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。


因此需要選擇合適的催化劑和優(yōu)化反應條件來抑制副反應的發(fā)生。甲醇裂解制氫的反應方程式為CH_{3}OHrightleftharpoons CO + 2H_{2})，Delta H^{0}= + 90.7kJ/mol)，同樣是吸熱反應。在高溫和催化劑的作用下，甲醇分子中的化學鍵斷裂，分解為一氧化碳和氫氣。

盡管甲醇制氫技術具備諸多優(yōu)勢，但在實際應用中，仍面臨著催化劑性能、能量效率以及安全環(huán)保等方面的挑戰(zhàn)。在催化劑性能方面，目前廣泛使用的銅基催化劑雖然在甲醇水蒸氣重整制氫反應中表現出較好的活性和選擇性，但仍存在一些問題。

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。

此外，催化劑的活性和選擇性在不同的反應條件下波動較大，難以在寬范圍的操作條件下保持穩(wěn)定的性能。當反應溫度、壓力或原料組成發(fā)生變化時，催化劑的性能可能會受到顯著影響，導致甲醇轉化率和氫氣選擇性下降。


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 。