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目前,全球氨产量约为每年 1.76 亿吨,主要通过甲烷蒸汽重整生产氢气,然后通过哈伯-博施法供氨合成(见第 1 章)。氨生产是一个高度能源密集型的过程,每年消耗全球约 1.8% 的能源产量(蒸汽甲烷重整占所需能源的 80% 以上),并产生约 5 亿吨二氧化碳(约占全球二氧化碳排放量的 1.8%)2,3,4。氨合成是二氧化碳排放量最大的化学工业过程(图 2)。它与水泥、钢铁和乙烯生产一起,是“四大”工业过程之一,必须制定和实施脱碳计划,才能在 2050 年实现净零碳排放目标 5。

氨:零碳肥料、燃料和能源储存

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