蓝氨和绿氨在脱碳中的新作用

在过去的几年里, 氨的作用已经从化肥工业和全球食品价值链的关键成分演变而来, 向碳中和、可运输、可调度的能源形式转变.

预计到2050年全球人口将增长20亿¹ 这意味着对化肥的需求将会增长, 但是全球碳减排目标将意味着生产方法本身必须去碳化.

由于俄罗斯是化肥的主要出口国，乌克兰的战争进一步增加了对氨生产的需求. 出口制裁现在正迫使各国计划新的供应路线. 明确的路线图是，这将增加以前进口而现在战略上需要本地生产的国家对新肥料生产的需求. 这种情况也将加速对扩大氢气生产技术的需求，氢气生产技术是氨的关键成分.

氨现在也被视为氢能源的载体和供应商，因为它的体积能量密度更高(近三倍).e. 与液氢的-253°C相比，它在-33°C下的能量密集程度要低得多，并且相对容易储存. 另一个优势是，氨运输可以利用现有的完善的供应链和基础设施，这些供应链和基础设施已经可用并经过数十年的验证.

什么是蓝氨和绿氨?

核心的“灰”氨生产工艺仍然是Haber-Bosch合成, 这是一个一百多年前在20世纪头十年发展起来的过程^th 在铁作为催化剂的帮助下，将氮和氢结合产生氨.

两个关键部件之一的生产, 氢, 能否根据原料和生产工艺的不同，使氨呈现“蓝色”或“绿色”. 蓝色低碳氨本质上就像传统的灰氨加上碳捕获, 哪一种能将碳排放量减少90%以上. 绿色氨利用水电解产生的绿色氢, 使用可再生能源, 使绿色氨生产几乎不含二氧化碳.

致力于净零排放的行业和国家正在转向蓝氨和绿氨，因为它们成为长期能源载体的有力候选者, 作为低碳或零碳燃料提供温室气体减排途径的载体. 例如, 日本正专注于在燃煤电厂中测试共烧氨，目的是在未来将其完全转化为氨.

伍德是如何处理蓝色和绿色氨的?

根据国际能源署的说法，蓝氨和绿氨的市场是巨大的, 到2050年，氨需求将增长25%². 因此, Wood参与了几个关于蓝氨和绿氨的研究和项目，我们越来越多地看到客户对我们的兴趣. 我们正在与ADNOC合作开发一个 世界规模的蓝氨生产设施 在阿布扎比的鲁韦斯. 我们还根据涵盖巴伦支蓝色项目的框架协议，为Horisont Energi提供广泛的服务, 欧洲首个大规模蓝氨生产设施.  另外，在绿色这边，我们参与了 Total even的Magallanes项目 在智利, 我们的知识将在哪里帮助支持世界上最大的此类项目之一的绿色氢生产氨.

研究和开发的重点是氨的其他用途, 建立使用氨作为内燃机(汽车发动机)的燃料, 船用燃料油, 为发电机提供燃气轮机燃料, 直接氨燃料电池，以及由100%氨作为燃料的先进燃气轮机. 化肥公司也在加速发展蓝色和绿色氨制造. 去年宣布了几个大型项目, 比如美国首个大型绿色氨项目，该项目将转化20吨氨气,通过安装电解槽，每年可将1000吨传统灰氨转化为绿色氨.

由于受到电解槽产能的限制，绿色氨项目目前规模较小，因此比典型的灰氨工厂小一个数量级. 相比之下, 蓝色氨垢将与灰色氨相媲美，因为它只需要对二氧化碳捕获进行改造, 已经按照要求的规模进行了演示. Wood为客户提供了蒸汽甲烷重整器(SMR)，以支持氨生产，他们分别进口了1%的绿色H2. 绿色H2不能取代灰色H2，但偏移意味着需要考虑SMR的新操作条件. 值得注意的是，伍德的 新一代小型堆技术 与传统的制氢工厂相比，可以实现95%的二氧化碳减排. 该技术既适用于绿地项目，也适用于棕地项目, 是否能降低运营商的资本支出和运营成本，同时改善环境足迹和效率.

鉴于氨的许多潜在应用，作为可持续长期能源结构的一部分，它将在粮食安全和能源转型中发挥关键作用. 木材是蓝色和绿色氨市场的完美组成部分, 帮助客户制定并实现净零排放目标. 正如我所讨论的, 实现蓝色氨或绿色氨的关键是碳捕获和储存(CCS)和绿色氢分别来自电解. 随着这项技术的发展, 我们的目标是提供我们在CCS和氢气方面的丰富知识，以帮助塑造氨的生产和使用的未来.