一吨绿色甲醇到底需要补充多少绿氢

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一吨绿色甲醇到底需要补充多少绿氢？

2024-04-30 15:41

发布于：云南省

1.绿甲醇生产为什么要补绿氢？

首先还是说到甲醇合成反应式：2H2+CO=CH3OH，即 H2 和CO 的体积比为 2:1

（实际工程中（H2-CO2）/(CO+CO2)~2.03）。而生物质气化过程产生的合成气

中H2/CO 一般小于 1，即气化过程产生的合成气中氢气量相对于一氧化碳量不

足，因此需要调整合成气中氢碳比到 2左右。

2.调整氢碳比的方式

调整合成气中氢碳比的方式有两种：

第一种，气化后段设置水煤气变换反应，通过 CO+H2O=H2+CO2，即消耗自身一

部分 CO 而多产生 H2，从而使合成气中氢碳比满足合成要求，但带来的代价是

消耗了部分 CO，多产生 CO2，多消耗了生物质原料。

第二种，在合成气中补充绿氢，调整氢碳比到 2左右。

3.一吨绿甲醇需要补充多少绿氢？

通过反应方程式，合成一吨绿甲醇理论需要 1400Nm3 氢气，700Nm3 CO。讨论

一吨绿甲醇需要补充多少绿氢时，首先需要明确气化合成气后段设不设置水煤

气变换反应。若不设置水煤气变换反应，即补氢量由合成气中 H2/CO 决定（调

整至 H2/CO=2 时的供氢量）；若设置水煤气变换反应，补氢量由变换后的合成

气H2/CO 决定。

简单举例：

假设气化炉合成气净化后 H2/CO=1:1，H2+CO 合计 600Nm3/h（对应前篇文章中

的单吨干燥无灰基生物质有效气产量）。

（1）不设置水煤气变换反应，需补充氢气 300Nm3/h，折算下来单吨绿甲醇需

要消耗生物质 4.53 吨（收到基）。

（2）不补绿氢时，需要 100Nm3/h 的CO 去参加水煤气变换反应，折算下来单

吨绿甲醇需要消耗生物质 6.8 吨（收到基）。

（3）部分合成气去变换反应+部分补充绿氢。补氢量就介于（1）和（2）之间，

单吨绿甲醇需要消耗的生物质量在 4.53~6.8 吨之间。

4.到底补绿氢合适还是水煤气变换反应合适？

补绿氢时，可以降低生物质原料消耗量，但会增加新能源制氢部分投资；

不补绿氢设置水煤气变换反应时，项目前期投资规模降低，但会增加单位绿甲

醇生物质原料消耗量；

到底补绿氢合适还是通过水煤气变换反应合适，究其根本在于成本对比。按照

现阶段绿氢成本偏高的现状，仅从成本角度考虑，不补绿氢时的价格一般更具

有优势。但为了同时考虑生物质消耗量的影响，可考虑合成气部分水煤气变换+

部分补绿氢的方案。

5.结论

（1）单吨绿甲醇需要补充多少绿氢，主要取决于 A.设不设置水煤气变换反应，

B.合成气中 H 2 /CO 和绝对产率。

（2）长远来看，生物质资源愈发紧张是一个必然的事实，当生物质秸秆收集

半径过大的，成本会急剧上升，部分补氢从技术经济性来说，是可以考虑的。

（3）生物质碳源为珍贵的绿色碳源，现阶段建议同时考虑富 CO2 的合成气甲

醇生产工艺，此种工艺可最大化的利用生物质碳源，从源头降低生物质消耗量，

但会大幅度提升补绿氢量，经济性需充分论证，其适合于生物质资源紧张、大

规模绿色甲醇合成的工程场景。

一吨绿色甲醇到底需要消耗几吨秸秆？这是一个很多行业从业者了解但可能并

没有真正关注到的一个非常重要的或者会影响到项目成败的关键点。

1.绿色甲醇分类

绿色甲醇主要分为生物甲醇和电甲醇，生物甲醇主要包括生物质气化+净化+甲

醇合成；电甲醇主要指 CO2+H2 合成路线。本文暂不讨论补绿氢的混合醇路线，

即仅考虑纯生物甲醇路线。

2.一般说法

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一吨绿色甲醇到底需要补充多少绿氢？ 2024-04-3015:41发布于：云南省1.绿甲醇生产为什么要补绿氢？首先还是说到甲醇合成反应式：2H2+CO=CH3OH，即H2和CO的体积比为2:1（实际工程中（H2-CO2）/(CO+CO2)~2.03）。而生物质气化过程产生的合成气中H2/CO一般小于1，即气化过程产生的合成气中氢气量相对于一氧化碳量不足，因此需要调整合成气中氢碳比到2左右。2.调整氢碳比的方式调整合成气中氢碳比的方式有两种：第一种，气化后段设置水煤气变换反应，通过CO+H2O=H2+CO2，即消耗自身一部分CO而多产生H2，从而使合成气中氢碳比满足合成要求，但带来的代价是消耗了...

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