碳捕集吸收剂抗降解技术与机理研发需求

需求的背景和应用场景

在全球气候变化和能源转型的大背景下，碳捕集、利用与封存（CCUS）技术作为减少温室气体排放、实现碳中和目标的关键手段之一，正受到广泛关注。特别是在新能源与节能领域，高效、稳定的碳捕集技术对于提升能源利用效率、降低工业排放具有重要意义。然而，在实际应用中，碳捕集吸收剂在真实烟气环境下易遭受氧化降解、热降解及热聚等不利过程，导致吸收性能显著下降，增加了运行成本并限制了技术的长期稳定性和经济性。因此，研发碳捕集吸收剂抗降解技术，明确其降解机理并提出有效的抑制策略，成为当前亟待解决的关键问题，对于推动CCUS技术的商业化应用和大规模部署至关重要。

要解决的关键技术问题

本技术需求聚焦于碳捕集吸收剂在复杂烟气条件下的抗降解性能提升，核心在于解决以下关键技术问题：

• 降解机理研究：系统探究吸收剂在真实烟气环境中的氧化降解、热降解及热聚等过程的化学机制，包括反应路径、关键中间体及最终产物的识别，以及温度、压力、烟气成分等因素对降解速率的影响。
• 抗降解吸收剂设计：基于降解机理的理解，设计新型抗降解吸收剂，通过分子结构优化、添加剂引入等手段，增强吸收剂的化学稳定性和热稳定性，减少或延缓降解反应的发生。
• 抑制技术开发：开发吸收剂降解的在线监测与预警系统，以及相应的降解抑制技术，如调整操作条件、添加稳定剂、实施再生策略等，确保吸收剂在长期运行中保持高效捕集能力。
• 技术架构：构建从实验室研究到中试验证的全链条技术体系，包括降解机理研究平台、吸收剂合成与改性实验室、模拟烟气测试装置及中试规模碳捕集装置，确保技术的可行性和可靠性。

效果要求

• 效益提升：通过研发抗降解吸收剂及抑制技术，显著提高碳捕集系统的运行稳定性和经济性，降低吸收剂更换频率和运行成本，延长设备使用寿命。
• 竞争优势：形成具有自主知识产权的核心技术，提升我国在CCUS领域的国际竞争力，为相关企业提供定制化解决方案，满足不同工业场景下的碳捕集需求。
• 创新性：揭示吸收剂降解的新机理，提出创新的抗降解策略和技术，推动碳捕集技术的理论创新和实践发展。
• 环境与社会效益：促进低碳技术的广泛应用，有效减少温室气体排放，助力实现碳中和目标，同时带动相关产业链的发展，创造就业机会，具有良好的环境和社会效益。