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導(dǎo)讀

氫能是未來(lái)國(guó)家能源體系的重要組成部分。“十四五”時(shí)期，我國(guó)將初步建立以工業(yè)副產(chǎn)氫和可再生能源制氫就近利用為主的氫能供應(yīng)體系。但在制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫、用氫為主的氫能產(chǎn)業(yè)鏈，還存在技術(shù)、成本和標(biāo)準(zhǔn)體系等方面的短板。相比之下氨是一種較易儲(chǔ)運(yùn)的儲(chǔ)氫載體，氨主要由氫氣和空氣合成制取，又可經(jīng)催化分解制取氫氣，被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是破解氫大規(guī)模儲(chǔ)運(yùn)難題的有效手段，助力“雙碳”目標(biāo)的新路徑之一。國(guó)家發(fā)展與改革委員會(huì)、國(guó)家能源局印發(fā)《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》，要求拓展氫（氨）儲(chǔ)能應(yīng)用領(lǐng)域，開(kāi)展依托可再生能源制氫（氨）的氫 （氨）儲(chǔ)能、試點(diǎn)示范，拉開(kāi)了綠色氫（氨）儲(chǔ)能融合發(fā)展的新篇章。氨以往是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的基礎(chǔ)化工原料，現(xiàn)在同時(shí)擔(dān)負(fù)儲(chǔ)氫載體的角色，如何獲取高質(zhì)量、低成本、無(wú)污染的綠氨成為研究熱點(diǎn)。今天請(qǐng)隨小編一起來(lái)了解島津在綠氨質(zhì)量分析方面的成功經(jīng)驗(yàn)。

“氨”天然的儲(chǔ)氫載體

氨（NH3）沸點(diǎn)-33.5℃，在常溫下是一種無(wú)色、易揮發(fā)、可燃、加壓易液化、具有辨識(shí)度刺激性氣味的氣體，有一定毒性和有環(huán)境污染性。氨的特點(diǎn)決定了：氨是天然的儲(chǔ)氫載氣、是突破氫大規(guī)模儲(chǔ)運(yùn)難題的有效手段。

·       合成氨氣基礎(chǔ)設(shè)施完備，綜合生產(chǎn)成本較低，易推廣

·       氨氣易液化，便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸

·       結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不易爆炸

·       氫的優(yōu)良載體，同體積的液氨比液氫多至少60%的氫

·       特殊氣味，泄露易預(yù)警

綠氨發(fā)展進(jìn)入快車(chē)道

o       綠氨

氨根據(jù)原料H2的來(lái)源不同可劃分為灰氨、藍(lán)氨、綠氨三種?；野保阂詡鹘y(tǒng)化石能源（天然氣和煤）制成；藍(lán)氨：生產(chǎn)原料由化石燃料提煉而來(lái)，但在提煉過(guò)程采樣碳捕捉和封存技術(shù)；綠氨（可再生氨）：主要指全程以可再生能源為動(dòng)力開(kāi)展的電解水制氫及空氣分離制氮再通過(guò) Haber-Bosch 法制氨的過(guò)程，即通過(guò)綠氫制備綠氨。

o       市場(chǎng)

2023年全國(guó)規(guī)劃的綠氨項(xiàng)目已超過(guò)三十多個(gè)，產(chǎn)能規(guī)模超過(guò)800萬(wàn)噸。綠氨市場(chǎng)預(yù)計(jì)將持續(xù)增長(zhǎng)，2023-2029年預(yù)測(cè)期內(nèi)復(fù)合年增長(zhǎng)率超過(guò)85%。國(guó)內(nèi)在建最大的綠氫合成綠氨創(chuàng)新示范項(xiàng)目——大安風(fēng)光制綠氫合成氨一體化示范項(xiàng)目動(dòng)工，投產(chǎn)后可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)18萬(wàn)噸/年的綠氨，開(kāi)啟了綠氨大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的新篇章。 

o       綠氨生產(chǎn)工藝與應(yīng)用

綠氨生產(chǎn)工藝及應(yīng)用分布圖

將風(fēng)能、太陽(yáng)能或核能轉(zhuǎn)化為電能，采用電解水的方式獲得綠氫，經(jīng)過(guò)與空分氮?dú)鈮嚎s合成綠氨。綠氨是一種“零碳”能源，除可用于傳統(tǒng)的化肥等行業(yè)外，也可應(yīng)用于儲(chǔ)氫、燃料、固碳和發(fā)電等領(lǐng)域。“2023廣汽科技日”上廣汽集團(tuán)發(fā)布了首臺(tái)搭載氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的乘用汽車(chē)，為新能源汽車(chē)領(lǐng)域的發(fā)展提供了新的可能性。

o       研發(fā)熱潮

綠氨的生產(chǎn)成本、應(yīng)用技術(shù)的成熟度等因素是制約綠氨規(guī)?；瘧?yīng)用的主要因素。國(guó)內(nèi)外科研院所展開(kāi)了對(duì)電解水制氫、合成氨工藝、綠氨能源化和燃料電池等領(lǐng)域的研發(fā)熱潮。高質(zhì)量、低成本綠氨技術(shù)的進(jìn)步，也將為新的應(yīng)用和提升綠氨的能源占比提供動(dòng)力。

高質(zhì)量綠氨的質(zhì)量保障

得益于多年以來(lái)在光/電催化、空分、合成氨等行業(yè)分析經(jīng)驗(yàn)的積累，綠氨科研和生產(chǎn)質(zhì)量分析方面島津具備完整的解決方案。包括光/電催化產(chǎn)物分析、空分高純氣體分析、合成氨氣體分析、過(guò)程微量硫化物分析等。

島津完整的合成氨氣相色譜分析解決方案，可為科研和工業(yè)化生產(chǎn)型用戶(hù)提供準(zhǔn)確的分析數(shù)據(jù)，助力綠氨技術(shù)的革新和普及。

島津合成氨氣相色譜解決方案

典型應(yīng)用案例分享

o       氫氣質(zhì)量是基礎(chǔ)

高純氫氣中微量雜質(zhì)分析色譜圖

氫氣中微量硫化物色譜圖

o       過(guò)程控制是關(guān)鍵

過(guò)程氣體中NH3濃度分析

過(guò)程氣體詳細(xì)組分分析

結(jié)語(yǔ)

綠氨作為一種“零碳”能源，是破解氫大規(guī)模儲(chǔ)運(yùn)難題的有效手段。綠氨產(chǎn)業(yè)的不斷完善，“氫氨”融合發(fā)展，將為快速實(shí)現(xiàn)能源替代，實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略的目標(biāo)提供支撐。島津綠氨分析解決方案可全程監(jiān)控原料、過(guò)程及產(chǎn)品質(zhì)量，滿(mǎn)足綠氨技術(shù)研發(fā)和工業(yè)化的分析需求。

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