近日，中国石油（601857）和化学工业联合会在上海组织召开科技成果评价会，中国科学院上海高等研究院联合上海宝钢节能环保技术有限公司、上海宝钢汽车板有限公司共同研发的二氧化碳(CO)捕集—转化一体化合成甲烷技术通过评价。由中国科学院院士何鸣元担任主任委员的专家组认为，该技术创新性突出，整体水平达到国际领先。
当前，碳捕集利用与封存(CCUS)是助力“双碳”目标落地的核心技术之一，但传统工艺普遍存在能耗高、成本高、二氧化碳消纳难等痛点，制约了行业规模化应用。针对这一行业难题，中国科学院上海高等研究院牵头开展技术攻关，创新提出二氧化碳捕集与转化一体化新思路，在核心材料、工艺流程、系统集成等方面实现全面突破。
该成果成功构建起完整的一体化技术路线，自主研发出高性能镍基吸附—催化双功能材料，厘清了二氧化碳捕集、转化及耦合作用机理，攻克了吸附与转化过程匹配的行业难题，同时实现了核心材料吨级规模化制备。在工艺层面，团队创新设计双塔循环工艺，解决了工业烟气连续捕集、二氧化碳原位转化、装置稳定规模化运行等关键问题。
区别于传统分步式碳捕集甲烷化技术，该方案省去单独解吸环节，让吸附态二氧化碳直接原位转化为甲烷，打造出短流程、低能耗的新一代CCUS技术路径。
依托上述技术突破，团队建成国内外首台套一体化合成甲烷中试示范装置。该中试装置设计烟气处理能力达20万标准立方米/年，于2023年11月启动设计，2024年12月完成建设，2025年1月实现全流程贯通并产出合格甲烷产品，次月便进入满负荷稳定运行状态。2025年12月，中国石油（601857）和化学工业联合会组织专家组开展72小时连续现场考核。结果显示，装置二氧化碳捕集率、转化率、甲烷选择性3项指标均超95%，系统运行平稳，自动化控制效果优异。
中国科学院上海高等研究院副院长魏伟表示，经测算，一体化技术相比传统分步工艺，综合经济性提升35%以上，降本增效优势显著。目前，装置已完成多工况长周期（883436）运行验证，技术成熟度持续提升。
专家组认为，这项技术有效破解了传统CCUS高能耗瓶颈，开辟了低成本碳利用新路径，应用场景广阔，可广泛赋能绿色燃料、低碳冶金、氢能综合利用等领域。与会专家建议，各方加快推进示范项目落地与技术推广，依托产学研协同优势，加速先进低碳技术规模化落地，为石油化工（850102）、钢铁（850106）等重点行业节能降碳、绿色转型提供有力技术支撑。
