天然氣摻氫的安全性是當(dāng)前研究和應(yīng)用中的核心問題。氫氣與天然氣在物理和化學(xué)性質(zhì)上存在顯著差異，例如氫氣的擴(kuò)散速度更快、小點(diǎn)火能量更低、火焰?zhèn)鞑ニ俣雀臁⒈O限范圍更廣等。這些特性使得摻氫天然氣在輸送和使用過程中面臨更高的安全風(fēng)險(xiǎn)，如氫脆、泄漏、爆炸和回火等問題。

提升產(chǎn)品質(zhì)量與安全性
天然氣摻氫燃燒不僅能夠降低碳排放，還能提升產(chǎn)品質(zhì)量與安全性。例如，Saverglass公司通過天然氣摻氫燃燒試驗(yàn)，成功探索了氫氣在玻璃制造中的應(yīng)用，為行業(yè)樹立了綠色生產(chǎn)的新。此外，氫氣燃燒速度快、火焰短、無有毒有害氣體排放，每噸原料產(chǎn)生的二氧化碳排放量減少1.85噸

顯著降低碳排放
天然氣摻氫燃燒能夠有效減少玻璃熔窯中的碳排放。例如，信義玻璃（營口）有限公司在二期800噸/天節(jié)能基片玻璃生產(chǎn)線項(xiàng)目中，采用天然氣制氫工藝，通過壓縮、脫硫、轉(zhuǎn)化等步驟，將天然氣轉(zhuǎn)化為高純度氫氣，用于玻璃熔窯燃燒。該技術(shù)不僅降低了碳排放，還提高了能源利用效率。此外，研究表明，摻氫比例為20%時(shí)，爐溫可升高20℃，煙氣中二氧化碳體積濃度占比降低7.5%

然而，隨著摻氫比例的增加，安全風(fēng)險(xiǎn)也隨之上升。例如，摻氫比例超過10%時(shí)，可能會(huì)引發(fā)氫脆、部件過熱、回火等問題。因此，摻氫比例的控制是確保天然氣摻氫安全的關(guān)鍵。此外，現(xiàn)有天然氣管道和設(shè)備的材料性能也需要進(jìn)行評(píng)估和改造，以適應(yīng)氫氣的摻入。

甲醇制氫在實(shí)際應(yīng)用中仍面臨一些挑戰(zhàn)。例如，甲醇的生產(chǎn)成本較高，且其燃燒過程中仍會(huì)產(chǎn)生一定量的二氧化碳。此外，甲醇制氫設(shè)備的運(yùn)營和維護(hù)成本也較高，需要優(yōu)化生產(chǎn)工藝和提高設(shè)備效率，以降低成本。因此，盡管甲醇制氫在碳排放方面具有一定的優(yōu)勢，但其在實(shí)現(xiàn)碳排放指標(biāo)方面仍需進(jìn)一步的技術(shù)突破和成本優(yōu)化。

降低生產(chǎn)成本
天然氣摻氫燃燒能夠降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。例如，格瑞卡頓天然氣節(jié)能案例中，通過摻入20%的氫氣，陜西某玻璃廠每小時(shí)可節(jié)約840元天然氣費(fèi)用，每天節(jié)約2160元，每年可節(jié)約60多萬元。此外，制氫燃燒一體機(jī)的使用，能夠顯著降低企業(yè)運(yùn)營成本，生產(chǎn)運(yùn)行成本可降低20~30%