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。
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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
现在很多文章指出，一吨生物甲醇消耗生物质大概3~4吨，这个数准确吗？准确的话那到底是3吨还是4吨？在做实际工程时，3和4的差距非常大。那么该从哪些方面来考虑这个数据更合理？
3 . 一吨甲醇需要多少原料？
物料平衡是一个化工科工程师分析此数据的基本出发点。
2H2+CO=CH3OH，这是甲醇合成的基本反应方程式，可以非常容易的计算出来生产1吨甲醇理论上需要2100 Nm3 有效气（CO+H2）。考虑到实际工程，目前可以做到2200Nm3（有效气）/吨甲醇（或者更低）。
4.一吨秸秆可以产生多少有效气？
秸秆产生有效气的过程即为生物质气化过程。要把这个问题说清楚比较复杂。首先我们要统一一个基准：即明确我们说的1吨秸秆是收到基、空气干燥基、干燥基还是干燥无灰基。其次是因为生物质气化工艺路线很多，不同的生物质气化路线产生的合成气组成和绝对产量有差异。
为了不过于讨论具体的气化炉炉型和气化参数，本文以2023年一篇公开发表纯氧生物质气化论文为基础数据，即干燥无灰基生物质产气量900Nm3（干气）/吨，H2+CO约390Nm3/吨。再考虑产生的CH4部分转化为CO和H2，总的H2+CO产量约600Nm3/吨。
简单折算到吨甲醇需消耗3.67吨生物质。
5.一吨绿色甲醇到底需要消耗多少生物质？
看似3.67吨生物质在本文开头的3~4吨之间？ 实际上大家需要关注的是这个3.67吨生物质/吨甲醇是干燥无灰基消耗量。 若折算成收到基含水20%，含灰20%的生物质秸秆， 则吨甲醇需要秸秆原料6.12吨。 除此之外，还应考虑到秸秆每倒腾一次就有消耗，存放过程还会有损耗，合计保守暂按10%考虑， 则吨甲醇需要秸秆原料6.8吨生物质。 即10万吨的绿色甲醇需要68万吨秸秆。 是不是颠覆了大家传统的认知。
6.再次说明
需要再次说明的是， 6.8吨是基于一个很重要的基准点：干燥无灰基吨秸秆有效气产量600Nm3计。 不同气化炉的产气率不同，可以做相应的折算。收集到的生物质的品质不同，亦可做相应折算。
因此，建议大家在关注此数据时，高度关注不同生物质气化炉吨干燥无灰基产气量，不要过于笼统的去看这个问题。 这是一个很重要的事情。
编辑来源 杨小山
