新颜色的旧化学
2020 年 1 月末，世界上第一个蓝色氨 (XNUMX) 从沙特阿拉伯运往日本，据媒体报道，该蓝色氨将用于发电厂发电，而不会排放二氧化碳。 对于外行来说，这可能看起来有点神秘。 有没有新的奇迹燃料？
运输背后的沙特阿美公司（Saudi Aramco）生产 碳氢化合物转化燃料 （即石油衍生产品）转化为氢气，然后将产品转化为氨，捕获二氧化碳副产品。 因此，氨储存氢气，也称为“蓝色”氢气，而不是来自可再生资源而非化石燃料的“绿色”氢气。 它也可以在火力发电厂中作为燃料燃烧，重要的是不会排放二氧化碳。
为什么存储更好 运输氨中结合的氢 不仅仅是纯氢？ 根据投资银行汇丰银行支持这项新技术的一项研究，“氨更容易液化——它在零下 33 摄氏度下冷凝——每立方米所含的氢是液化氢的 1,7 倍。”
沙特阿拉伯世界上最大的石油出口国，正在投资于从化石燃料中提取氢气并将产品转化为氨的技术。 美国公司 Air Products & Chemicals Inc. 今年夏天，沙特公司 ACWA Power International 和负责建设未来未来城市 Neom (2) 的组织签署了一项协议，该国希望在红海沿岸建造这座城市。 根据协议，将使用可再生能源驱动的氢建造一座价值 XNUMX 亿美元的合成氨厂。
2. 未来派沙特城市 Neom 的可视化之一。
众所周知，氢气是一种清洁燃料，燃烧时只会产生水蒸气。 它通常被认为是一种重要的绿色能源。 然而，实际情况要复杂一些。 氢气排放的总体平衡与用于生产氢气的燃料一样清洁。 考虑到总排放平衡，排放的气体有绿氢、蓝氢和灰氢。 绿氢 它仅使用可再生和无碳能源生产。 灰氢是经济中最常见的氢形式，由化石燃料生产，这意味着低碳氢排放在很大程度上被制造过程所抵消。 蓝色氢是仅从天然气中提取的氢的名称，它的二氧化碳排放量较低，比大多数化石燃料更清洁。
氨是一种含有三个氢分子和一个氮分子的化合物。 从这个意义上说，它“储存”了氢气，可以作为生产“可持续氢气”的原料。 氨本身和氢气一样，在火力发电厂燃烧时不会排放二氧化碳。 名称中的蓝色表示它是使用天然气（在某些情况下还使用煤炭）生产的。 由于能够在转换过程中捕获和隔离二氧化碳 (CCS)，它也被认为是一种更环保的能源生产形式。 至少生产这种产品的沙特阿美公司是这样保证的。
从蓝色到绿色
许多专家认为，上述技术只是一个过渡步骤，目标是实现绿色氨的高效生产。 当然，这个在化学成分上没有区别，就像蓝色在化学成分上与任何其他氨没有区别一样。 重点很简单，绿色版的制作过程会 完全无排放 并且与化石燃料无关。 例如，这可能是一个生产可再生氢的工厂，然后将其转化为氨，以便于储存和运输。
2018 年 2050 月，英国能源转型委员会发布了一份报告，该委员会是“来自能源生产和使用行业的商业、金融和民间社会领袖联盟”。 任务可能。 据作者称，到 XNUMX 年氨的完全脱碳在技术上和经济上都是可行的，但蓝色氨在几十年内就不再重要了。 最终将占据主导地位 绿氨. 报告称，这是因为捕获最后 10-20% 的 CO 成本很高。2 在生产过程中。 然而，其他评论员指出，这些预测是基于最先进的技术。 同时，氨合成新方法的研究还在继续。
例如 马泰奥·马桑蒂Casale SA 的工程师（氨能源协会的成员）提出了一种新的专利工艺，用于“将天然气转化为氨以减少 COXNUMX 排放”。2 与现有最佳技术相关的大气排放量高达 80%”。 简单地说，他提议用“预燃脱碳策略”来取代用于在燃烧后从废气中捕获二氧化碳的CDR（二氧化碳去除）装置。
还有很多其他的新想法。 美国公司 Monolith Materials 提出了“一种将天然气高效地转化为碳烟和氢气形式的碳的新电气工艺”。 煤炭在这里不是废物，而是一种可以形成具有商业价值的商品形式的物质。 该公司希望不仅以氨的形式储存氢气，而且还希望以甲醇等形式储存氢气。 还有eSMR，丹麦的Haldor Topsoe开发的一种方法，基于 使用可再生能源发电 作为氨厂生产氢气的甲烷蒸汽重整阶段的额外工艺热源。 预计二氧化碳排放量会减少2 用于氨生产约 30%。
如您所知，我们的Orlen也从事氢气的生产。 他在 2020 年 XNUMX 月的波兰化学大会上谈到了生产绿色氨作为能源储存，即在上述交通工具启程前往日本的前几天， 雅切克·门德勒夫斯基，来自 PKN Orlen 集团的 Anwil 董事会成员。 事实上，这可能是 蓝色氨按照上面的分类。 从该声明中并不清楚该产品是否已由 Anwil 制造，但可以假设波兰有计划至少生产蓝色氨。
