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文档简介

液氨储氢技术氢能是一种理想的清洁能源，加快氢能产业发展是助力中国实现“碳达峰、碳中和”目标的重要路径。2022年3月氢气的远距离储运是行业的主要难点正式纳入中国能源战略体系液氨储氢技术研究背景氢能全球氢使用量的扩大受到的困扰成本效率安全性液氨一种氢的衍生物储氢密度高易于储运零碳燃料目录液氨储氢的原理与氨循环经济1液氨合成与裂解工艺2储氢方式耗能、实现难度及运输难度相对更低液氨储氢原理一种不含碳的能源和化学储氢手段液氨（NH3）极高的质量储氢密度高体积储氢密度高能量密度安全可靠、运输成本低储存和运输基础设施和运营规范已经存在氢液化温度-253℃低温液态储氢技术液化温度-33℃氨在一个大气压下氨在九个大气压下液化温度25℃“氢-氨-氢”液氨体积储氢密度比液氢高1.7倍液氨储氢劣势具有较强腐蚀性与毒性远高于长管拖车式高压气态储氢长距离氢能储运中有优势储运过程中对设备、人体、环境均有潜在危害风险液氨储氢原理利用氨气作为化学储氢媒介的“氢经济”被命名为“氨经济”氢与氮气以液氨形式储运，液氨在催化作用下分解放氢应用。氨循环经济产业链示意图合成氨催化剂氨燃料的优点燃料电池的优点补给方便发电效率高液体运输设施成熟成本低无碳排放能量密度高电解水和氮还原过程可以实现无碳氨燃料电池的高效循环发电应用主要的合成氨技术包括哈伯法合成氨技术化学链合成氨技术液氨合成与裂解工艺电化学合成氨技术等离子体合成氨技术光化学合成氨技术哈伯法合成氨技术自1905年发明以来，是合成氨最常用的方法。哈伯法合成氨工艺示意图氮气和氢气合成塔压缩热交换器接触室温度升高触媒合成氨氮气氢气离开合成塔热交换冷凝器氨分离氨液化化学链合成氨技术示意图化学链技术被用于碳原料转化成化学品或能量的过程中，具有高的能量效率、产物选择性和分离性能。化学链技术合成氨技术实现化学链合成氨技术MM–NM–O金属金属氮化物金属氧化物化学链合成氨技术示意图化学链技术被用于碳原料转化成化学品或能量的过程中，具有高的能量效率、产物选择性和分离性能。化学链技术合成氨技术实现化学链合成氨技术A–HA–N–H碱金属或碱土金属氢化物酰亚胺盐电化学合成氨技术电化学合成氨技术示意图是另一个具有广泛应用前景的合成绿氨路线优点相比于使用传统的热化学合成氨，电化学合成氨能够在温和的条件下，实现氮气的活化和转化。1温和的操作条件有利于分散合成过程，适合基于可再生能源产生电的小规模合成和分布式合成氨。2利用水作为合成氨的氢来源，避免了传统合成气产氢的碳排放问题。3液氨裂解工艺合成氨的逆反应，吸热反应，平衡转化率受热力学控制450℃下氨分解平衡转化率能达到99%较高的动力学能垒限制了产氢速率氨作为无碳燃料氨分解制氢耦合的氢燃料电池不仅能够减少碳排放而且可以避免燃料电池贵金属催化剂的一氧化碳毒化氨分解制氢中空纤维膜反应器示意图液氨裂解工艺氨分解制高纯氢膜反应器技术①使用钌金属催化剂将氨分解成氮气和氢气；

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