甲醇制氢应用于氢燃料电池车的可行性及其发展前景

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2024年直接甲醇型燃料电池市场前景分析

2024年直接甲醇型燃料电池市场前景分析

直接甲醇型燃料电池市场前景分析引言直接甲醇型燃料电池(DMFC)是一种基于甲醇的可再生能源技术,具有高效率、低排放、快速启动和灵活性等优点。

目前,DMFC技术在移动电源、便携式电子设备和无人机等应用领域得到广泛关注。

本文将对直接甲醇型燃料电池市场前景进行分析。

市场规模和增长趋势据市场调研机构的数据显示,直接甲醇型燃料电池市场在过去几年里以平均年增长率超过20%的速度增长。

预计到2025年,直接甲醇型燃料电池市场规模将达到XX亿美元。

这主要归因于对清洁能源替代品的需求不断增加以及DMFC技术的持续改进。

应用领域移动电源随着移动设备的普及,对高容量、长续航时间的移动电源需求不断增加。

直接甲醇型燃料电池具有高能量密度和快速充电的特点,成为理想的移动电源解决方案。

预计在未来几年里,移动电源领域将成为直接甲醇型燃料电池的主要应用领域之一。

便携式电子设备直接甲醇型燃料电池在便携式电子设备领域具有广阔的市场前景。

相比于传统的锂电池,DMFC可以提供更长的使用时间和更快的充电速度,为用户提供更好的使用体验。

同时,直接甲醇型燃料电池还可以减少电子设备对电源插座的依赖,提高用户的便携性。

无人机无人机是近年来快速发展的领域之一,对高性能电池解决方案的需求也越来越大。

直接甲醇型燃料电池具有高能量密度和快速响应时间的特点,可以为无人机提供更长的续航时间和更高的飞行效率。

预计未来几年里,无人机领域将成为直接甲醇型燃料电池的潜在应用领域。

市场驱动因素环境友好性直接甲醇型燃料电池是一种清洁能源技术,其排放物主要为二氧化碳和水。

相比传统的燃烧发电技术,DMFC技术减少了对环境的污染,符合现代社会对可持续发展和环境保护的需求。

能源安全直接甲醇型燃料电池利用甲醇作为燃料,甲醇可通过多种途径进行生产。

相比于传统的石油能源,甲醇作为可再生能源更加可持续和安全。

因此,DMFC技术得到了政府和能源行业的大力支持和关注。

市场挑战成本与效率之间的权衡当前,直接甲醇型燃料电池的生产成本较高,成本效益相对较低。

2024年甲醇制氢市场发展现状

2024年甲醇制氢市场发展现状

2024年甲醇制氢市场发展现状引言随着全球对清洁能源的需求不断增长,甲醇制氢作为一种可持续发展的能源转化技术,受到了广泛关注。

本文将对甲醇制氢市场的发展现状进行分析,探讨其前景和潜力。

甲醇制氢的原理和优势甲醇制氢是一种利用甲醇作为原料,通过催化剂将其部分氧化或重整生成氢气的技术。

这种方法相比传统的水蒸气重整制氢具有一些明显的优势:1.资源丰富: 甲醇作为一种可再生资源,广泛存在于农作物秸秆和木质纤维等生物质中,其可持续供应的特性使其成为一种理想的氢气生产原料。

2.技术成熟: 甲醇制氢技术已经相对成熟,具备较高的反应活性和较低的操作温度。

目前已经有多种商业化的甲醇重整装置在全球范围内运行。

3.低碳排放: 甲醇制氢过程中产生的二氧化碳可以被捕集和回收利用,减少了对环境的负面影响。

与石油和天然气等传统能源相比,甲醇制氢具备更低的碳排放水平。

甲醇制氢市场的发展现状国内市场目前,国内甲醇制氢市场正在迅速发展。

以下是一些市场现状的关键点:1.产能扩张: 近年来,国内多家企业加大了甲醇制氢产能的扩张力度。

许多新项目在筹备和建设中,预计未来几年将进一步推动市场的发展。

2.政策支持: 政府的政策支持对甲醇制氢市场发展起到了重要的推动作用。

政策通过减少税收、提供补贴和鼓励研发等方式,激励了企业投资和技术创新。

3.行业合作: 为推动甲醇制氢技术的成熟和应用,国内企业积极开展合作,共同研发和推广甲醇制氢技术。

这种合作模式促进了技术的共享和市场的开拓。

国际市场与国内市场相比,国际甲醇制氢市场的发展速度较慢。

以下是一些国际市场的发展现状:1.发达国家的领先: 一些发达国家,如美国、日本和欧洲国家,在甲醇制氢技术研究和应用方面领先于其他国家。

这些国家的企业积极开展合作,推动了市场的发展。

2.市场潜力: 由于甲醇制氢技术的优势,国际市场具备巨大的潜力。

随着全球对清洁能源的需求不断增长,甲醇制氢市场将在未来几年得到进一步扩大。

甲醇制氢市场的前景和潜力甲醇制氢市场具备广阔的前景和潜力。

2024年甲醇燃料电池市场发展现状

2024年甲醇燃料电池市场发展现状

2024年甲醇燃料电池市场发展现状甲醇燃料电池是一种以甲醇为燃料,在电化学反应中将其转化为电能的新型能源技术。

随着能源需求的增长和环境污染问题的日益严重,甲醇燃料电池作为一种高效、清洁的能源转化技术,在能源领域受到了广泛关注。

本文将介绍2024年甲醇燃料电池市场发展现状。

1. 甲醇燃料电池的基本原理甲醇燃料电池利用甲醇在阳极催化剂的作用下进行氧化反应产生电子,通过外部电路驱动负载,同时在阴极与氧气进行还原反应生成水。

其基本反应方程式如下:阳极反应:CH3OH + H2O -> CO2 + 6H+ + 6e^-阴极反应:3/2O2 + 6H+ + 6e^- -> 3H2O净反应:CH3OH + 3/2O2 -> CO2 + 2H2O2. 甲醇燃料电池的市场应用甲醇燃料电池作为一种高效、环保、可再生的能源技术,具有广泛的市场应用前景。

目前,甲醇燃料电池主要应用于以下领域:2.1 便携式电力甲醇燃料电池可以作为一种便携式电力来源,在户外野营、移动办公等场合提供电能支持。

其高能量密度和长时间供电特性,使其成为便携式设备的理想选择。

2.2 交通运输甲醇燃料电池在交通运输领域应用广泛。

它可以作为燃料源供应电动汽车,实现汽车的零排放运行。

同时,甲醇燃料电池具有快速加注、长续航里程等优点,有望成为未来交通运输领域的主流能源技术。

2.3 工业能源甲醇燃料电池在工业能源领域具有广阔的应用前景。

它可以作为一种清洁、高效的能源来源,为工业生产提供电力支持。

与传统燃烧方式相比,甲醇燃料电池能够减少大量的二氧化碳和有害气体的排放,有利于环境保护和可持续发展。

3. 2024年甲醇燃料电池市场发展现状目前,甲醇燃料电池市场正在快速发展。

随着技术的不断突破和成本的不断降低,甲醇燃料电池的商业化应用逐渐展开。

以下是2024年甲醇燃料电池市场发展现状的主要特点:3.1 技术创新在甲醇燃料电池技术领域,不断有新的科研成果和技术创新涌现。

2024年甲醇制氢市场环境分析

2024年甲醇制氢市场环境分析

2024年甲醇制氢市场环境分析1. 引言随着全球对可再生能源和清洁能源的需求不断增加,氢能作为一种可持续发展的能源成为人们关注的焦点之一。

甲醇制氢作为一种重要的氢能生产技术,在能源转型过程中具有广阔的应用前景。

本文将对甲醇制氢的市场环境进行分析,为相关行业提供参考和决策依据。

2. 甲醇制氢市场概述甲醇制氢是一种通过甲醇转化为氢气的技术。

甲醇作为一种广泛存在的可再生资源,使用甲醇制氢技术可以实现可持续能源的生产。

此外,甲醇制氢过程中还可以产生一些有价值的副产品,如二氧化碳和一氧化碳。

3. 市场需求分析3.1 清洁能源需求增加随着全球气候变化问题的加剧,对清洁能源的需求逐渐增加。

甲醇制氢作为一种清洁能源生产技术,可以以低碳排放的方式产生氢气,符合可持续发展的要求。

3.2 汽车工业的转型汽车工业的转型也推动了甲醇制氢市场的增长。

随着电动汽车技术的发展,氢燃料电池汽车成为一种可替代传统燃油车的选择。

甲醇制氢可以为氢燃料电池汽车提供可持续的氢气供应。

3.3 能源需求转型全球范围内对传统燃料的依赖程度逐渐减小,能源需求呈现出多元化的趋势。

甲醇制氢作为一种新型能源生产技术,可以满足不同行业对能源的需求,具有广阔的市场前景。

4. 市场竞争分析4.1 技术竞争目前,甲醇制氢技术还面临一些挑战,如催化剂的选择、催化反应的稳定性等问题。

相关企业需要不断创新并提高技术水平,以在市场竞争中占据优势地位。

4.2 产业链竞争甲醇制氢的产业链包括甲醇生产、甲醇制氢、氢气利用等环节。

相关企业需要在整个产业链中找到自己的定位,同时与上下游企业进行合作,形成良好的产业生态系统。

4.3 市场份额竞争甲醇制氢市场的竞争主要体现在企业的市场份额上。

目前,全球范围内有众多企业涉足甲醇制氢领域,相关企业需要通过提高产品质量和降低成本,以争夺更多的市场份额。

5. 市场发展趋势5.1 技术进步和创新随着科技的不断进步,甲醇制氢技术有望实现更高效、更稳定的生产过程。

甲醇燃料电池技术的发展与应用研究

甲醇燃料电池技术的发展与应用研究

甲醇燃料电池技术的发展与应用研究随着全球对环境保护的重视,新能源技术在全球范围内得到了大力发展,其中甲醇燃料电池技术备受关注。

甲醇燃料电池技术是一种利用甲醇作为氢源进行电化学反应来产生电能的新型能源技术,它具有高效、清洁、便携、储能量大等诸多优点。

本文将从甲醇燃料电池的研究历程、原理及优势、应用前景等角度进行阐述。

一、甲醇燃料电池的研究历程甲醇燃料电池技术的起源可追溯到1960年代,当时美国斯克利实验室的科学家们开始研究燃料电池,随后进一步探索了利用甲醇作为氢源的可能性,于1973年成功地在甲醇燃料电池中应用了贵金属铂作为催化剂。

但是,由于这种燃料电池效率低、电化学反应速度慢以及管理成本高等问题,一直没有得到广泛的应用。

直到1980年代,随着正极催化剂、质子交换膜、负极材料等方面技术的不断改进,甲醇燃料电池逐渐成为可以加以应用的新型能源技术。

二、甲醇燃料电池的原理及优势甲醇燃料电池是一种利用甲醇作为氢源,通过氧化还原反应,转化为电能的技术。

其反应方程式为:CH3OH + 3/2 O2 →CO2 + 2H2O + electricity 。

该反应的一个重要特点是其氧化还原反应是一个低温的过程,相比其他燃料电池的运行温度更低(通常为50℃左右),因此运行稳定性好,维护成本低。

相较于传统的发电设备,甲醇燃料电池具有诸多优势。

首先,它是清洁能源,直接反应产生的副产物仅有二氧化碳和水,对环境没有污染。

其次,甲醇燃料电池的运行效率高,在完全燃烧时,其能量利用率高达40%以上,远高于传统的发电设备;同时,由于甲醇燃料电池无需大规模电力传输,适合户外或移动性负载的供电需求;最后,由于甲醇易于储存运输,因此适用性较广。

三、甲醇燃料电池的应用前景由于其具有高效、清洁、便携、储能量大等诸多优点,甲醇燃料电池技术在航空、汽车、军工、家庭能源、应急电源等领域均有广泛应用。

在航空领域,由于甲醇燃料电池能提供可靠的能源,可有效解决飞行中的电源问题,而且具有质量轻和体积小的优点,因此已经成为民航航班的应急电源。

一体化甲醇重整氢气燃料电池系统技术 863

一体化甲醇重整氢气燃料电池系统技术 863

一体化甲醇重整氢气燃料电池系统技术 863一体化甲醇重整氢气燃料电池系统技术 8631. 背景介绍一体化甲醇重整氢气燃料电池系统技术(又称863技术)是一种先进的绿色能源技术,通过将甲醇与水进行催化重整反应,产生高纯度的氢气,并将其用于燃料电池中产生电能。

这种技术不仅可以有效消除传统燃油汽车的尾气排放问题,还可以提供更加高效和清洁的能源供应,对于解决能源和环境问题具有重要意义。

2. 技术原理在一体化甲醇重整氢气燃料电池系统技术中,甲醇先通过蒸汽重整反应转化为氢气和二氧化碳,然后经过精制处理得到高纯度的氢气,最后将氢气供给燃料电池产生电能。

这一系列的化学反应及能量转换过程是复杂而精密的,需要高效的催化剂和系统控制技术的支持。

3. 技术应用一体化甲醇重整氢气燃料电池系统技术已经在汽车、船舶、航空和工业等领域得到了广泛的应用。

通过使用这种技术,可以实现汽车尾气零排放、提高能源利用率、减少对化石燃料的依赖等优势。

这种技术也可以为工业生产提供可靠的电力支持,促进能源结构的升级和环境保护。

4. 个人观点作为一种新型的清洁能源技术,一体化甲醇重整氢气燃料电池系统技术具有巨大的发展潜力。

随着科技的不断进步和创新,这种技术将会更加成熟和可靠,为人类解决能源和环境问题提供有力支持。

我也希望政府和企业能够共同推动这项技术,加大研发投入,推动其更快速的商业化进程,让更多的人受益于这项技术的进步。

5. 总结一体化甲醇重整氢气燃料电池系统技术是一项前瞻性的清洁能源技术,其应用前景广阔,可以为环境保护和可持续发展做出重要贡献。

我们应该重视并支持这项技术的发展,相信在不久的将来,它将成为推动能源革新的重要力量,为我们的生活带来更多的便利和美好。

一体化甲醇重整氢气燃料电池系统技术(以下简称863技术)作为一种先进的清洁能源技术,其在环保、能源利用和可持续发展方面具有重要意义。

随着全球能源和环境问题的日益突出,这项技术的发展前景非常广阔。

基于甲醇燃料的新能源汽车的研究

基于甲醇燃料的新能源汽车的研究

基于甲醇燃料的新能源汽车的研究随着全球温室气体排放问题的日益严峻,寻找替代传统石油燃料的新能源汽车技术成为了全球汽车行业的研究热点之一。

在各种新能源汽车技术中,基于甲醇燃料的新能源汽车因其在生产、运输、储存和使用环节中的低碳排放和环境友好特性备受关注。

本文将重点围绕基于甲醇燃料的新能源汽车展开研究,探讨其技术特点、发展现状和未来趋势。

一、基于甲醇燃料的新能源汽车技术特点1.甲醇作为新能源汽车燃料的可行性甲醇是一种清洁、高效的可再生能源,由于其可通过生物质发酵、合成气制甲醇、天然气重整合成等多种途径生产,因此具有较高的资源丰富度和可再生性。

甲醇的燃烧也较为充分,其碳、氢、氧含量均高于传统石油燃料,可以降低燃烧过程中的有害排放物。

基于甲醇燃料的新能源汽车具有绿色环保、易于储运、成本低廉等特点。

甲醇作为燃料可以通过天然气重整法、合成气转化法、生物质转化法等多种途径制备,可以有效降低对传统石油资源的依赖,从而减少温室气体排放。

与氢燃料汽车相比,基于甲醇燃料的新能源汽车可以直接在内燃机上燃烧甲醇,无需采用昂贵且危险的高压氢气储存设施,具有更高的安全性和可行性。

尽管基于甲醇燃料的新能源汽车技术具有诸多优势,但该技术在车载储存系统、燃料泵送系统、燃料喷射系统等方面仍存在一定挑战。

甲醇具有较高的腐蚀性和挥发性,需要在储存、运输、加注等环节中采取相应的技术手段进行处理,以确保安全且高效的使用。

甲醇的燃烧特性不同于传统石油燃料,需要对内燃机等汽车动力系统进行优化设计,以提高燃料利用率和降低排放。

目前,国内外均存在多个基于甲醇燃料的新能源汽车项目。

美国、加拿大等国家在甲醇燃料生产、储运、使用等方面进行了大量技术研究和示范推广,积极探索基于甲醇燃料的新能源汽车技术路线。

中国也在加快推进基于甲醇燃料的新能源汽车项目,不断完善相关政策法规和技术标准,积极引导和支持企业加大对该领域的投入和研发。

目前,基于甲醇燃料的新能源汽车在商用化进程中也取得了一定进展。

一体化甲醇重整氢气燃料电池系统技术 863

一体化甲醇重整氢气燃料电池系统技术 863

一体化甲醇重整氢气燃料电池系统技术 863一体化甲醇重整氢气燃料电池系统技术(863)是一项颇具前瞻性和重要性的能源领域技术创新项目,该项目的提出和实施将为我国能源产业的可持续发展提供重要支撑。

一体化甲醇重整氢气燃料电池系统技术的引入和推广,对于减少对传统石油能源的依赖,改善环境污染状况,以及实现能源资源的高效利用都具有重要意义。

在这篇文章中,我们将深入探讨一体化甲醇重整氢气燃料电池系统技术(863)的技术原理、应用前景和发展趋势,以及对这一主题的个人观点和理解。

一、技术原理1. 一体化甲醇重整氢气燃料电池系统技术的基本原理在一体化甲醇重整氢气燃料电池系统技术中,甲醇首先通过重整反应,由催化剂催化分解成氢气和二氧化碳。

而后,产生的氢气经过净化处理后,输送至燃料电池中进行氧化还原反应,进而释放出能量供电。

这一过程中,一体化甲醇重整氢气燃料电池系统技术通过有效地灵活转换能源,实现了能量的高效利用。

2. 一体化甲醇重整氢气燃料电池系统技术的工程实现为了实现一体化甲醇重整氢气燃料电池系统技术,需要开发研制高效的重整催化剂、净化技术和燃料电池材料等关键技术装备。

高效的重整催化剂能够提高重整反应的选择性和转化率,净化技术能够有效去除产氢过程中的有害物质,而高性能的燃料电池材料则能够保证电池具有高效的电化学性能和稳定的工作特性。

二、应用前景和发展趋势1. 应用前景一体化甲醇重整氢气燃料电池系统技术具有广阔的应用前景。

该技术可以作为清洁能源的重要替代品,有效减少对传统石油能源的需求,进而减少能源的排放。

一体化甲醇重整氢气燃料电池系统技术应用于交通工具领域的潜力巨大,例如用于汽车、船舶、航空器等交通工具的动力系统。

该技术还可以应用于家用电力系统、移动电源以及远程地区电力供应等多个领域。

2. 发展趋势未来,一体化甲醇重整氢气燃料电池系统技术将会在催化剂、燃料电池和高效净化技术等关键技术装备领域持续进行技术创新,力求提高能源转换效率和降低生产成本。

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2019年第2期2019年2月0引言近年来,全球范围内能源形势发生了剧烈变化,能源发展趋向“高效化、清洁化、低碳化和智能化”,加速推进能源革命,减少环境污染是新时期人类面临的重要任务之一。

H 2是一种清洁、高效、可持续的二次能源,被视为人类的“终极能源”,有着广阔的应用前景。

早在20世纪70年代,“氢经济”的概念就被提出,其核心就是以氢作为燃料[1]。

近年来,随着氢燃料电池技术的发展与进步,使得以H 2作为能源的应用飞速发展。

以H 2作为燃料,通过氢燃料电池发电,可作为移动电源使用,也可用于驱动汽车、轮船、飞机等,其能量利用效率高,且无污染排放,受到各国政府和知名汽车制造商的高度重视。

中国国务院国资委主任肖亚庆表示,发展氢能和燃料电池产业,事关中国能源发展战略,事关中国生态文明建设,事关中国战略性新兴产业布局。

当前,氢能主要应用在新能源汽车领域,即氢燃料电池车,国内外推出了多种示范车型,包括轿车、公交车、客车、箱式货车等。

氢燃料电池车的推广与应用是一个庞大的产业链,涉及H 2的制备、储存与运输,加氢站的建设,以及氢燃料电池系统与整车的生产与集成等产业。

每一个产业的发展与进步都将直接影响氢燃料电池汽车产业的发展,因此,需要各产业技术的快速发展以及相互密切配合,才能促进氢燃料电池车快速、稳步地走向大规模应用。

据公开资料显示,截至2017年底,全球有328座运营的加氢站,中国仅有19座,预计2018年底将会有至少23座加氢站建成。

尽管如此,相比氢燃料电池车的发展速度,加氢站的数量仍然太少,严重制约氢燃料电池车的推广与应用。

清华大学教授、中国首个国家973氢能项目首席科学家毛宗强接受《21世纪经济报道》记者专访时曾说到,加氢站是制约中国氢燃料电池汽车发展的最主要因素。

因此,加快加氢站的布局与建设,是推进氢燃料电池车发展的支撑和保障。

加氢站H 2的来源与成本对其建设与运营方式有重要的影响。

H 2的来源决定加氢站是站外供氢还是站内收稿日期:2018-12-18基金项目:国家自然科学基金项目(21503254,21673270,21763018)第一作者简介:庆绍军,1984年生,男,安徽和县人,2009年毕业于中国科学院山西煤炭化学研究所有机化学专业,硕士,副研究员。

通讯作者:高志贤,1964年生,男,博士,研究员,博士生导师。

甲醇制氢应用于氢燃料电池车的可行性及其发展前景庆绍军1,4,侯晓宁1,4,李林东1,张磊3,陈凯华1,高志贤1,樊卫斌2(1.中国科学院山西煤炭化学研究所,山西太原030001;2.中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室,山西太原030001;3.辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001;4.中国科学院大学,北京100049)摘要:通过介绍甲醇制氢技术及其研究进展,对其应用于氢燃料电池车的经济性、节能与减排效果进行概算,阐述了以甲醇制氢作为加氢站氢源应用于氢燃料电池车的可行性。

概算结果显示,与燃油车相比,采用甲醇制氢作为氢源应用于氢燃料电池车具有较好的经济性,且节能减排效果明显。

通过相关阐述,以期为加氢站的建设和氢能产业的发展提供决策思考。

关键词:甲醇制氢;甲醇储氢;氢能;氢燃料电池车;经济性;节能减排中图分类号:O643.32+2文献标识码:A 文章编号:2095-0802-(2019)02-0062-04Application Feasibility and Development Prospect of Methanol to Hydrogen Technology forHydrogen Fuel Cell VehicleQING Shaojun 1,4,HOU Xiaoning 1,4,LI Lindong 1,ZHANG Lei 3,CHEN Kaihua 1,GAO Zhixian 1,FAN Weibin 2(1.Institute of Coal Chemistry,Chinese Academy of Sciences,Taiyuan 030001,Shanxi,China;2.State Key Laboratory of CoalConversion,Institute of Coal Chemistry,Chinese Academy of Sciences,Taiyuan 030001,Shanxi,China;3.College ofChemistry,Chemical Engineering,and Environmental Engineering,Liaoning Shihua University,Fushun 113001,Liaoning,China ;4.University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China)Abstract:This paper briefly introduced the technology of methanol to hydrogen and its research progress and estimated the economy,the reduction of energy consumption and emission of using the technology for hydrogen fuel cell vehicle.In view of these,the feasibility of applying the technology for fuel cell vehicle was discussed.The results show that using the technology of methanol to hydrogen as the hydrogen source,the fuel cell vehicle has better economy,showing significant reduction in both energy consumption and emission than that of gasoline fueled vehicles.The viewpoints of this paper may provide some useful references for the construction of hydrogen station and development of hydrogen industry.Key words:methanol to hydrogen;methanol hydrogen storage;hydrogen energy;hydrogen fuel cell vehicle;economy;energy and emissionreduction(总第161期)新能源建设62··2019年第2期2019年2月供氢,H 2的成本直接影响加氢站的运营和氢燃料电池车的经济性。

本文针对甲醇制氢应用于氢燃料电池车的可行性,从技术进展、经济性、节能、减排等方面进行了详细阐述,以期为氢燃料电池的发展提供决策参考。

1甲醇制氢技术与发展1.1甲醇制氢技术甲醇制氢技术包括甲醇裂解、甲醇水蒸气重整和甲醇部分氧化三类,具体见表1。

表1甲醇制氢技术分类甲醇裂解技术是一项成熟的技术,在科研院所或工业上被广泛应用,通常是用来制备合成气,或通过进一步分离获得高纯CO 和H 2。

甲醇水蒸气重整制氢技术,即以CH 3OH 和H 2O 作为原料,在催化剂的作用下转化为H 2和CO 2。

该过程不仅将CH 3OH 中的氢全部转化为H 2,同时将H 2O 中的氢也转化为H 2,按此技术,甲醇储氢质量分数达到18.75%。

CH 3OH 重整产物通过进一步分离后即可得到纯H 2,在工业上应用广泛,尤其是在中小型用H 2领域,该技术解决了H 2的运输和储存费用高的难题,多年来发展很快。

该技术的使用条件温和,产物成分少,易分离,制氢规模在10Nm 3/h ~10000Nm 3/h 内均能实现,且产能可灵活调整,因此,对于中小型用户来说,在现场制氢,现制现用,更经济更合理。

随着技术的不断进步,采取甲醇水蒸气重整制氢的规模不断扩大,2018年7月山东寿光鲁清石化有限公司60000Nm 3/h 甲醇制氢装置投产,成为目前中国规模最大的甲醇制氢装置。

甲醇部分氧化制氢技术主要是通过甲醇的部分氧化实现系统自供热,大幅提高能源利用效率,以期进一步降低制氢成本,被认为是最有研究价值的制氢方法,目前仍处于开发中,尚未实现产业化。

在甲醇制氢三类技术中,以甲醇水蒸气重整制氢技术的H 2含量最高,且技术成熟,是当前甲醇制氢的最佳选择。

1.2甲醇水蒸气重整制氢技术的研究进展甲醇水蒸气重整制氢技术是一项成熟的技术,在工业上已经应用多年,与其相关的技术研究也在不断进步。

该技术的核心之一是催化剂,近年来在研究上取得了较大的进步。

在低温转化方面,中科院山西煤化所温晓东研究员与北京大学马丁教授合作开发的Pt/α-MoC 在150℃~190℃范围内对甲醇水蒸气重整表现出较高的催化活性,为该技术低温转化研究提供了有效的基础数据[2]。

在催化剂方面,众所周知,现有工业上使用的主要是Cu/Zn/Al 催化剂,然而由于铜易烧结长大的特征,导致铜基催化剂容易失活,这也是当前催化剂存在的致命弱点。

作者实验室通过对现有技术及文献资料的分析总结发现,现有的铜基催化剂在使用前均需进行预还原处理,然而在这个还原的过程中Cu 就已经发生了烧结,导致催化剂未催化反应就损失了部分活性。

据此,作者所在实验室提出了“缓释催化”的新技术,即反应前不进行预还原处理,活性中心在反应过程中逐渐释放的催化过程。

该技术的核心是设计制备新型缓释催化材料,使其具有不同的还原性能。

基于此技术,以CuAl 2O 4作为催化剂,大幅提高了铜基催化剂的性能,如图1所示。

由图1可知,与工业Cu/Zn/Al 催化剂相比,CuAl 2O 4催化剂通过缓释催化技术,催化活性和稳定性均得到了大幅度提高[3-4]。

在此基础上,实验室对CuAl 2O 4进行改性,进一步提高了催化剂的性能,评价结果显示2000h 内催化剂的活性变化较小[5]。

该催化体系具有三个特色:a)催化剂采用固相法制备,过程绿色环保;b)使用前无需H 2预还原处理,开工过程简单;c)催化剂活性高,稳定好,不仅工程造价低,而且装置利用效率高。

图1CH 3OH 转化率随反应时间的变化2甲醇制氢的优势与应用方式基于甲醇制氢技术的特点,可在站内制氢,现制现用,无需H 2的大量运输和存贮,也可在化工园区集中制氢,再通过短距离运输(<100km )至加氢站,两种应用方式都具有切实的可行性。

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