在智能電網(wǎng)中,氨的再生與其高效內(nèi)燃機(jī)發(fā)電循環(huán),與天然氣的多級(jí)熱電聯(lián)產(chǎn),可以成為一個(gè)聯(lián)合體,實(shí)現(xiàn)60%到80%的發(fā)電效率與高達(dá)90%的熱效率,并可望實(shí)現(xiàn)COP高達(dá)5到10倍能效的建筑體新型供能方式。發(fā)展氨經(jīng)濟(jì)的合理性,可從多方面考證。較為突出的是:氨因其用量大及用途廣,在生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)、供給等各方面都已成體系,因而具有推廣應(yīng)用的良好基礎(chǔ)。在將來(lái),液氨可能作為一種交通工具的燃料而被普遍使用。各地可能出現(xiàn)不少液氨燃料站。液氨不但將成為汽車和輪船的燃料,還可以成為航空航天的重要燃料。對(duì)航空航天領(lǐng)域來(lái)說(shuō),液氨的安全性將成為它被選作燃料的一個(gè)特別重要的因素。氫轉(zhuǎn)氨是將氫氣與氮?dú)庠谶m當(dāng)?shù)臈l件下反應(yīng)生成氨氣的過(guò)程。水力綠氫制氨用途
歐盟“可再生甲醇”Renewable Methanol定義,基于可再生燃料產(chǎn)品組“RFNBO”,歐盟《可再生能源指令(REDⅡ)》的補(bǔ)充條例中提出,考慮脫碳進(jìn)程,在短期內(nèi),利用已計(jì)入歐盟排放交易體系,在工業(yè)中捕集獲得的二氧化碳制備的甲醇可以暫認(rèn)為“可再生甲醇”(Renewable Methanol),但全生命周期碳排放不超過(guò)28.2克二氧化碳當(dāng)量/兆焦(3.4千克二氧化碳當(dāng)量/千克氫氣)。美國(guó)“綠色甲醇”Green Methanol定義,目前,尚未查詢到美國(guó)有關(guān)綠色甲醇的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)或定義,經(jīng)網(wǎng)絡(luò)報(bào)道,2023年9月美國(guó)OCI公司宣布擬擴(kuò)建綠色甲醇(Green Methanol)項(xiàng)目,其綠色甲醇將使用可再生原料的混合物生產(chǎn),包括RNG、綠色氫氣和其他原料。上述報(bào)道中其綠色甲醇主要原材料均為可再生原料。綠氨運(yùn)輸綠氨技術(shù)通過(guò)可持續(xù)能源替代傳統(tǒng)方法,實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保的氨制備。
第二項(xiàng)授權(quán)法案定義了一種量化可再生氫的計(jì)算方法,即可再生氫的燃料閾值必須達(dá)到28.2克二氧化碳當(dāng)量/兆焦(3.4千克二氧化碳當(dāng)量/千克氫氣)才能被視為可再生。該方法考慮到了燃料整個(gè)生命周期的溫室氣體排放,同時(shí)明確了在化石燃料生產(chǎn)設(shè)施中的共同生產(chǎn)可再生氫或其衍生物的情況下,應(yīng)當(dāng)如何計(jì)算其溫室氣體排放。日本“低碳?xì)洹保ǖ吞克厮兀┒x,2023年6月6日,日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省(METI)發(fā)布修訂版《氫能基本戰(zhàn)略》,該草案已經(jīng)在可再生能源、氫能相關(guān)部長(zhǎng)級(jí)會(huì)議上通過(guò)。該戰(zhàn)略設(shè)定了“低碳?xì)洹钡奶紡?qiáng)度目標(biāo),即從原料生產(chǎn)到氫氣生產(chǎn)的碳排放強(qiáng)度低于3.4千克二氧化碳/千克氫氣,并明確了境外生產(chǎn)氫的碳排放要涵蓋長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)热芷凇?/p>
什么是綠氨?氨通常由氫氣和氮?dú)夥磻?yīng)合成,常用的方法是哈伯-博施法。這類“棕氨”使用化石燃料制備氫氣并提供能源,每生產(chǎn)1公噸就會(huì)釋放約2公噸溫室氣體。棕氨的生產(chǎn)規(guī)模巨大。據(jù)估計(jì),合成氮基肥料養(yǎng)活了世界上約一半人口。合成氮肥養(yǎng)活了近40億人。與棕氨相比,綠氨使用可再生能源,并分別從水和空氣中分離氫氣和氮?dú)?,生產(chǎn)成本一般更高。不過(guò),由于可再生能源價(jià)格下降等原因,該成本也正逐漸降低。除了減排的明顯優(yōu)勢(shì),綠氨的生產(chǎn)過(guò)程也不像棕氨那樣依賴天然氣??紤]到俄羅斯是氨的重要生產(chǎn)者和天然氣的主要供應(yīng)來(lái)源,這一點(diǎn)尤其具有現(xiàn)實(shí)意義。俄羅斯因俄烏戰(zhàn)事受到一系列制裁,已經(jīng)造成了肥料短缺和價(jià)格飛漲。綠氨產(chǎn)業(yè)是指涉及綠氨技術(shù)的全產(chǎn)業(yè)鏈及相關(guān)產(chǎn)業(yè)。
目前的綠色制氨工藝通過(guò)使用可再生能源發(fā)電來(lái)進(jìn)行 Haber-Bosch 工藝改進(jìn),其中主要使用幾種不同類型的水電解器進(jìn)行綠色氫氣的合成。(A)為不同水電解槽生產(chǎn)綠色 H2:堿性水電解(AWE)、聚合物電解質(zhì)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(chǎn),(C)為通過(guò)改進(jìn)的 Haber-Bosch 工藝合成綠色 NH3。其中綠色 NH3 生產(chǎn)能力通常為 10000 噸/日,太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)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(chǎn)的水電解槽、用于 N2 分離的空分裝置和用于綠色 NH3 生產(chǎn)的 Haber-Bosch 工藝)如綠色虛線所示。氨轉(zhuǎn)氫是指將氨氣還原為氫氣的化學(xué)反應(yīng)。水力綠氫制氨用途
綠氨氨塔內(nèi)件是指氨合成塔內(nèi)所使用的材料和組件。水力綠氫制氨用途
早在上世紀(jì)60年代,由美國(guó)軍方資助的一項(xiàng)研究即已證明:以小型核反應(yīng)堆為能源就地生產(chǎn)液氨,是解決野戰(zhàn)機(jī)動(dòng)隊(duì)伍燃料問(wèn)題的較有效的方法。從長(zhǎng)期、宏觀的角度看,發(fā)展氨經(jīng)濟(jì)、普及氨燃料,將使化工、機(jī)械、汽車、運(yùn)輸?shù)雀餍袠I(yè)都得到前所未有的發(fā)展機(jī)會(huì);使農(nóng)業(yè)得益于合燃、肥、電、安“四位一體”帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)和便利;使自然、環(huán)境得到保護(hù)和修復(fù),以避免由自然環(huán)境的毀壞而可能引起的無(wú)法估量的經(jīng)濟(jì)損失甚至災(zāi)難。以氨燃料更替石油類燃料的過(guò)程,即使立刻以全力展開(kāi),也必經(jīng)數(shù)十年或百余年方可能漸成規(guī)模。水力綠氫制氨用途