南化公司：深耕CCUS新赛道 以技术革新赋能产业降碳增效

6月中旬，南化公司参与承担的“十四五”国家重点研发计划“高性能混合基质气体分离复合膜规模化制备及应用”项目顺利通过科技部专家组验收。国内首套千方级混合基质膜法碳捕集中试装置实现千小时级稳定连续运行，成功攻克传统胺法脱碳高能耗、高成本行业痛点，核心技术指标达到国内领先水平，为火电、煤化工等重排放行业低成本、规模化降碳开辟了全新路径。

立足七十余年气体净化科研积淀，南化公司持续深耕二氧化碳捕集利用绿色赛道，迭代升级膜法捕碳、固废矿化核心技术，构建起集技术研发、工程示范、资源化利用于一体的全链条低碳创新体系，以硬核科创实力助力产业绿色低碳转型。

七十载深耕积淀 筑牢碳捕集创新根基

作为国内最早布局二氧化碳捕集技术研发的核心科研阵地，南化研究院自1958年被原化工部确立为全国气体净化重点研究单位以来，七十余年接续攻坚、久久为功，逐步构建起体系完备、迭代升级的CCUS技术矩阵。

上世纪60年代，在国内CCUS技术尚处萌芽探索阶段，南化就率先启动二氧化碳分离回收基础研究，抢占行业科研先机。80年代，针对行业主流MEA胺法脱碳溶剂损耗大、设备腐蚀严重、再生能耗偏高等突出难题，科研团队靶向攻关、反复试验，创新研发复合胺吸收剂，通过复配活性胺、抗氧剂、缓蚀剂优化吸收体系，大幅提升二氧化碳吸附容量，成功破解传统工艺技术瓶颈，诞生国内第一代低分压二氧化碳捕集成套技术。

1998年，贵州赤天化合成氨配套脱碳装置故障频发、能耗超标，南化科研团队驻场攻坚改造，1999年装置一次性投运成功，能耗、损耗大幅下降，产气品质稳定达标，成为该技术首个工业化落地标杆项目。此后，南化低分压碳捕集技术快速产业化、市场化，2006至2007年被中西部多家天然气制甲醇企业批量引进，2009年末已在全国20余家企业落地应用，年回收高纯二氧化碳超百万吨，创造绿色经济效益数亿元，斩获国际发明金奖、江苏省科技进步二等奖、中国石化技术发明二等奖等多项重磅荣誉。

“十二五”至“十四五”期间，南化扛起央企科创使命，接连承接多项国家级重点研发课题。“十二五”期间攻关新型低能耗胺基溶剂，在碳捕集率稳定超80%的基础上，再生能耗较传统工艺降低30%以上，技术成果成功完成工业验证；2013年获批中国石化二氧化碳捕集与资源化利用重点实验室，建成小试、中试、工业化示范一体化研发平台。“十三五”和“十四五”阶段，持续迭代溶剂配方与工艺流程，打造适配低分压烟道气、中压合成气和炼厂气、高压天然气的全覆盖脱碳技术体系，在能耗控制、抗杂质干扰、长期稳定运行等方面实现全方位升级，技术服务覆盖国内二十余省份，并成功出海助力海外化工企业低碳改造。

膜法技术迭代突破 破解行业降碳成本瓶颈

传统胺法脱碳作为碳捕集主流工艺，长期存在药剂消耗量大、再生能耗高、装置占地广、运维成本高的短板，严重制约CCUS技术规模化推广应用。南化公司立足数十年脱碳技术积累，瞄准行业产业化痛点，创新研发混合基质膜法碳捕集颠覆性技术，彻底打破传统工艺推广困局。

早在“十二五”时期，南化便联合天津大学启动聚合物膜碳捕集协同研发，2017年相关课题纳入“十三五”国家重点研发计划。科研团队历经数百轮试验打磨，攻克膜分离提纯核心关键技术，可稳定产出纯度95%以上的二氧化碳产品。2021年底，公司5万标准立方米/日烟气聚合物膜捕集示范装置一次开车成功，完整打通膜法碳捕集全工艺流程，为技术迭代升级、规模化应用筑牢实践基础。

此次通过国家级验收的千方级混合基质膜中试装置，是在前序示范成果基础上迭代升级的全新技术平台。研发过程中，项目组协同攻坚，逐一攻克膜材料规模化量产、高精度膜组件加工、大型系统集成等多项“卡脖子”难题，形成全套自主可控工艺包与标准化操作规范，实现核心技术、装备、工艺全面自主化。

经多项技术经济测算验证，混合基质膜法碳捕集优势显著：同等分离指标下，膜材料使用面积降低20%以上，整体能耗较传统胺法下降30%至50%，项目初始投资与日常运维成本同步大幅压降，兼具高效性与经济性。专家组评审一致认定，装置千小时稳定运行充分验证了技术的可行性与可靠性，核心指标领跑国内，可作为行业标杆平台，加速膜法碳捕集技术在电力、化工等领域落地普及。

南化公司研究院气体净化所所长郭本帅表示，此次国家级验收通过并非技术终点，而是规模化推广的全新起点。下一步，公司将持续深化校企协同创新，持续优化膜材料渗透分离性能、迭代升级工艺流程，推动技术从试试验证迈向工业示范，最终实现市场化、规模化普及，以低成本、高效率的膜法新技术，破解高碳产业减排难题。

矿化固废协同利用 打造以废治废增值新模式

在膜法碳捕集技术突破的同时，南化公司持续延伸CCUS产业链条，依托中国石化与四川大学共建的“CCU及二氧化碳矿化利用研究院”平台优势，深耕二氧化碳矿化资源化利用领域，构建“技术开发+工程示范+产业化落地”全链条创新体系，走出一条固碳减排、以废治废、变废为宝的绿色增值新路径。

工业示范层面，公司联合南京工程公司、四川大学，依托成熟脱硫渣矿化技术，建成万吨级二氧化碳矿化脱硫渣工业试验装置。该装置在攀钢集团完成72小时连续稳定运行考核，年烟气处理能力达1万吨，二氧化碳矿化固定率126千克/吨渣，烟气吸收转化率94.7%，碳净封存率75.1%，同步实现烟气二氧化碳减排与脱硫固废资源化利用，达成双重环保效益。

中试研发层面，落地中原油田普光气田100标准立方米/小时尾气矿化装置，可将尾气二氧化碳与磷石膏转化为硫铵、碳酸钙高值产品，二氧化碳矿化利用率超75%，磷石膏转化率超92%，同时将尾气氨含量严格控制在10毫克/立方米以下，实现尾气净化、固废消纳、碳资源利用三重成效。

技术优化层面，科研团队通过数值模拟与结构优化，创新设计双层文丘棒耦合圆环挡板结构，将矿化喷淋塔反应器体积缩减50%，二氧化碳吸收效率提升至99.6%，反应器运行效率大幅提升；自主研发的一体化反应装置实现单塔替代传统双塔设备，二氧化碳吸收效率、矿化固定率、净减排率均达到行业优良水平，设备集约化、高效化优势凸显。

目前，南化公司正推进二氧化碳矿化固废制混凝土、矿化制备高值化学品、节能降耗及产品优化三大在研项目。固废制混凝土项目成功研发固废基混凝土、人造骨料、辅助胶凝材料等产品，产品性能对标市场主流产品，可有效替代水泥原料；高值化学品制备项目盘活煤基固废资源，实现92%煤基固废资源化利用，可制备矿井充填复合胶凝材料，形成成熟的以废治废技术路线；节能降耗优化项目已完成高浓度二氧化碳矿化联产硫铵、纳米碳酸钙技术的经济性评估，为产业化落地提供数据支撑。

未来，南化公司将持续深耕CCUS全产业链创新，持续升级吸收法、膜法捕碳、固废矿化核心技术，夯实绿色科创优势，以技术革新赋能产业降碳增效，为石化行业绿色低碳转型和“双碳”目标实现贡献南化力量。（郑瑞）