“氢氨”融合发展，看岛津绿氨分析成功经验

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导读

氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。“十四五”时期，我国将初步建立以工业副产氢和可再生能源制氢就近利用为主的氢能供应体系。但在制氢、储氢、运氢、用氢为主的氢能产业链，还存在技术、成本和标准体系等方面的短板。相比之下氨是一种较易储运的储氢载体，氨主要由氢气和空气合成制取，又可经催化分解制取氢气，被业内认为是破解氢大规模储运难题的有效手段，助力“双碳”目标的新路径之一。国家发展与改革委员会、国家能源局印发《“十四五”新型储能发展实施方案》，要求拓展氢（氨）储能应用领域，开展依托可再生能源制氢（氨）的氢 （氨）储能、试点示范，拉开了绿色氢（氨）储能融合发展的新篇章。氨以往是关系国计民生的基础化工原料，现在同时担负储氢载体的角色，如何获取高质量、低成本、无污染的绿氨成为研究热点。今天请随小编一起来了解岛津在绿氨质量分析方面的成功经验。

“氨”天然的储氢载体

氨（NH3）沸点-33.5℃，在常温下是一种无色、易挥发、可燃、加压易液化、具有辨识度刺激性气味的气体，有一定毒性和有环境污染性。氨的特点决定了：氨是天然的储氢载气、是突破氢大规模储运难题的有效手段。

·       合成氨气基础设施完备，综合生产成本较低，易推广

·       氨气易液化，便于储存和运输

·       结构稳定，不易爆炸

·       氢的优良载体，同体积的液氨比液氢多至少60%的氢

·       特殊气味，泄露易预警

绿氨发展进入快车道

o       绿氨

氨根据原料H2的来源不同可划分为灰氨、蓝氨、绿氨三种。灰氨：以传统化石能源（天然气和煤）制成；蓝氨：生产原料由化石燃料提炼而来，但在提炼过程采样碳捕捉和封存技术；绿氨（可再生氨）：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。

o       市场

2023年全国规划的绿氨项目已超过三十多个，产能规模超过800万吨。绿氨市场预计将持续增长，2023-2029年预测期内复合年增长率超过85%。国内在建最大的绿氢合成绿氨创新示范项目——大安风光制绿氢合成氨一体化示范项目动工，投产后可实现年产18万吨/年的绿氨，开启了绿氨大规模工业化生产的新篇章。 

o       绿氨生产工艺与应用

绿氨生产工艺及应用分布图

将风能、太阳能或核能转化为电能，采用电解水的方式获得绿氢，经过与空分氮气压缩合成绿氨。绿氨是一种“零碳”能源，除可用于传统的化肥等行业外，也可应用于储氢、燃料、固碳和发电等领域。“2023广汽科技日”上广汽集团发布了首台搭载氨燃料发动机的乘用汽车，为新能源汽车领域的发展提供了新的可能性。

o       研发热潮

绿氨的生产成本、应用技术的成熟度等因素是制约绿氨规模化应用的主要因素。国内外科研院所展开了对电解水制氢、合成氨工艺、绿氨能源化和燃料电池等领域的研发热潮。高质量、低成本绿氨技术的进步，也将为新的应用和提升绿氨的能源占比提供动力。

高质量绿氨的质量保障

得益于多年以来在光/电催化、空分、合成氨等行业分析经验的积累，绿氨科研和生产质量分析方面岛津具备完整的解决方案。包括光/电催化产物分析、空分高纯气体分析、合成氨气体分析、过程微量硫化物分析等。

岛津完整的合成氨气相色谱分析解决方案，可为科研和工业化生产型用户提供准确的分析数据，助力绿氨技术的革新和普及。

岛津合成氨气相色谱解决方案

典型应用案例分享

o       氢气质量是基础

高纯氢气中微量杂质分析色谱图

氢气中微量硫化物色谱图

o       过程控制是关键

过程气体中NH3浓度分析

过程气体详细组分分析

结语

绿氨作为一种“零碳”能源，是破解氢大规模储运难题的有效手段。绿氨产业的不断完善，“氢氨”融合发展，将为快速实现能源替代，实现“双碳”战略的目标提供支撑。岛津绿氨分析解决方案可全程监控原料、过程及产品质量，满足绿氨技术研发和工业化的分析需求。

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