同時，在催化劑的作用下，甲醇和氧氣在催化劑表面發(fā)生復雜的化學反應，生成氫氣和二氧化碳。與甲醇水蒸氣重整制氫相比，甲醇部分氧化制氫具有啟動速度快、能量利用等優(yōu)點，但反應過程中可能會產生一些副反應，如深度氧化反應，導致氫氣的選擇性降低。


該反應相對簡單，但由于產物中一氧化碳含量較高，而一氧化碳會對后續(xù)的氫氣應用，如燃料電池的使用產生不利影響，因此通常需要對產物進行進一步的處理，如通過一氧化碳變換反應將一氧化碳轉化為二氧化碳和氫氣，以提高氫氣的純度和質量 。


在實際應用中，甲醇裂解制氫常與其他反應過程相結合，形成聯合制氫工藝，以充分發(fā)揮其優(yōu)勢，滿足不同場景下對氫氣的需求。與傳統(tǒng)制氫方式相比，甲醇制氫技術在儲存運輸、環(huán)保性、成本等方面展現出顯著優(yōu)勢。在儲存運輸方面，氫氣是一種極難儲存和運輸的氣體，它具有低密度、高擴散性和易燃易爆等特性。


目前，我國甲醇產能世界前列，煤炭、天然氣等化石能源均可作為甲醇的生產原料，使得甲醇的供應充足且成本可控。而傳統(tǒng)的水電解制氫，由于其耗電量，電價在制氫成本中占比高達 70% - 80%，導致制氫成本居高不下 。


在設備投資方面，甲醇制氫裝置的規(guī)?？筛鶕嶋H需求靈活調整，從小型的分布式制氫裝置到大型的工業(yè)制氫工廠均可實現。對于中小規(guī)模的用氫需求，甲醇制氫設備的投資相對較低，建設周期短，能夠快速滿足用戶的需求。

例如，銅基催化劑的抗中毒能力較弱，對原料中的硫、氯等雜質較為敏感。當原料中含有微量的硫、氯時，這些雜質會吸附在催化劑的活性中心上，導致催化劑活性下降，甚至失活，從而影響甲醇制氫裝置的穩(wěn)定運行 。即使在正常操作條件下，銅基催化劑的使用壽命也相對較短，一般為 1 - 3 年，這就需要頻繁更換催化劑，增加了生產成本和維護工作量。

能量效率是甲醇制氫技術面臨的另一大挑戰(zhàn)。甲醇水蒸氣重整制氫是吸熱反應，需要外界提供大量的熱量來維持反應的進行。在傳統(tǒng)的甲醇制氫工藝中，通常采用燃燒化石燃料來提供熱量，這不僅增加了能源消耗和生產成本，還會產生一定量的二氧化碳排放，降低了整個制氫過程的能源效率和環(huán)境友好性 。


甲醇是一種有毒、易燃的化學品，在儲存、運輸和使用過程中存在一定的安全風險。如果發(fā)生泄漏，甲醇可能會對人體造成中毒危害，同時也容易引發(fā)火災和爆炸事故。在甲醇制氫裝置的運行過程中，需要嚴格控制甲醇的泄漏，并采取有效的安全措施，如設置泄漏檢測報警裝置、配備消防設備等。


此外，甲醇制氫過程中會產生一定量的二氧化碳排放，雖然相較于傳統(tǒng)的化石燃料制氫方法，其二氧化碳排放量相對較低，但在全球對碳排放要求日益嚴格的背景下，如何進一步降低甲醇制氫過程中的碳排放，實現低碳甚至零碳制氫，也是該技術面臨的重要挑戰(zhàn)之一 。