二氧化碳捕集及其原位甲烷化技术研究进展Research progress of carbon dioxide capture and in-situ methanation technology
马花花,刘日新,赵明辉,宋婷婷,崔鹏俊,王露潞,郑浩,曾亮
摘要(Abstract)：
近年来，碳捕集、利用与封存（carbon capture utilization and storage,CCUS）技术在减少CO_2排放方面取得了显著进展，但其高能耗和复杂的工艺流程限制了大规模推广应用。为提升能源利用效率，集成二氧化碳捕集与利用（integrated CO_2 capture and utilization,ICCU）技术逐渐成为研究的重点方向，该技术通过双功能材料（dual-functional materials,DFM）实现CO_2的捕集与原位转化，直接将捕集的CO_2高效转化为具有经济价值的化学品。与传统CCU技术相比，ICCU技术大幅简化了CO_2解吸、压缩和运输等步骤，具有广阔的应用潜力。围绕ICCU-甲烷化（ICCU-Methanation,ICCU-Met）技术，首先系统介绍了ICCU-Met过程并从热力学角度分析了该技术实现CO_2捕集与转化的可行性；随后重点探讨了应用于该过程的双功能材料，分析了其在CO_2捕集能力、催化活性、稳定性等方面的表现；并针对ICCU-Met技术面临的过程放大挑战，分析了实际工业烟气条件、反应器设计及技术经济性等方面的问题；最后总结了该技术的发展瓶颈，并提出了未来可能的研究方向。
关键词(KeyWords)： 集成二氧化碳捕集与利用;原位甲烷化;双功能材料;过程放大
基金项目(Foundation):
作者(Author): 马花花,刘日新,赵明辉,宋婷婷,崔鹏俊,王露潞,郑浩,曾亮
DOI: 10.19666/j.rlfd.202501021