環境中國 企業百科 基于氫氣的工業規模清潔能源公司:蒂森克虜伯新紀元 Thyssenkrupp Nucera

基于氫氣的工業規模清潔能源公司:蒂森克虜伯新紀元 Thyssenkrupp Nucera

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蒂森克虜伯新紀元公司 Thyssenkrupp Nucera 創立于1960年,前稱thyssenkrupp Uhde Chlorine Engineers,于2022年改為現用名,總部位于德國Essen,是一家專注于使用綠色氫氣提供工業規模清潔能源的公司。

蒂森克虜伯新紀元 Thyssenkrupp Nucera 環境百科

Thyssenkrupp Nucera(蒂森克虜伯新紀元)擁有50多年的經驗和超過10吉瓦特(GW)在化學工業中成功安裝的記錄。憑借他們在電化學工廠工程、采購和建設方面的深厚知識,以及他們為綠色價值鏈提供的大規模解決方案,Thyssenkrupp Nucera正在向氣候中性和新的產業生態系統邁出重要步伐。

蒂森克虜伯新紀元的愿景是成為氫氣和氯技術的首選供應商,他們的使命是通過創新的熱情,使客戶能夠制造出優質的電解產品,并最大程度地減少CO2的足跡?。

蒂森克虜伯新紀元產品及解決方案

1、綠氫電解技術方案

Thyssenkrupp Nucera成熟、高效且可靠的大規模堿性水電解(AWE)技術是一項工業規模的綠氫電解技術。該技術不僅全自動化程度高,而且使總擁有成本最小化。憑借氯堿電解技術領域積累的50年以上的經驗及超過10GW的總裝機容量,奠定了發展高耐用性堿性水電解技術的堅實基礎。緊湊的單元槽設計實現了高電密運行,并且節省了占地空間。全球的知名企業已經選擇Nucera的堿性水電解技術,并且受益于Nucera的全球服務網絡和高質量合作伙伴。

Thyssenkrupp Nucera 的堿性水電解裝置scalum是解決方案的核心。它是我們不可復制的發展道路上的一個重要里程碑。Nucera 將大約300個高效電解單元槽組成了一個容量高達20MW的電解模塊。標準化模塊設計方案可以輕松地互連多個模塊。撬裝模塊可以輕松運輸,安裝和互連以獲得工廠所需的高達數百兆瓦甚至吉瓦的產能。這是一項獲取大規模綠氫產量的高效模塊化解決方案,助力Nucera開創以工業規模綠氫所塑造的新時代。

2、氯堿電解技術方案

蒂森克虜伯新紀元公司在氯堿行業已深耕發展50多年,在全世界已建成600多套電解裝置,規模涵蓋從小型至年產80萬噸燒堿的超大型電解裝置。

BM系列獨立單元電解槽:Nucera 的獨立單元槽BM2.7v6優化設計,打破了電流密度6kA/m2下的電耗瓶頸1,980度電/噸-燒堿。其顯著優點在于高達2.85m2的有效電解面積,并且在6kA/m2以上高電流密度運行時離子膜使用壽命更長。

BiTAC?系列電解槽:Nucera 成熟的BiTAC?系列壓濾式復極離子交換膜電解槽具有諸多獨特的優勢,例如:整槽快速換膜等。公司致力于不斷改良BiTAC系列電解槽。各代電解槽之間互相兼容,可使現有電解裝置輕松升級至最新型電解槽。最新型e-BiTAC-v7電解槽的電耗降已至1,979度電/噸-燒堿 ( 電流密度6kA/m2),刷新了最低電耗記錄。

去極化氧陰極— ODC技術:NaCl-ODC鹽水氧陰極(去極化氧陰極)電解技術是一項已獲得充分驗證的可靠技術??蛻艨梢愿鶕F場的電費和氫氣需求情況來選擇該項技術。

一體化工藝解決方案:蒂森克虜伯新紀元擁有最先進的產品,以打造最高質量的工程為目標,同時融合經濟性、環保和安全等因素為客戶提供完整的工藝解決方案,如:鹽水和氯氣處理、無制冷劑氯氣液化或次氯酸鹽生產。

3、鹽酸回收技術方案

在多種有機化工生產工藝中,常會使用氯氣作為氧化劑,在此過程中會生成副產品或聯產品—氯化氫。因此從氯化氫或鹽酸中回收氯氣再利用具有以下優勢:

  • 符合可持續性發展的環保原則、充分使用資源。
  • 受制于氯和鹽酸市場價格變化
  • 無需投資成本相對高的傳統氯堿裝置
  • 對于氯需求量較高而燒堿(氫氧化鈉)過剩的地區,無需再擴建氯堿裝置獲得氯氣。
  • 消除液氯運輸風險(作為今后運輸限制的替代方案)
  • 節省鹽酸中和或處理的成本。

氧陰極離子膜電解技術:與傳統工藝相比,ODC(氧陰極)工藝可以削減能耗約30%,也相應減少了生產過程中二氧化碳的間接排放。同時,ODC工藝在生產過程中不產生氫氣。

隔膜電解技術:采用隔膜電解技術時電解槽陽極和陰極會分別生成氯氣和氫氣,這對于需要氫氣的客戶來講是理想的選擇。該項工藝由前Hoechse、拜耳和蒂森克虜伯新紀元公司共同研發而成。目前科思創和蒂森克虜伯新紀元公司仍在繼續合作。

4、未來解決方案

4.1 Carbon2Chem項目

將煉鋼廠排出的廢氣轉化為可以制造燃料、塑料或肥料的有價值的化工原料;將德國鋼鐵業每年排放2000萬公噸二氧化碳變廢為寶,使之創造經濟效益。一體化煉鋼廠的工藝廢氣中除二氧化碳以外,還含有一氧化碳(CO)、氫氣(H2)、甲烷(CH4)和大量氮氣(N2)。這種廢氣與化工業用合成氣體的成分相同,只不過后者通常從天然氣和原油等化石資源中獲得。此外,盡管目前煉鋼廠的廢氣,尤其是焦爐煤氣中已含有大量的氫氣,但后續所需的合成工段仍需要額外添加氫氣。

Thyssenkrupp Nucera 在杜伊斯堡設置了世界上唯一一套在工業化運行條件下,使用鋼廠的廢氣綜合測試各工藝流程的試驗裝置。Carbon2Chem?項目是目前首次嘗試將煉鋼過程中產生的這些廢氣作為原材料,用于生產化工產品。此外,為了確保所需額外氫氣的生產不會產生新的二氧化碳源,氫氣必須是綠色的。所以,Nucera 采用可再生能源提供的電源,通過水電解技術獲得綠氫,不產生任何碳足跡。

為此,蒂森克虜伯新紀元公司配置了一套初期容量為2MW的堿性水電解(AWE)制氫設備。該試驗裝置不僅可以滿負荷運行,也能夠根據電網提供的可調一次能源快速變動負荷運行,模擬不穩定的可再生能源(風能或太陽能)。

4.2 HiGiga項目

德國未來對綠氫的需求將會有多大?目前還無法完全預知,但保守估計氫氣的需求量將達數百萬噸。因此,德國聯邦教育和研究部(BMBF)規劃并資助了迄今為止最大規模的能源轉型研究項目-氫能重點項目。而Thyssenkrupp Nucera 有幸參與了德國的氫能重點項目中的H2Giga項目。

H2Giga項目中的“INSTALL AWE”將致力于堿性水電解技術(AWE)的工業化,AWE是當今最先進的可應用于大規模工業生產的技術。其核心是蒂森克虜伯新紀元公司的20 MW電解模塊所具有的經濟和環保優勢。

該產品既提高了效率又降低了運營成本。而批量生產該產品的關鍵是與合資伙伴迪諾拉工業公司(Industrie De Nora)的緊密合作。迪諾拉(Industrie De Nora)是全球知名的電化學專家以及電解槽制造和涂層的優質供應商。

Nucera 將與H2Giga創新智庫中的各類研究機構、大學和以及具備批量生產技能的小型專業公司一同,展開更廣泛的研發主題的調研,這也會推動我們自身的進一步發展。Nucera 將獲得近850萬歐元的補貼,用于堿性水電解(AWE)技術大規模生產的研發。

4.3 格斯特霍芬測試設施

通過試驗、測試和優化 Nucera 的技術,確保BM氯堿電解技術和鹽酸電解技術也得到持續地改進。并且通過測試設施,Nucera 可以確立與客戶在控制回路上的具體分界點,還可以通過復制客戶特定的難題以找到解決方案。

蒂森克虜伯新紀元公司在格斯特霍芬的CABB工廠設有兩個全尺寸的測試設施,兩個設施采用的都是全尺寸的測試產品,分別用于鹽水電解技術和鹽酸氧陰極電解技術。此外,還運行了兩個較小的試驗設施,分別用于鹽水氧陰極電解技術和鹽水電解技術。Nucera 使用這些設施,開發和提升電解技術的最優潛能(例如降低電耗)。除了評估膜、涂層和替代材料外,還會就單元槽設計和操作條件比較等項目進行測試。在格斯特霍芬測試的所有可行的測試案例都將無條件地融入到公司的工業級產品,并最終應用到客戶的工廠中。

蒂森克虜伯新紀元 Thyssenkrupp Nucera 歷史百科

1960年,公司在大型工業電解方面的成熟經驗和技術始于1960年成立的伍德電解部門(Uhde,德國)和1973年成立的氯工程公司(Chlorine Engineers Corp. Ltd.,日本)。

1984年,伍德公司(Uhde)發布了首個BM獨立單元離子膜技術,之后氯工程公司(Chlorine Engineers Corp. Ltd.)發布首款采用零極距技術的BiTAC系列產品(1994),奠定了Nucera氯堿電解技術領域的全球領先地位。

2001年,伍德公司和迪諾拉工業公司(Industrie De Nora)組建了合資企業UHDENORA S.p.A.(意大利)公司,至今其仍是Nucera的科研技術中心。隨后,伍德、迪諾拉和科思創(Covestro)共同研發了鹽酸氧陰極技術,并在德國建成了首套工業規模鹽酸氧陰極示范裝置。

2013年,伍德公司將電解業務分離為一家名為蒂森克虜伯電解有限公司(thyssenkrupp Electrolysis GmbH)的獨立公司后,蒂森克虜伯工業解決方案和迪諾拉合資建立了蒂森克虜伯伍德氯工程技術公司(thyssenkrupp Uhde Chlorine Engineers,2015年,即為現Thyssenkrupp Nucera)。

2018年,公司在位于杜伊斯堡的Carbon2Chem?綠氫示范裝置開始商業化測試電解制氫技術。同時,持續改良開發新一代的BiTAC系列產品 。

2020年7月,公司與空氣產品公司(Air Products)簽署了一項獨家戰略合作協議,計劃在重點區域建設大型電解制氫工廠。

2021年,公司成為了德國氫能全球基金會的創始成員,并主導由德國聯邦教育和研究部(BMBF)資助的H2Giga項目。此外,空氣產品公司與公司簽署了2GW電解裝置的供應合同,該項目位于沙特的NEOM新城。

2022年,Thyssenkrupp Nucera與殼牌公司合作,為位于荷蘭鹿特丹港的200MW大型制氫工廠提供工程設計、采購以及制造。 蒂森克虜伯伍德氯工程公司(thyssenkrupp Uhde Chlorine Engineers)更名為蒂森克虜伯新紀元公司(thyssenkrupp nucera),為開創清潔能源的新紀元鋪平道路。

2023年6月7日,Dealreporter報道,蒂森克虜伯 (OTCPK:TYEKF) 的氫能部門 Nucera 預計將于下周啟動 IPO。 IPO 可能會在 6 月底或 7 月初進行。Thyssenkrupp (OTCPK:TYEKF)計劃在法蘭克福至少提供價值5億歐元的新Nucera股份,公司的一部分股票額外出售可能會使總發售規模增加到高達7.5億歐元。Nucera在IPO中的估值可能會達到約40億歐元

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作者: 邊走邊看

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