目前的綠色制氨工藝通過使用可再生能源發電來進行 Haber-Bosch 工藝改進,其中主要使用幾種不同類型的水電解器進行綠色氫氣的合成。(A)為不同水電解槽生產綠色 H2:堿性水電解(AWE)、聚合物電解質膜水電解(PEM WE)和固體氧化物水電解(SOE),(B)為 N2由空氣分離裝置生產,(C)為通過改進的 Haber-Bosch 工藝合成綠色 NH3。其中綠色 NH3 生產能力通常為 10000 噸/日,太陽能光伏發電產生的可再生電力為綠色 NH3 合成工藝提供能源(即用于綠色 H2 生產的水電解槽、用于 N2 分離的空分裝置和用于綠色 NH3 生產的 Haber-Bosch 工藝)如綠色虛線所示。綠氨可以與一些酸性物質反應,產生鹽和水。廣東氫轉氨發展趨勢
中國的絕大多數人口仍在農村,新農村建設正“如火如荼”。農業機械化、農用汽車化正在興起之中,估計到2020年將增長2倍,未來兩者需求還將持續增長四五倍。2005年農業機械總容量為7億千瓦(其中柴油動力為5.4億千瓦/全年消耗柴油3500萬噸),其中拖拉機2億千瓦,收獲機械0.8億千瓦,排灌機械1.2億千瓦,運輸機械1.6億千瓦。1.3億公頃土地,單位農機每公頃只有3.37千瓦,年消耗柴油3500萬噸。而類似地形氣候國情的韓國與意大利則高達5到7千瓦。內蒙綠氨哪家好綠氨技術通過可持續能源替代傳統方法,實現低碳環保的氨制備。
要合成氨,需要加壓和提高溫度,消耗能源。在低溫低壓等溫和條件下也能發生反應的技術不可或缺。日本專業技術廳的“需求即刻滿足型技術動向調查報告書”顯示,在氨合成技術的專業技術和受到關注的成果中,引人關注的是日本和歐洲的企業與大學。從2003~2017年申請的專業技術數來看,瑞士的工程企業Casale排在頭一位。包括第3位的德國蒂森克虜伯集團、第5位的丹麥托普索(HaldorTopsoe)等在內,前面10以內有5家歐洲企業。日本也有三菱重工、豐田和東京工業大學等4家企業與大學躋身前面十名。
“綠”氨認證標準。歐盟“可再生氨”(RFNBO)定義,歐盟《可再生能源指令》中定義了可再生燃料產品組“RFNBO”,基于可再生氫生產的液態燃料,如氨、甲醇或電子燃料,同時被視為RFNBO。歐盟對于生產每單位綠氨的二氧化碳當量沒有明確規定。日本“低碳氨”(低炭素)定義,2023年6月6日,日本經濟產業省(METI)發布修訂版《氫能基本戰略》,為氫和氨的生產設定全生命周期碳排放強度指標,“低碳氨”(低炭素)的定義為生產鏈(含制氫過程)的碳排放強度低于0.84千克二氧化碳當量/千克氨。環保綠氨的實施可以推動工業向低碳、環保方向轉型。
對氨的需求正在增長。前路有哪些挑戰?綠氨的生產尚處早期階段,未來需要大量的投資和基礎設施建設來擴大規模。與此同時,由于氨有毒性,其運輸和儲存還需要考慮安全因素。盡管如此,氨的發展仍然對脫碳困難的行業大有裨益。世界經濟論壇的“先行者聯盟”正共同努力,為難以減排的行業制定清潔技術解決方案,如鋁、航空、化學品、混凝土、航運、鋼鐵和貨運等行業。這些行業的排放量占全球排放量的30%。以航運和物流公司禮諾航運為例,它在2022年加入“先行者聯盟”,并承諾到2030年至少在5%的深海業務中使用綠氨或綠醇。綠氨是一種重要的工業原料,用于制造肥料、清潔劑和化學藥品等。貴州氫轉氨現狀
綠氨制備過程中可通過控制反應條件提高產品氨氣的純度和產率。廣東氫轉氨發展趨勢
但專業人士同時指出,盡管有如上優勢,綠氨儲氫的商業化程度仍然有待提高,目前主要集中在小規模的試驗和應用。“未來,隨著綠氫、綠氨的成本下降及技術的進一步突破,綠氨儲運氫有望快速增長。”專業人士稱,《報告》顯示,現階段綠氨成本仍然較高,不具備競爭優勢。2020年,綠氨的生產成本區間為720-1400美元/噸,通過煤等化石燃料制取的灰氨成本則為280-440美元/噸。即使煤炭價格處于歷史高點,綠氨成本比灰氨高,不具備競爭優勢。廣東氫轉氨發展趨勢