方蔓桃
合成氨指由氮和氫在高溫高壓和催化劑存在下直接合成的氨，為一種基本無機化工流程?，F(xiàn)代化學工業(yè)中，氨是化肥工業(yè)和基本有機化工的主要原料。合成氨工業(yè)在20世紀初期形成，開始用氨作火炸藥工業(yè)的原料，為戰(zhàn)爭服務，第一次世界大戰(zhàn)結束后，轉向為農(nóng)業(yè)、工業(yè)服務。
合成氨是尿素的重要原料，其價格波動也會影響尿素的價格運行中樞。純堿和合成氨的關聯(lián)主要是由聯(lián)堿法工藝使用合成氨作為原料產(chǎn)生，聯(lián)堿法產(chǎn)能變動直接影響氯化銨產(chǎn)能，進而影響合成氨的需求;合成氨價格的漲跌會影響聯(lián)堿法工藝的生產(chǎn)成本，合成氨價格波動也會對純堿和氯化銨產(chǎn)生影響。
當前氨的生產(chǎn)企業(yè)制備合成氨類型主要為灰氨，綠氨工廠在運營中非常罕見。隨著全球增加對碳減排的關注和綠色可持續(xù)發(fā)展的推廣，過去三年內(nèi)已有60多家企業(yè)宣布建立綠氨工廠，同時很多化肥公司也對現(xiàn)有的化石合成氨工廠進行改造。這些項目將在2026年左右集中投產(chǎn)，預計到2025年以后，綠氨將占據(jù)氨新增產(chǎn)能的主導地位。海外綠氨工廠的設立主要集中在風光和其他可再生資源豐富、對“零碳”承諾程度較高的國家和地區(qū)，例如歐盟、澳大利亞和智利等地。
各國紛紛出臺一系列推動“綠氨”產(chǎn)業(yè)發(fā)展的計劃，包括美國能源部REFUEL計劃、丹麥商業(yè)化綠氨工廠、中東Neom項目、澳大利亞AREH項目等。在政策的支持下，全球綠氨規(guī)劃總產(chǎn)能超過1,500萬噸/年，歐洲是全球最大的綠氨生產(chǎn)地區(qū)，占有超過40%的產(chǎn)能份額，之后是中國和北美，分別占有大約25%和12%。
根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國合成氨市場深度全景調研及投資前景分析報告》顯示：
合成氨主要有農(nóng)業(yè)、工業(yè)和儲能三大類用途。國內(nèi)農(nóng)業(yè)用氨占比70%，工業(yè)用氨占比29%，氨作為儲能用途尚未成熟，目前占比不足1%。由于氨在燃燒熱值、儲存運輸?shù)确矫嫦啾燃淄榈葌鹘y(tǒng)能源具有優(yōu)勢，其燃料屬性具備較大的潛力，未來儲能用氨或將成為合成氨產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要動力。
當前全球合成氨供應處于產(chǎn)能擴張周期，但近年產(chǎn)能增速趨于放緩。數(shù)據(jù)顯示，2019—2023年全球合成氨產(chǎn)能從2.29億噸增加2006萬噸至2.43億噸，累計增幅9.01%，年均增速2.18%，2023年產(chǎn)能較2022年僅增加1.72%。全球合成氨產(chǎn)能多分布于資源稟賦較為突出和需求增長較快的亞洲地區(qū)。2023年亞洲合成氨產(chǎn)能為1.43億噸，占全球比重達到59%，其中東亞產(chǎn)能為9868萬噸，占全球的比重41%。中國是世界上最大的合成氨生產(chǎn)國，2023年國內(nèi)產(chǎn)能為7750萬噸，占全球、亞洲和東亞產(chǎn)能的比重分別達到32%、54%和79%。
世界上的氨除少量從焦爐氣中回收副產(chǎn)外，絕大部分是以天然氣、石腦油、重質油和煤等作為原材料通過化學合成方法生產(chǎn)。不同生產(chǎn)方法之間的主要區(qū)別是原料氣的制造，其中最廣泛采用的工藝是蒸汽轉化法和部分氧化法。
我國合成氨主要應用于化肥和化工中，但消費結構正在從傳統(tǒng)的以農(nóng)業(yè)為主向能源占比不斷提升的方向轉變。從作為化肥、化工產(chǎn)品的原材料，逐漸向動力燃料、儲氫載體方向發(fā)展。目前，我國氫氨融合產(chǎn)業(yè)項目逐漸加快開展，氫氨融合技術路徑漸受熱捧，明確了引導合成氨等高碳工藝向低碳工藝轉變，促進高耗能行業(yè)綠色低碳發(fā)展。綜合來看，未來合成氨將作為另一種具有戰(zhàn)略價值的清潔能源，為實現(xiàn)能源結構快速調整、促進碳中和進程。
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