随着全球绿色低碳转型步入深水区，CCUS（碳捕集、利用与封存）已成为工业与传统能源实现“双碳”目标的关键技术路径。近日，甘肃庆阳一则重磅科技奖项的公示，再度将百万吨级“燃烧后碳捕集”成套技术的国产化与低能耗演进推向了行业聚光灯下。

百万吨级示范工程获省科技奖提名，CCUS国产化按下“加速键”

2026年6月3日，甘肃省庆阳市科学技术局发布了《关于拟提名2026年度甘肃省科学技术奖的公示》。在这一涵盖页岩油勘探、生态修复及数字治理等多个重点领域的遴选名单中，“新一代低能耗燃烧后150万吨/年碳捕集关键技术及工程应用”低碳攻关项目赫然在列。

该项目由华能陇东能源有限责任公司正宁电厂牵头，联合中国华能集团清洁能源技术研究院、兰石重装等国内顶尖科研与装备制造单位协同攻关。其依托正宁电厂建设的，正是全球单体规模最大的煤电燃烧后碳捕集产业化工程。

该工程的核心数据展现了我国在碳捕集领域的硬核实力：

• 规模体量：建成年产捕集CO₂150万吨的CCUS工业化示范装置。
• 捕集指标：烟气CO₂捕集率超过90%，产品气纯度超过99.5%。
• 自主可控：实现整套工艺与核心装备的100%国产化，填补了国内大型燃煤机组百万吨级低能耗碳捕集成套技术产业化的空白。

燃烧后碳捕集的“第一痛点”：如何打破高能耗与高腐蚀僵局？

在碳捕集的传统路径中，化学吸收法（特别是利用有机胺溶剂吸附烟气中的二氧化碳）是目前技术最成熟、工业应用最广泛的路线。然而，传统一乙醇胺（MEA）等第一代胺基吸收剂在实际工业化运行中，正面临着三大严峻的“高能耗”与“高维护”痛点：

1. 再生能耗过高：传统MEA与CO₂结合形成的氨基甲酸盐性质极其稳定，在解吸塔中需要消耗大量的低压蒸汽进行高温加热（通常需要110℃~120℃）才能将 CO₂释放出来。这部分“再生能耗”往往占到了整个碳捕集电厂能量损耗的70%以上。
2. 溶剂降解与设备腐蚀：在长期高温及烟气中残余氧气的作用下，传统烷基醇胺极易发生氧化降解和热降解，产生酸性物质，对超大型碳捕集塔器装备造成严重的化学腐蚀。
3. 挥发损耗巨大：传统胺类溶剂蒸汽压高，在吸收塔顶部极易随净化烟气挥发夹带，造成化学品的大量补充成本。

因此，寻找低热值、低挥发、高抗降解的新一代化学吸收溶剂，成为了如华能正宁电厂等百万吨级“新一代低能耗捕集工艺”突破的核心技术关键。

前沿化学：2-氨基-2-甲基-1-丙醇在低能耗碳捕集中的核心价值

在当前全行业向低能耗CCUS技术迭代的进程中，2-氨基-2-甲基-1-丙醇作为新型混合胺液（Sterically Hindered Amine）的核心组分，正在展现出颠覆性的性能优势：

1. 独特的“空间受阻”结构，大幅降低解吸能耗

与传统MEA直线型的分子结构不同，2-氨基-2-甲基-1-丙醇在氨基邻位引入了两个碳骨架甲基。这种“空间受阻”的立体构型，使得它与CO₂反应时，无法形成极其稳固的氨基甲酸盐，而是主要生成碳酸氢盐为反应主导路径，其热稳定性显著低于MEA体系的氨基甲酸盐，因而更易解吸。

这一微观化学键的变化带来的直接结果是：它在较低的温度下（如 80℃~90℃）即可实现完全解吸，使解吸塔的蒸汽能耗下降25%~35%。这正是百万吨级项目能够冠以“低能耗”的核心秘密之一。

2. 高CO₂载荷（吸附容量大）

传统MEA的理论反应摩尔比为 2:1（即2摩尔的胺只能捕集1摩尔的CO₂）。而由于2-氨基-2-甲基-1-丙醇独特的反应机理，其水溶液捕集CO₂的摩尔比理论上可接近 1:1。更低的胺消耗量意味着更小的溶液循环量，从而降低了整个工程中泵送与换热系统的运行负荷。

3. 卓越的化学稳定性与抗腐蚀表现

得益于其高度受阻的分子构型，该氨基醇对烟气中的氧气O₂、硫化物SO₂及氮氧化物NOx引发的氧化降解具有显著优于传统MEA的抗降解能力。在百万吨级超大型塔器中长期循环流体中，它的降解速率远低于第一代烷基醇胺，从源头上抑制了降解产物对金属塔壁的电化学腐蚀，显著延长了工程中高值核心装备的使用寿命。

从捕集到利用：CCUS闭环催生多元产业协同

碳捕集仅仅是绿色生态闭环的第一步，如何将捕集到的高纯度CO₂进行高效资产化利用，才是决定CCUS项目能否实现商业正向循环的关键。

以本次获得提名的百万吨级示范项目为例，其输出的纯度高达99.5%的商品级CO₂，正在精准对接着三大极具商业价值的下游多元资源化利用场景：

• 深部咸水层封存（Geo-sequestration）：通过节能超临界压缩技术，将CO₂转化为超临界状态，深层注入地下咸水层，实现长达数百年以上的最彻底的物理隔离封存。
• 油田驱油（EOR）：将高压CO₂注入周边油田，既能“以碳驱油”大幅提升老旧油田的页岩油及原油采收率，又能同步实现地质埋存。
• 新型建材制备（碳固化混凝土）：将二氧化碳通入建筑垃圾或混凝土养护窑中，利用矿化反应将碳永久固定在建筑材料内部，变废为宝。

结语与行业展望

甘肃庆阳百万吨级低能耗碳捕集项目的入选，不仅是一次工艺装备国产化的胜利，更是化学化工界与现代能源工业深度融合的结案陈词。从微观层面空间受阻氨基醇对吸收溶剂分子键的精密调控，到宏观上超大型塔器的100%自主设计与多元化资源利用，中国CCUS产业正式挥别“高能耗、高成本”的试验阶段，大步迈入规模化、效益化的产业化新纪元。