液态阳光- 大数跨境

华盛辰亿杨新能源

2022-04-30

导读：近年来，甲醇和可再生能源制氢联系起来，成为一种储氢媒介，即“液态阳光”。相较于氢气，甲醇常温常压下即为液态，

近年来，甲醇和可再生能源制氢联系起来，成为一种储氢媒介，即“液态阳光”。相较于氢气，甲醇常温常压下即为液态，更便于储运，所以也可以作为一种理想的储氢载体。利用甲醇制氢的技术特点，可在站内制氢，现制现用，跳过H2的大量运输和存贮；也可在化工园区集中制氢，最终运输至加氢站，两种应用方式都具有切实的可行性。

随着甲醇制氢工艺和催化剂的不断改进，甲醇制氢的规模不断扩大，制氢成本也在不断降低，成为中小规模制氢的首选方案。

甲醇生产及甲醇水蒸气重整制氢工艺

1、甲醇生产方式

甲醇生产可采用多种原料，如天然气、煤炭、油、焦炉气、乙炔尾气等，国外生产甲醇以天然气为主要原料，而中国则以煤炭为主。

利用煤和焦炭生产甲醇的工艺路线主要内容为：首先对煤和焦炭进行气化处理，再进行脱硫、变换和脱碳处理，最后是合成甲醇产品并提纯。

2、甲醇水蒸气重整制氢工艺

图甲醇水蒸气重整制氢工艺流程图

甲醇水蒸气重整制氢使用条件温和，产物成分少，易分离，制氢规模在10~10000Nm3/h内均能实现，且产能可以灵活调整，已在工业上应用广泛。尤其在中小型用氢气领域，现场制氢，现制现用，更经济更合理。

3、甲醇重整制氢燃料电池系统

甲醇重整制氢燃料电池系统分为制氢单元和氢发电单元。

甲醇重整制氢系统可分别应用于动力电源、分布电站、备用电源、移动电源领域。

甲醇生产及甲醇制氢成本分析

1、甲醇生产成本分析

计算甲醇成本的公式普遍使用的是：原料煤*1.5+燃料煤*0.5+其他费用，煤制甲醇成本中煤炭成本占比较高，其他费用相对固定，因此成本主要波动在于煤炭价格。原料煤需要的品质比燃料煤更高，一般原料煤发热量要求在5500K以上，硫含量0.8%以下，因此价格也要高于燃料煤。

行业平均煤制甲醇的生产成本如下表所示：

2、甲醇制氢成本分析

甲醇制氢技术已在工业中应用多年，技术上不存在问题且具有经济优势。近期煤价高升，煤基甲醇的生产成本为1500元/吨~2000元/吨，生产1 kg H2消耗6 kg CH3OH，加上其他生产成本（包括设备投资与折旧、人员费、运行费等），合计的甲醇制氢成本约15元/kg。

据获悉，传统氨分解制氢成本超17元/kg（合成氨原料成本取均值2500元/吨）比甲醇制氢要高。因此，当前甲醇制氢比氨制氢更具有经济性。

另外，氨在温度为20℃、8.58个大气压（或常压、温度为-33℃）的条件下以液态的形式存在；氢如果需要在常压下保持液态形式，则需要将温度降至零下253℃，制冷将损失大量的有用能，并且低温环境和现实环境中的温差将不可避免地导致氢气的蒸发耗散；甲醇在常温常压下即以液态形式存在。基于以上数据，从保存需要消耗的代价分析，甲醇的储运成本是低于液氢和液氨的。

现在氨能大火，但相比于甲醇来说技术仍不成熟、成本偏高，所以“氨-氢”储能目前在“甲醇-氢”面前还不具有竞争优势。不过在节能减排的政策趋势下，随着碳价的逐步上升，这种传统的煤制甲醇技术将逐渐被淘汰。绿色甲醇会逐渐亮相市场，未来能源将呈现多样化格局。