在當(dāng)前氫能發(fā)展的大背景下，氫的制取儲(chǔ)運(yùn)面臨著一項(xiàng)“千古難題”——成本居高不下。近期，甲醇重整制氫技術(shù)再次被提及，圍繞著降本問(wèn)題展開(kāi)的討論一觸即發(fā)。

專家提出，甲醇重整制氫更有利于氫能各環(huán)節(jié)降本。

中科院大連化物所太陽(yáng)能研究部主任、院士李燦多次表示：利用“液態(tài)陽(yáng)光”技術(shù)可將太陽(yáng)能等可再生能源儲(chǔ)存在甲醇中，提供了一條發(fā)電（特）高壓輸電之外的可再生能源儲(chǔ)存和輸運(yùn)的新模式，是可再生能源轉(zhuǎn)化為各種化學(xué)能的樞紐，作為完成碳中和目標(biāo)的重要路徑。

澳大利亞國(guó)家工程院外籍院士、南方科技大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院院長(zhǎng)、清潔能源研究院院長(zhǎng)劉科提出：甲醇在線制氫比汽油制氫都要簡(jiǎn)單很多，實(shí)際上甲醇和水重整，產(chǎn)生的氫氣直接通過(guò)電堆發(fā)電，就可以驅(qū)動(dòng)汽車(chē)。

究竟何為甲醇重整制氫？

甲醇重整制氫工藝原理

甲醇與水蒸氣重整制氫

甲醇與水蒸氣在一定的溫度、壓力條件下通過(guò)催化劑，在催化劑的作用下，發(fā)生甲醇裂解反應(yīng)和一氧化碳的變換反應(yīng)，生成氫和二氧化碳，這是一個(gè)多組份、多反應(yīng)的氣固催化反應(yīng)系統(tǒng)。

反應(yīng)方程如下：

CH3OH → CO+2H2
H2O+CO → CO2+H2
CH3OH+H2O → CO2+3H2

重整反應(yīng)生成的H2和CO2，再經(jīng)過(guò)變壓吸附法（PSA）將H2和CO2分離，得到純度≥99.999%氫氣。供熱系統(tǒng)由導(dǎo)熱油完成。導(dǎo)熱油的溫度由蒸汽量決定。

變壓吸附技術(shù)是以特定的吸附劑（多孔固體物質(zhì)）內(nèi)部微孔對(duì)氣體分子的物理吸附為基礎(chǔ)。利用吸附劑在相同壓力下易吸附大分子組份，不易吸附小分子組成和高壓下吸附量增加，減壓下吸附量減少的特性，將原料氣在壓力下通過(guò)吸附床層。相對(duì)于氫的雜質(zhì)組分大分子被選擇性吸附，小分子的氫氣不易吸附而通過(guò)吸附床層，達(dá)到氫和雜質(zhì)組分的分離。然后在減壓下解析被吸附的雜質(zhì)組分，使吸附劑獲得再生。從而達(dá)到H2和CO2的分離，得到產(chǎn)品氫氣。

甲醇裂解制氫

甲醇裂解制氫即利用甲醇的直接分解反應(yīng)制備氫氣，甲醇裂解制氫反應(yīng)式：

CH3OH → CO+2H2
H2O+CO → CO2+H2

該反應(yīng)所產(chǎn)生的H2和CO是比甲醇和汽油燃料更為潔凈有效的燃料，可以直接用于內(nèi)燃機(jī)，其燃燒效率比液體甲醇和汽油高。同時(shí)由于其燃燒較為充分，可以有效地降低CO和烴類等污染物的排放。

甲醇部分氧化制氫

甲醇部分氧化制氫是一個(gè)強(qiáng)放熱反應(yīng)過(guò)程，反應(yīng)式為：

CH3OH+1/2O2 → CO2+2H2

甲醇部分氧化法制氫的優(yōu)點(diǎn)在于利用氧氣氧化甲醇的放熱反應(yīng)，反應(yīng)速度快，能量效率高。但反應(yīng)氣中氫的含量不高，且由于通入空氣氧化時(shí)，其中氮?dú)獾暮拷档土嘶旌蠚庵袣錃獾暮浚蛊涞陀冢矗埃ィ焕谌剂想姵卣５倪B續(xù)工作，降低了燃料電池的效率。出口尾氣的溫度也比較高，如果不進(jìn)行廢熱回收，則部分氧化重整的熱力學(xué)效率較低，造成能源的浪費(fèi)。