甲醇是可再生、常温液态、高能量密度的氢能载体，对于解决氢能的“制-储-运-用”全链条难题具有重要意义。现有甲醇蒸汽重整制氢技术存在反应温度高、需要稳定外部供热等关键挑战，制约了其在储氢、制氢场景中的应用。甲醇自热重整可以实现制氢反应热的自给，但传统的反应器外热方式因燃烧、大温差传热导致严重的不可逆损失、制氢额外能耗与碳排放。本文以发展低能耗、低排放的甲醇自热重整制氢过程为目标，首先对不同自热方式与重整反应耦合过程的不可逆损失开展热力学分析；构建了能量转化模型与㶲平衡模型，在低反应温度（200°C）条件下，定量分析了外热式、内热式甲醇自热重整制氢的氧化放热、重整吸热及传热过程中的㶲变化与不可逆损失分布特征。进一步建立了二维轴对称数值模型，对不同自热重整反应器内的物质与能量输运过程进行模拟。结果表明，在相同甲醇进料条件下，内热式甲醇自热重整制氢过程的㶲效率与外热式方法相比提高19.42%，不可逆损失降低57.35%. 在200°C、5 bar条件下，通过引入二氧化碳原位吸附强化，内热式甲醇自热重整的甲醇转化率由61.52%提高至79.14%，㶲效率提高24.76%. 吸附强化内热式甲醇自热制氢方法较传统外热式方法大幅降低了传热与反应过程的不可逆损失，在低反应温度下实现高效制氢，为用户侧紧凑型低碳制氢系统提供了新思路和新方法。
Yang et al. (Sun,) studied this question.