氨转氢市场

时间:2024年09月25日 来源:

目前的绿色制氨工艺通过使用可再生能源发电来进行 Haber-Bosch 工艺改进,其中主要使用几种不同类型的水电解器进行绿色氢气的合成。(A)为不同水电解槽生产绿色 H2:碱性水电解(AWE)、聚合物电解质膜水电解(PEM WE)和固体氧化物水电解(SOE),(B)为 N2由空气分离装置生产,(C)为通过改进的 Haber-Bosch 工艺合成绿色 NH3。其中绿色 NH3 生产能力通常为 10000 吨/日,太阳能光伏发电产生的可再生电力为绿色 NH3 合成工艺提供能源(即用于绿色 H2 生产的水电解槽、用于 N2 分离的空分装置和用于绿色 NH3 生产的 Haber-Bosch 工艺)如绿色虚线所示。绿氨氨合成塔是进行氨制备的主要设备之一。氨转氢市场

氨转氢市场,绿氨

早在上世纪60年代,由美国军方资助的一项研究即已证明:以小型核反应堆为能源就地生产液氨,是解决野战机动队伍燃料问题的较有效的方法。从长期、宏观的角度看,发展氨经济、普及氨燃料,将使化工、机械、汽车、运输等各行业都得到前所未有的发展机会;使农业得益于合燃、肥、电、安“四位一体”带来的经济和便利;使自然、环境得到保护和修复,以避免由自然环境的毁坏而可能引起的无法估量的经济损失甚至灾难。以氨燃料更替石油类燃料的过程,即使立刻以全力展开,也必经数十年或百余年方可能渐成规模。氨转氢市场水力氨转氢的研究可以促进水能资源的高效利用和氨气的可持续生产。

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要合成氨,需要加压和提高温度,消耗能源。在低温低压等温和条件下也能发生反应的技术不可或缺。日本专业技术厅的“需求即刻满足型技术动向调查报告书”显示,在氨合成技术的专业技术和受到关注的成果中,引人关注的是日本和欧洲的企业与大学。从2003~2017年申请的专业技术数来看,瑞士的工程企业Casale排在头一位。包括第3位的德国蒂森克虏伯集团、第5位的丹麦托普索(HaldorTopsoe)等在内,前面10以内有5家欧洲企业。日本也有三菱重工、丰田和东京工业大学等4家企业与大学跻身前面十名。

氮分子由2个氮原子强烈结合而成,即使加热到800度也难以分开。降低切断原子结合所需的能量成为技术开发的主要关键。日本专业技术厅列举了3个方法。分别是具有促进化学反应作用的“催化剂”、应用电池原理引发化学反应的“电化学合成(电解合成)法”、以及模仿产生氨的细菌活动的“生物合成法”。被认为较具潜力的是新催化剂的开发,全球围绕成果展开了竞赛。催化剂是合成反应不可或缺的存在,能降低分开氮分子所需的能量。绿色制氨(可再生氨)工艺主要指全程以可再生能源为动力开展的电解水制氢及空气分离制氮再通过 Haber-Bosch 法制氨的过程,即通过绿氢制备绿氨。绿氨产品的出口有助于扩大国内绿氨产业的国际影响力。

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国际可再生能源署IRENA“绿氢”(Green Hydrogen)定义。国际可再生能源署IRENA发布《“绿氢”政策制定指南2020》,其中定义“绿氢”,即用可再生能源生产的氢能。该指南提及较成熟的绿氢制备技术是基于可再生电能的水电解技术,同时也提及了其他可再生能源制氢方案,包括生物质气化与裂解、热化学水分解、光催化、生物质超临界水气化等。国际可再生能源署对于生产每单位绿氢的二氧化碳当量没有明确规定。国际绿氢组织“绿氨”(Green ammonia)定义,2023年1月14日,国际绿氢组织(GH2)宣布对绿氨标准进行更新,新标准规定由绿氢制成绿氨(Green ammonia)的温室气体排放强度标准不应超过0.3千克二氧化碳当量/千克氨。绿氨在工业生产中常用来调节反应体系的酸碱度。安徽绿氢制氨装置

绿氨是一种具有强烈刺激性气味的气体,需谨慎防护。氨转氢市场

随着未来天然气的供不应求,氢的来源势必渐以煤、生物质和水为主,并较终依赖生物质与水。制氨所需的能源也势必从目前的化石能源(包括石油、天然气、煤炭等)及物理能(包括光、水力、风力、温差、核变等)较终走向只依赖物理能(特别是自然能),必然走向风光核分布式制氨的光辉道路当前全球已跨入“气体能源时代”,其“主动脉”当推“含碳的氢能源”——天然气即甲烷(CH4),而其“主静脉”唯有“含氢无碳能源”——氨(NH3)可以胜任。2012年全球氨产能2.5亿吨,可以预计的未来,全球社会正在酝酿一场规模宏大的“(10亿吨—100亿吨)氨能源工业与蓝色经济产业化新风暴”。氨转氢市场

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