八面来风

（阮并元 摘译）

（张琪 摘译）

（阮并元 摘译）

未来几年清洁氢能将迅速发展

据报道，虽然预计2022 年氢能仅增长1%，但由于石油价格受到政治等因素影响波动频繁，对于价格平稳的能源需求增长显著，因此氢能前景仍被看好。但目前氢气价格高昂，应用受限。国际氢能委员会认为，如果企业和政府加大投资，2030 年氢能将降低50%成本。空气产品公司表示，目前清洁氢能成本难以与灰氢竞争，同时还需要更多政府政策支持。未来绿色环保产业需要每年为油气补贴 5 000～6 000亿美元。

欧洲绿色协议、加拿大清洁燃料标准以及拜登政府“重建更好未来”法案等将投入大笔资金，改变生产经济模式并建立清洁氢能需求。韩国将推动公共电力公司使用氨和化石燃料混合物发电，目标是2050年完全使用氨发电。预计2050年韩国氢气需求将增加至2 790万吨，远高于2021年的22万吨。

2021年已有超过130个大型清洁氢气项目陆续公布，共计约360 座大规模生产装置。虽然多数项目尚未进入最终投资决定阶段，国际氢能委员会预计2030年清洁氢气产量将达1 100万吨，比2020年增加了64%，比2019年增加了450%。预计2030年氢能领域投资将达5 000 亿美元。业内人士表示，未来五年将全面转变为氢气能源。

全球清洁氢能均显现出强劲增长趋势，超过30个国家颁布了具体氢能发展策略。欧洲仍是新兴氢经济领导者。中国宣布了53 项大规模清洁氢能项目，投资总额高达1 800 亿。空气产品公司作为全球领先制氢企业，将在加拿大、美国、沙特建造几十亿规模生产装置。Monolith 材料公司近期获得了美国能源部的100 亿美元贷款，用于扩大清洁氢能发展。Woodside能源公司计划在澳大利亚、塔斯马尼亚岛以及俄克拉何马州建设氢气生产装置。

IHS Markit表示，预计2025年前全球氢气消耗量年增长率将达到3.4%，同时2025 年绿氨增长率将比2022 年增加79%。东北亚、北美和中东将成为氢气消耗主要地区，预计每年氢气消耗量分别为 3 330亿、1 550亿和1 300亿立方米。尽管2050年清洁氢将获得数万亿投资金额，但大多数生产装置都将在至少五年后开始投产。预计2028年许多大型蒸汽甲烷转化装置将投产。业内人士表示，即使工业界投资了上百亿美元，但清洁氢能仍具有巨大风险。

（阮并元 摘译）

沙比克将重点关注绿色发展

据报道，沙特计划2060 年实现碳中和，沙比克（Sabic）计划2050 年实现碳中和。沙比克执行副总裁Fageeh表示，公司正在为实现碳中和采取系列措施。沙比克20多年来一直收集二氧化碳并在化学制造中再利用，最近建造了全球最大二氧化碳工厂，每年收集约50万吨的二氧化碳用于氨和甲醇的生产。沙比克、林德和巴斯夫合作开发蒸汽裂解炉电气化，将减少90%以上的碳排放。同时，沙比克的英国Wilton工厂是欧洲第二大乙烯工厂，年产量为86.5万吨，目前工厂正进行将氢气作为裂解炉燃料的大型项目。

沙比克是欧洲化学回收领域的先驱，公司在荷兰建造了一座裂解工厂，将废弃聚合物转化为裂解油用于裂解装置，公司整体战略也涉及可再生能源。沙比克西班牙的聚碳酸酯（PC）工厂以可再生能源为基础，拥有26.3万块太阳能电池板，可产生100 兆瓦太阳能，是欧洲最大工业可再生能源发电厂，预计2024年将投产。

2019年沙比克印度和泰国工厂安装了太阳能电池板，减少了200 吨的温室气体排放。同时，沙比克与埃克森美孚合资成立了美国墨西哥湾沿岸增长风险投资公司（GCGV），GCGV计划与合作伙伴福建石化在福建省建设一座150 万吨/年的裂解装置，包括PC、乙二醇、聚乙烯和聚丙烯的下游装置。目前沙比克正在天津建设一座新PC 工厂。沙比克目标是2025年为其全球工厂安装4吉瓦的风能或太阳能，2030年增加到12吉瓦。

Sabic 最近负责沙特阿美化工业务，2021 年接管了沙特阿美所有化工产品的营销，包括来自沙特Sadara 和Petro Rabigh 合资企业、马来西亚的Pengerang炼油和石化以及韩国的S-Oil。除了环境、社会和治理（ESG）的环境部分，治理是沙比克关注的重要领域，沙比克是中东唯一一家在治理方面持有认证的公司。CFI将沙比克评为2020年中东ESG 表现最佳公司。沙比克拥有9 946 项专利，其中一些捐赠给了其它组织。特种化学品是沙比克最稳定的化工产品领域之一，也是沙特2030年向下游和特种业务发展支柱之一。

（张琪 摘译）

氢气生产工艺、环境影响与成本（一）

据报道，由于氢气比化石燃料具有潜在环境优势，氢气作为未来能源载体日益受到关注。氢气燃烧形成水，不会产生温室气体排放。目前，氢气主要用于石化产品和化工制品的原料，例如生产氨气、精炼石油和其它化学品。

灰氢通过化石燃料（例如煤炭、石脑油、液化石油气和天然气）生产。蓝氢通过化石燃料和碳捕集、利用与封存技术结合生产。蓝绿氢是甲烷在高温无氧条件下的裂解产物，二氧化碳被转化为炭黑，炭黑可用于生产轮胎、户外塑料电缆等。当使用可再生能源时，炭黑是碳中性的。绿氢通过可再生能源（例如太阳能光伏发电、水力发电和风力发电）电解水生产。随着目前新型绿氢生产技术开发，未来绿氢价格将大幅降低，挤压灰氢和蓝氢市场份额。

在绿氢价格大幅降低前，天然气仍将用于生产灰氢和蓝氢，尤其是在天然气储备充足和基础设施完善的地区。事实上，由于甲烷具有较高氢碳比，二氧化碳排放相对较少，化石燃料天然气仍是目前氢气生产的最主要来源。工业规模天然气产氢技术主要包括蒸汽甲烷转化（SMR）、部分氧化（POX）和自热转化（ATR）。目前使用最广泛和成本最低技术为SMR。天然气和水蒸汽通过镍基催化使天然气中甲烷分解为一氧化碳和氢气。目前全球约50%的氢气生产技术为SMR。

天然气生产灰氢通过SMR 技术，天然气与水蒸汽在高温（800～1 000℃）和压力（15～40 barg）条件下，通过镍/三氧化二铝催化剂进行高吸热反应（1），反应生成一氧化碳和氢气。通过水煤气转化（WGS）反应（2），部分一氧化碳与水蒸汽反应，产生更多氢气和二氧化碳。

反应器出口的气体成分由反应（1）和（2）的平衡决定。在某些情况下，将二氧化碳添加到天然气中以通过干燥甲烷的转化反应提高合成气产率：

二氧化碳可以来自外部，或从酸性气体去除步骤回收，通常位于蒸汽转化炉的下游。由于天然气源中可能存在的重质气体裂解形成的烟灰，SMR将受到热焦化过程的不利影响，在催化剂和转化炉内部的部件以及下游装置上的烟灰沉积将导致操作 问题。

SMR 催化剂如果存在碳沉积将带来严重危险，由于烟灰堆积区域，通过催化管壁传递热量将不会被蒸汽转化反应（3）吸收，且管壁材料过热（形成热点）将影响过程操作。通过在SMR 上游部署绝热预转化步骤可抵消烟灰形成。重质烃蒸汽转化（反应（4））可以在相对较低温度下进行，同时不会形成烟灰。

CnHm＋nH2O↔nCO＋（n＋m/2）H （4）

除了预转化炉外，通过采用2.5∶1～5∶1 的蒸汽与进料比（远大于反应（1）建议的比例）和在反应器中采用短停留时间防止烟灰形成反应堆。水煤气转化反应是放热反应。提高操作温度，化学平衡向左移动，剩余二氧化碳越来越多被吸热转化反应（3）消耗。

蒸汽转化炉蒸汽转化炉由对流段和辐射段组成，其中过程蒸汽与源自辐射段的热烟气进行加热，辐射段主要通过辐射向化学系统提供热量。转化炉辐射部分发生转化反应，由许多高铬和镍合金制成的催化反应管组成，在装有多个燃烧器的火箱中成排排列。

在顶部，管道由弹簧系统支撑，保持牵引力，避免管材因温度引起爬流。在底部，催化反应管通过设计用于吸收热膨胀的尾纤，与衬有耐火材料的集管连接。在对流段，空气、天然气和蒸汽对来自辐射段的热烟气进行预热。燃烧器释放约50%的热量传递到此过程中，大部分剩余热量通过预热反应物和过热中压或高压蒸汽回收。

离开蒸汽转化炉的过程气体的温度大于800℃，气体热量可用于蒸汽转化炉下游的废热锅炉（WHB），产生高压蒸汽。SMR镍催化剂易受硫影响。因此，在天然气进入管道之前，必须通过脱硫装置清除原料中硫物质，使原料中总硫含量低于0.2 mg/m3。