概述
绿氨生产是实现绿色氢能储存与碳中和燃料合成的重要路径。该过程对氢气纯度、氮气质量、催化剂保护及排放控制提出了严格要求。
MZD Analytik GmbH 提供覆盖绿氨全产业链的集成过程分析解决方案，确保系统稳定运行、催化剂保护及合规性要求满足。
1. 集成过程分析方案
绿氨生产由一系列紧密耦合的工艺单元构成连续流程，包括：
绿氢接收与缓冲、空分制氮、氢气压缩、气体混合与合成气预热、氨合成反应、冷凝与分离、循环回路与放空气回收、产品储存、火炬与尾气处理以及公用工程系统。
在上述各单元中，在线过程分析主要关注：
氢气纯度控制及惰性气体检测（H₂ / N₂ / O₂ / CO₂）
氮气质量及空分杂质管理（CO₂ / SO₂ / NOx / N₂O / O₂ / Ar）
合成回路催化剂保护（CO / CO₂ / CH₄ / O₂ / NH₃ 逃逸）
全流程压缩、混合及循环阶段的微量水分控制
合成与循环回路中的 H₂/N₂ 比例稳定性控制
放空气流中的氢气回收效率监测
氨排放及火炬气监测
冷却水及公用工程系统水化学控制（pH / 电导率 / 浊度）
该集成分析架构确保合成过程稳定运行及催化剂长期使用寿命。
2. 工艺测量架构（按功能单元）
氢气与氮气供应单元
控制进入合成链的进料气质量。
氢气纯度验证（高纯范围 99.5–100 vol%）
氧气微量监测（安全与催化剂保护）
氮气背景杂质控制
进料气中 CO₂ 与水分去除验证
空分装置（ASU）
确保氮气纯度及低温系统稳定运行。
CO₂ / SO₂ / NOx 去除监测
压缩与冷却过程水分控制
CO₂ / H₂O 冷冻堵塞风险防控
N₂纯度及 O₂ / Ar 组分控制
液相氧/氮质量监测
再生气终点检测
压缩与气体调理单元
确保进入合成回路前的运行安全。
压缩过程氢气纯度监测
氧气爆炸风险检测
微量水分控制（防腐蚀）
气体调理系统露点稳定控制
合成气准备单元
控制进入反应器前的催化剂入口条件。
微量氧去除监测
混合与预热阶段水分控制
反应器入口气体组分验证
氨合成反应单元
核心催化剂保护与运行稳定控制。
CO / CO₂ 催化剂中毒监测
CH₄ 惰性气体累积控制
O₂ 微量污染检测
CO₂ 异常升高泄漏指示
分离、循环与放空气系统
优化转化效率与氢利用率。
循环回路 H₂/N₂ 比例监测
CH₄ 惰性气体累积跟踪
压缩机入口微量水分控制
放空气中氢气回收监测
NH₃ 逃逸监测（环保合规）
储存、火炬与尾气处理
确保排放安全与合规性。
储罐中 NH₃ 气相监测
火炬气多组分分析（NH₃ / CH₄ / CO / CO₂ / O₂ / NOx）
洗涤塔效率验证
吸收系统 pH 控制
排放合规性监测
公用工程与冷却水系统
维持辅助系统运行稳定性。
冷却水 pH 与电导率控制
固体控制（浊度监测）
水系统中 NH₃ 泄漏检测
补水水质监测
3. MZD Analytik 综合过程分析仪表解决方案
针对绿氨生产链中的所有测量点，MZD Analytik GmbH 提供一套完整的集成化分析仪表体系，覆盖气体组分分析、微量杂质检测、氧含量测量、水分控制、光谱分析及水质监测等应用。
绿色氢气纯度分析仪
（ZIM创新计划产品）
超窄测量范围：99.5–100 vol%
多组分分析：H₂ / O₂ / N₂ / H₂O
对微小的氢气纯度波动具有高灵敏度
可替代传统气相色谱法
具备燃料电池级氢气验证能力
氢气分析仪
（热导检测器，创新产品）
专为湿氢工艺流设计
集成水蒸气补偿算法
在电解水制绿氢的实际应用中，电解槽产出的氢气含有大量水蒸气。若不对其处理，水蒸气会直接影响传感器读数，导致测量误差高达2%H₂，严重时会损坏传感器。
防冷凝、防尘设计
在高湿度条件下稳定运行
快速响应的工业氢气测量
热导式气体分析仪
适用于 N₂纯度、Ar含量及 NH₃测量
可用于含 H₂S、SO₂ 等腐蚀性气体介质
测量池可选：Al₂O₃（氧化铝陶瓷）/ 玻璃 / 石英
提升抗腐蚀能力，延长使用寿命
降低恶劣工况下传感器损耗
光学氧分析仪
固态荧光猝灭技术
无需耗材
超长使用寿命（>5年）
内置大气压力补偿功能
未经补偿时，大气压变化1%即导致测量值偏差1%；日常波动2~3%、恶劣天气5~7%、极端台风超11%。
长期稳定的氧气监测
防冷凝、防尘设计
电化学微量氧分析仪
0–10 ppm / 0–1000 ppm 测量范围
稳定的低浓度氧气检测
高灵敏度的安全监测
适用于氢气纯化系统
内置大气压力补偿功能
顺磁式氧分析仪
可选背压调节器，稳定测量池压力
可选实时压力传感器补偿
消除排气管堵塞或共排气导致的气锁效应
压力补偿精度：每 1% 压力变化误差 <1%
高抗交叉干扰能力
响应速度快、结构坚固
适用于高纯氧及液氧测量
激光气体分析仪（TDLAS）
高选择性氨气检测
实时在线监测能力
不受 H₂ / H₂O / CO₂ 交叉干扰影响
快速响应在线分析
适用于工艺及排放氨监测
紫外气体分析仪
SO₂ / NOx / H₂S 测量
基于紫外吸收光谱技术
对硫/氮化合物具有高选择性与灵敏度
不受 CO、CO₂、CH₄ 及水分干扰
适用于复杂尾气环境
红外气体分析仪（NDIR）
CO₂侵入连续监测
稳定红外光学测量平台
集成温度与压力补偿
长期稳定性高、漂移低
P₂O₅ 电解式微量水分析仪
基于法拉第定律的绝对湿度测量
长期稳定、无漂移
适用于 H₂ / O₂ / N₂ 及合成气体系
传感层可再生
超微量水分检测能力
pH / ORP 测量系统
（无孔固态参比电极）
超长使用寿命
耐受严苛的工业环境
在高盐度和低电导率条件下运行稳定
维护需求极低
适用于电解及废水处理系统
四电极电导率分析仪
覆盖超纯水至高浓度电解质应用
自动温度补偿
降低极化效应
长期稳定电导测量
适用于 RO / EDI / 冷却水 / 电解液系统
浊度 / 污泥浓度分析仪
原水及过滤过程监测
分离效率评估
适用于工业废水环境
稳定悬浮物长期监测能力
联系方式
如需获取更详细的技术资料，包括工艺仪表配置方案及针对具体应用的测量点推荐，请联系: sales@mzdd.de .