甲醇制氢技术有三种,分别是甲醇裂解法、水蒸气重整法、部分氧化法,前两种为已经成熟的技术,后者正在开发。
一公斤甲醇制的氢气的量也不同,与工艺、设备等因素有关,我们先计算理论产量。
1.甲醇自身裂解
CH3OH→CO+H2
1kg甲醇的物质的量为1000/32=31.25mol,根据反应方程式得,1mol甲醇可生成1mol的氢气,那么甲醇裂解法1000g甲醇制备的氢气为31.25mol,质量为31.28×2=62.5g=0.0625kg。
2.甲醇与水蒸气反应
CH3OH+H2O→CO2+3H2
计算方法同上,不过这个方法1mol甲醇可生成3mol的氢气,所以一公斤甲醇理论上可制备出31.28×2×3=0.1875kg的氢气。
3.甲醇部分氧化制备氢气
2CH3OH+O2→4H2+2CO2
这个方法制备氢气,1mol甲醇可生成2mol氢气,一公斤甲醇理论上可制备31.28×2×2=0.125kg氢气
以上只是理论量,即在甲醇完全反应并能百分百得到所制备氢气的前提下的产量,而在实际工业化生产中,即使甲醇百分百反应,但需要对产物进行纯化分离,而这个过程肯定也是有损耗的,并且不同纯度规格的氢气纯化收率也不同,一般氢气回收率在70-87%之间,所以实际应用中氢的产量远远低于理论产量。