，同样是吸热反应。在高温和催化剂的作用下，甲醇分子中的化学键断裂，分解为一氧化碳和氢气。


传统的高压气态储氢需要将氢气压缩至的压力（通常为 35MPa 或 70MPa），这不仅需要昂贵的压缩设备和高压储存容器，而且存在较大的安全风险 。液氢储存虽然能量密度高，但需要将氢气冷却至 - 253℃的低温，能耗，储存和运输成本高昂，且对储存设备的绝热性能要求。


同时，甲醇的蒸汽压较低，挥发性相对较小，安全性较高，减少了运输过程中的安全隐患。环保性上，甲醇制氢过程相对清洁。以甲醇水蒸气重整制氢为例，其主要产物为氢气和二氧化碳，相较于传统的化石燃料制氢方法，如煤炭气化制氢，在煤炭气化过程中，除了产生氢气和二氧化碳外，还会产生大量的一氧化碳、硫化氢、粉尘等污染物，对环境造成严重危害。