氨能离产业化还有多远
这种无色燃料燃烧时不排放二氧化碳。 它丰富、常见，可以利用可再生电力、水和空气来制造。 燃料电池和内燃机都可以使用它。 与氢气不同，它不需要储存在高压罐或低温杜瓦瓶中。 其能量密度是锂离子电池的10倍。
首先，氨（NH3）比氢更容易运输和储存。 氨比氢不易燃，因此在这方面它是一种更安全的燃料。 另外，NH3的沸点为33.36℃，H2的沸点为-252.9℃。 NH3更容易液化，因此氨的储存和运输需要较少的能量。 最重要的是，氨具有独特的气味，可以对其潜在的致命泄漏发出预警，这是纯氢所不具备的特性。
其次，液氨是比液氢本身更高效、能量密度更高的氢载体。 NH3 是一个氮原子与三个氢原子的结合。 与H2相比，一升液氨中的氢含量高于一升液氢中的氢含量，在相同体积的储存容器中可以输送更多的能量。 。
第三，NH3是世界上最重要的化工商品之一，也是生产最广泛的化学品之一。 其运输法规和包括装卸在内的运输基础设施已在世界各地广泛部署。 通常，氨在中压罐中运输和存储，这意味着它可以快速应用于能源系统中需要它的特定部分。
目前氢能的利用和商业化进展缓慢，氢的运输困难且昂贵，但广泛的氨输送系统已经存在，且氨相关的设施成本低于氢。 如果使用绿色氢来生产氨，则不会产生二氧化碳排放。 同时，液化绿色氨然后大规模运输可能是未来储存和运输氢气的最佳方式之一。 另外，氨燃烧的产物是水和氮气，不会造成碳排放。 氢能产业正向氨方向发展。
但如果直接使用氨作为燃料，则需要克服氨不易燃烧的缺点。 氨的燃烧速度比氢气低，热值也比氢气和天然气低。 很难将其点燃并实现持续稳定的燃烧。
为了尽快实现碳中和的目标，各国政府越来越重视氨能源的发展。
2.1 氨合成技术
2.1.1 绿氢-Haber-Bosch电化学系统制备绿色氨
目前，全球绿色氨制备方法大多为：基于Haber-Bosch电化学系统，利用绿色氢气和氮气合成绿色氨。 绿色氢气是使用在碱性水介质或质子交换膜或固体氧化物介质中工作的电解槽产生的。 这些电解槽利用太阳能、风能和潮汐能等可再生能源产生的电力生产绿色氢气。 合成氨的反应仍在合成塔内高压环境下完成。 氮气和氢气混合并压缩，从塔上部进入合成塔。 混合气体经过合成塔下部的换热器后，温度升高，进入放置催化剂的接触室。 在接触室中，部分氮气与氢气反应合成氨，氨与氮气混合。 氢氨混合气经换热器离开合成塔。 混合气体必须经过冷凝器使氨液化，从而分离出氨。 氮氢混合气体经压缩后再次送入合成塔，形成循环，节省原料。
2.1.2 四烷基膦酸酯电化学法
一种生产氨的新电化学方法可以显着减少与当前哈伯-博世工艺相关的温室气体排放。 该方法使用类似于锂电池的电解质电池来产生氨气。 利用可再生能源电解从空气中分离氮气，将其还原生产氮化锂，从水中分离氢气，并利用电氧化还原生产氨。 这意味着氨可以成为完全的“绿色生产”。 用四烷基膦酸酯代替乙醇。 该阳离子可以稳定地进行去质子化-再质子化循环，并提高介质的离子电导率。
2.1.3 低温低压合成绿色氨
与当今世界普遍采用的传统氨生产工艺相比，在极低的温度和压力下直接生产水，生产绿色氨。 基于零排放碱性电池和绿色氨技术的电源解决方案可实现不间断供电，帮助世界从柴油动力转向清洁能源动力。
2.2 氨法脱氢技术
2.2.1 传统氨分解制氢
传统的氨分解变压吸附制氢工艺可分为氨分解和变压吸附纯化两部分。 液氨经预热器蒸发成气态氨，然后在一定温度下通过装有催化剂的氨分解炉，氨分解成含75%氢气和25%氮气的氢氨混合物。 响应是：
2.2.2 电化学电池中的氨脱氢
氨遇到催化剂后会分解成氮气和氢气，然后立即转化为质子，然后质子被电力驱动穿过电化学电池中的质子传导膜。 通过连续提取氢气，反应继续进行。 氨裂解产生的氢气可用于燃料电池。
2.2.3新型低温氨分解制氢技术
氨分解制氢催化剂、其制备方法及其在电极中的应用。 该催化剂包括活性组分和载体。 活性成分是钌和/或镍。 载体为钡基钙钛矿、氧化锆基稀土金属氧化物、氧化铈基稀土金属氧化物、镓酸镧基钙钛矿。 至少一种氧化铝。 该催化剂可以使催化剂的热膨胀系数接近电极材料的热膨胀系数，从而解决催化剂和电极因受热容易分层的问题； 该催化剂是在载体上负载钌和/或镍活性组分而制成的，具有更好的催化效果和更高的氨分解效率。
1、日本大力发展氨燃烧
2020年底，日本公布“绿色增长战略”行动计划，氨能源被重点关注。 2021年4月，日本政府规划：到2050年，氢氨发电将占日本能源总产量的10%左右； 到2023年，燃煤火电厂混合氨燃烧技术实现突破； 到2025年可将氨含量降低20%的燃料投入实际应用； 到2040年，实现100%氨燃烧火力发电技术。
2.欧洲增加绿色氨产量
2020年11月24日，欧盟第四次氢能网络会议提到需要不断增加绿色氨产量。
3、韩国氨燃烧发电提上日程
2020年12月7日，在韩国产业通商资源部主办的“第二次氢氨发电推进”会议上，韩国政府宣布2022年为氢氨发电元年，制定了发展规划和路线图，努力建设全球最大的氢氨发电国家。 会议宣布，政府将在2023年之前投资400亿韩元用于相关基础设施建设，并制定《氢氨发电指南》。
4、中国加大氨储能研发力度
2021年5月26日至28日，上海举办首届“2021氨燃料电池动力系统产业发展上海国际高峰论坛”。 来自国内外的能源制造商、设备供应商及配套厂商参加，交流合成氨信息。 新的发展机遇，反响热烈。 主办方响应行业要求，半年后举办“第二届上海氨工业及氨燃料动力系统国际论坛”，共同探讨氨工业及氨燃料动力系统在船舶、船舶、内燃机中的应用、飞机、汽车、市政、电力。 、工程、港口等清洁新能源市场机遇及发展趋势。
2022年1月29日，国家发展改革委、国家能源局关于印发《“十四五”新型储能发展实施方案》的通知中提到，要增加关键技术装备研发，推动多元化技术发展，开展氨储能等能源环节关键核心技术、装备及集成优化设计研究。
5、澳大利亚持续推动氨能源发展
2020年9月，澳大利亚氨能源协会（AEA）分会召开第二届“氨=氢2.0大会”。 会议提出：加强政府与行业的合作关系； 开设氨动力船舶征税安全培训课程； 行业与政府共同出资建立合成氨生产技术研发中心； 与日本、新加坡等国家建立绿色氨相关能源安全。 合作。
为了保护绿色地球，在探索工业和能源脱碳技术时，氨会被反复提及。 世界各国已慢慢将目光转向氨能源领域。
【参考】
姜福安——为：和在中国[J]., 2021, 7(12):1688-1691. 《氢能源与燃料电池产业发展研究报告》
中国煤炭加工利用协会成立40周年重点活动推荐：
2022中国煤炭深加工与新能源耦合发展大会
▌时间：11月8日-12日
▌地点：新疆·哈密
- 组织 -
组织者：
中国煤炭加工利用协会
哈密市人民政府
组织者：
义乌县人民政府
中国煤炭加工利用协会煤炭转化分会
中国煤炭加工利用协会兰潭分会
北京盘格能源咨询中心
拟出席会议并作专题报告的专家
刘忠民院士、李灿院士、彭苏平院士作主题演讲
特别报告
一、煤炭与新能源耦合发展的思考
主讲人：吴印 国家能源局原副局长、中国能源研究会副会长
2、对煤化工未来的思考
演讲嘉宾：林彬彬 化工工程勘察设计硕士、中国天辰工程公司总工程师
3、低阶煤品质分级利用技术最新进展
演讲嘉宾：尚建轩 陕西煤业化学工业集团有限公司副总经理
4、新形势下低阶煤分质利用技术方案分析
报告嘉宾：单秀丽，国家工程勘察设计大师、华录工程技术有限公司首席专家
5、多能与石油化工融合助力煤化工高质量发展
主讲人：梁龙虎，中石化洛阳工程有限公司高级专家
6.国家能源集团煤化工与新能源产业战略与实践
演讲嘉宾：国家能源集团化工公司计划部部长文亮
7.中煤能源集团煤化工与新能源产业战略与实践
演讲嘉宾：中煤能源集团公司
8.中国石化集团煤化工与新能源产业战略与实践
演讲嘉宾：何作云，中国石化长城能源化工公司副总经理
九、“十四五”期间煤化工高质量发展形势和重点以及与新能源耦合发展的机遇和挑战
主讲人：石油和化学工业规划院
十、新能源“源网荷储一体化”发展要点
主讲人：中国电力工程咨询集团西北电力设计院有限公司
11、新能源发展趋势及并网及消纳
演讲嘉宾：冯伟 国电南瑞电控分公司副总经理、研究员级高级工程师
12、绿氢、绿氨、绿醇作为能源行业脱碳路径的技术要点及发展前景
主讲嘉宾：石油和化学工业规划院能源与化工处副处长刘思明
13、煤基环氧树脂产业链创新发展项目分享
报告专家：榆林项目或中国科学院大连化学物理研究所（实施中）
14、提质煤（蓝炭）干熄焦技术研究进展
演讲嘉宾：孟庆波 中钢集团鞍山热能研究院副院长
15、中低温煤焦油加氢生产特种燃料油技术与实践
演讲嘉宾：陕西煤化工集团神木福友能源科技有限公司总经理 杨占标
16、哈密煤炭分级转化技术生产优质液体燃料
演讲嘉宾：郭强，中科合成油科技有限公司副总工程师
17、煤焦油加氢联合工艺技术开发生产煤基特种燃料
演讲嘉宾：邓文安，中国石油大学（华东）稠油国家重点实验室教授
18、新奥新型煤气化技术创新及产业化实践
报告嘉宾：周三，新奥科技发展有限公司煤炭气化中心总经理
19、二氧化碳捕集、转化及利用技术
主讲嘉宾：西南化工研究设计院有限公司工程公司副总工程师吴路平
20、新形势下蓝碳产业废水零排放的研究与思考
演讲嘉宾：盛宇兴，中国科学院过程工程研究所、北京赛科康伦环保科技有限公司副研究员
21、煤气化技术（SPET）在哈密高新区化工新材料项目中的应用
演讲嘉宾：魏建超，上海普明能源科技有限公司董事
22、GF低阶煤热解制富氢气体技术进展
演讲嘉宾：北京国电富通科技发展有限公司技术总监 张旭辉
23、SJ-V型煤中低温干馏装置简介
演讲嘉宾：尚敏，神木三江煤化工有限公司技术总监
24. 西部干旱煤矿区生态修复关键技术及应用模式
演讲嘉宾：毕引力，中国矿业大学（北京）教授
25.依托煤炭资源发展甲醇汽车，保障能源安全，实现碳中和
主讲人：吉利汽车高级总工程师金显阳
高端对话一：（碳达峰与碳中和形势下哈密市现代煤化工发展）
嘉宾：
刘忠民 中国工程院院士
李灿 中国科学院院士
彭苏平 中国工程院院士
吴印 国家能源局原副局长、中国能源研究会副会长
方益田 中国科学院山西煤炭化学研究所所长
孙启文 山东能源集团首席专家
中国煤炭加工利用协会会长张少强
刘志学 生态环境部先进工程评估中心石油化工部主任助理
哈密市、义乌县领导
对话二：（哈密重点项目进展及计划）
嘉宾：
国家能源集团化工公司总经理王建立
何佐云 中国石化长城能源化工公司副总经理
尚建轩 陕西煤业和化学工业集团公司副总经理
尤强 山东能源新疆化工公司总经理
文占和 新疆能源集团公司副总经理
河南能源集团副总经理段志光
冯庆东 协鑫新能源控股公司副总裁、首席专家
光辉、宣东等
初步日程：
1. 11月8日全天签到。 “义乌会场”代表将在义乌县接机并过夜。 “哈密城市会议场”代表将乘车前往哈密宾馆。
2、11月9日
（一）当天上午：“义乌县会议会场”会议代表参观义乌县义乌工业园区，并在园区召开专题座谈会。 午饭后，他们返回义乌县城。
（二）当天上午同一时间：“投融资和技术装备交流对接会”在“哈密城市会议场”举行。
（三）下午：16：00开幕式暨院士报告会（义乌县为线下会场，哈密会场同步直播）①领导讲话； ② 院士、专家作主题报告； ③“高端对话”，主要领导+院士+知名专家（主题为：碳达峰与碳中和形势下哈密市现代煤化工发展）； ④ 招商及签约仪式；
3、11月10日全天会（哈密会场为线下会场）
4、11月11日，哈密会场参会人员前往义乌县义乌工业园调研考察。 夜宿义乌县或淖毛湖镇，参观考察了具有代表性的煤炭深加工园区和典型企业、典型新能源企业。
5、11月12日早餐后，乘车前往哈密机场或火车站。
关于哈密
哈尔滨拥有丰富的煤炭、油气、风能、太阳能等能源资源。 能源丰富、多样化。 具备新疆乃至全国传统能源（煤炭）与可再生能源（风能、太阳能）联合发展最有利的条件。 的地区之一。
哈密熔盐塔式50兆瓦光热电站全景
据了解，哈密市煤炭预测资源量为5708亿吨，占全国预测资源量的12.5%，占全疆预测资源量的31.7%，居全疆第一。 具有低灰分、低硫、低磷、高热值的特点。 、含油量高、挥发分高，“三低三高”。 特别是三塘湖、淖毛湖矿区已探明的煤炭资源大部分为高含油煤，每个煤层煤焦油产量平均为10%。 以上，最高接近20%。 是全国乃至世界罕见的富油煤种。 风能、太阳能资源是新疆最好的。 石油、天然气储量巨大。 已探明的6个含油区块的石油资源总量为5.7亿吨。 预测煤层气资源量约1.63万亿立方米。 预测页岩气资源量约2770亿立方米。 油页岩资源量预计资源量约41亿吨，已被自然资源部确认为亿吨级油田。 哈密是全国风、光资源最好的地区之一。 新疆九大风区中，有三塘湖-淖毛湖风区、十三间房风区和东南风区。 哈密市有70米高的大风区。 功率密度≥200瓦/平方米、≥250瓦/平方米、≥300瓦/平方米、≥400瓦/平方米的技术开发量分别为3.03亿千瓦、2.44亿千瓦、19524万千瓦、130千瓦。分别为万千瓦。 千瓦; 太阳能资源理论蕴藏量22.6万亿千瓦时，可开发资源量49.38亿千瓦，技术可开发量32.09亿千瓦。 被国家指定为千万千瓦风力发电、百万千瓦光伏发电示范基地。 国家级综合能源基地。 哈密辖区新能源建设区多为沙漠戈壁地貌，地势平坦，适合大规模基地式集中连片开发建设，具备建设哈密市大型风电、光伏发电基地的土地资源优势。沙漠和戈壁。 在“碳达峰、碳中和”战略指引下，哈密能源产业发展迎来历史性机遇。
关于义乌
义乌县位于新疆东北部，天山北麓东段，总面积19519平方公里，户籍人口21218人，有汉族、维吾尔族、和哈萨克语。 辖4个乡、3个镇、1个牧民搬迁开发区、1个自治区级工业园区。 辖区有兵团淖毛湖农场、边防连等十余个驻地单位和部队。 先后被评为“全国民族团结进步创建示范县”、“国家卫生县”、“国家园林县”、“自治区级优秀平安县”、“自治区级生态文明建设示范县”和“被国家和自治区评为“自治区文明县”。 标题。
义乌县矿产资源十分丰富。 已探明矿产资源有煤、铁、铜、金、煤、石油、芒硝、花岗岩等28种，矿藏40余处。 已开发利用的矿产资源有石油、铁、煤炭、金等。 风能、太阳能资源十分丰富。 义乌淖毛湖风区90米高度平均风速7.41m/s-8.49m/s，风功率密度741-1196瓦/平方米。 是新疆风力资源最好的地区。 光伏规划区内年平均日照大于6小时的天数约为300天，年日照时数为3300～3500小时，年平均太阳总辐射量为6214.66MJ/m2。 是全国太阳能资源最优越的地区之一。 ，开发利用潜力巨大。 其中煤炭资源储量大、品种多、易于开采。 具有低硫、低磷、低灰粉、高热值的“三低一高”特点。 焦油收率在10%以上，最高可达16.3%。 是全国乃至世界罕见的富油煤种，是煤炭深加工项目的理想原料。 已探明煤炭资源储量241.5亿吨。 矿区总体规划修编后，矿区数量由6个增加到15个，规划煤炭生产能力由2900万吨/年增加到1.43亿吨/年。 目前已建成煤炭企业2家。 家。
义乌工业园规划面积20平方公里。 2016年建成自治区级公园，建成面积21.23平方公里。 2018年、2019年、2020年连续三年在新疆开发区土地集约利用评价中名列第一，是哈密现代能源化工示范区发展的重要支撑和承载平台。 实施以煤炭清洁高效利用为主的淖毛湖煤化工循环经济产业区、白石湖煤炭高效综合利用产业区、有机农副产品深加工等。 是盐池市重点特色农产品产业区，采用“一园三区”发展格局。 近年来，围绕煤炭分类提质利用和煤制甲醇两条产业链不断延伸产业链。 煤质利用已完成1930万吨/年，在建3100万吨/年； 焦油加氢已建成110万吨/年，年产汽柴油100万吨以上，在建100万吨/年； 利用丰富的原料煤气，建成年产乙二醇40万吨，发电4×5万千瓦机组、2×13.5万千瓦机组。 拟建设原料煤气生产乙二醇、甲醇、甲缩醛并发电。 产业延伸项目。 煤制甲醇产业链已建成120万吨/年甲醇、15万吨/年甲缩醛、4万吨/年多聚甲醛、2万吨/年乌洛托品、20万吨/年聚丙烯。 项目； “十四五”规划建设300万吨/年二氧化碳捕集驱油示范项目、年产50万吨聚乙醇酸项目、风光互补联合制氢项目等合成绿色高值化学品、100万千瓦风光互补绿色低碳高值煤基化工新材料项目、400万吨/年煤油共炼项目、开发甲醇- to-聚烯烃、MMA等精细化工产业延伸项目。