寒风席卷着黄沙，在榆林化工厂区的钢架与管线上呼啸穿梭。一场始于“十四五”蓝图中的化学革命，正悄然突破环境的封锁，日夜不歇地演进。装置深处，空气、水与阳光，这些大自然最基础的元素，被一套全球首创的“钢铁丛林”精巧编织、转化，最终化作汩汩流出的纯净氨水。这不仅是工业流程的突破，更是一个在黄土高原扎根生长属于中国工业的绿色梦想。
　　

绿色转型迫在眉睫

　　合成氨，被誉为“孕育丰收的化学工程”，是农作物化肥的重要原料，直接关乎国计民生。但一个多世纪以来，主导全球氨生产的传统“哈伯法”，始终依赖化石燃料，在高温高压下完成反应，每年消耗全球约2%的能源，产生1.6%的碳排放。这条高能耗、高排放的老路，在绿色低碳发展的今天，已然走到了必须变革的十字路口。
　　响应国家生态文明建设与能源清洁化战略的呼唤，在时代赋予的命题前，榆林化工携手西安交通大学、华陆工程科技有限责任公司，毅然向这座百年工业高峰发起挑战：能否摒弃传统“氮气—氢气”原料路径，改用大自然赐予的“空气—水”？能否将动力源从化石燃料转向清洁的“太阳能”？联合攻关的号角就此吹响，目标是建成全球首套百吨级“空气—水”光电催化合成氨工业示范装置。
　　理想蓝图宏伟，但现实之路布满荆棘。如何在温和条件下活化空气中的氮气？如何让水中的质子与氮高效结合生成氨？又如何将实验室规模的催化剂薄膜放大到平方米级别的工业装置？这些都是横亘在团队面前的关键技术难题。
　　

钢铁意志扎根高原

　　“开发合成氨关键技术，正当其时、志在必得。”项目启动会上，执行经理胡华贵的声音坚定有力。这不仅源于合成氨工业作为国民经济“压舱石”的战略地位，更源于一群中国化工工作者对绿色未来的执着追求。 
　　誓言很快迎来严格检验。项目建设期恰逢北方数九寒天，滴水成冰的施工现场，给所有人来了个“下马威”。即便施工条件如此艰苦，但没人喊苦喊退，每个人心里都揣着一团火，深知这项工程承载着何等重大的意义。
　　从日夜坚守的建设阶段，到精准严苛的投料调试期，挑战与挫折从未间断。单是溶剂循环泵的操作温度校准、密封材料选型与流量参数调节，项目团队就历经数十轮研讨，常常为一个最优方案争得面红耳赤。
　　

闯过产业化突破口

　　功夫不负有心人。凭借顽强意志与集体智慧，项目团队历经无数日夜攻坚，终于在关键环节实现三大核心突破，为产业化之路扫清了障碍。
　　2022年12月20日，团队成功开发出三大类高性能催化剂，掌握公斤级批量制备技术，更攻克了大面积、均匀且稳定的催化电极薄膜制备工艺。这些自主掌控的关键材料，从根本上破解了反应器工程放大的核心瓶颈。
　　2023年4月29日，团队创新采用“两步走”颠覆性策略：第一步，以低温微波等离子体为“精准手术刀”，在常温常压下将空气中惰性的氮气分子“激活”为活泼氮氧化物；第二步，依托太阳能光伏产生的绿电，在特制催化反应器中，让氮氧化物与水提供的质子高效合成为氨。这条“光伏供能驱动+低温微波等离子体串联电催化还原”的独创路径，彻底摒弃传统高温高压的“蛮力”模式，凭借此前攻克的核心材料与工艺优势，实现了温和条件下的高效、定向转化，让产业化落地迈出了关键性一步。
　　2023年12月15日，一座完整的示范装置巍然矗立于榆林化工厂区内。160千瓦光伏阵列为其注入源源不断的绿色动力，由1140个单元并联组成的庞大“反应器阵列”高效协同运转，创下454454毫摩尔每克每小时的高产氨速率，系统能量利用效率更是突破90%。其中，智能化蒸氨系统通过精馏与联锁控制，稳定产出浓度10%的氨水；全套流程由PLC系统全程把控，实现自动化运行与安全联锁，而关键设备国产化率更是达到100%。
　　

绿氨梦想照进现实

　　2023年12月31日，是个寒风凛冽却注定被历史铭记的日子。当最后一道阀门缓缓开启，物料在全流程内平稳流转，屏幕上跃出合格产品的平稳数据曲线时，控制室内瞬间爆发出经久不息的欢呼声。
　　自此，这条历经风沙冰雪考验的“钢铁丛林”持续稳定运行，尽显强劲产业化前景——能源供给“绿”、核心反应“效”、系统运行“稳”。截至今年12月10日，已实现连续稳定运行1200小时，年产百吨级10%氨水的设计能力得到充分验证，为后续规模化推广奠定了坚实基础。
　　首套百吨级示范项目的成功，意义远不止于一座装置的落成。它以铁一般的事实证明，依托阳光、空气和水这些最基础的资源，在温和条件下实现高效、零碳的合成氨生产，已从理论构想稳步走进现实。这项变革性技术的成熟与推进，不仅有望重塑全球合成氨工业新格局，更将为我国乃至世界的粮食安全筑牢根基，为能源结构优化开辟新路径。