作为碳中和的托底技术
[1],碳捕集技术是减碳最有效、最直接的手段。在CCUS(碳捕集、利用与封存)各技术环节中,以吸收法、吸附法、膜法捕集技术为代表的主流技术方案得到较多关注,技术发展也较为成熟,国内外已有较多文献对碳捕集方法进行介绍
[2-7]。课题组前期研究发现,碳捕集技术主要专利申请人来自日本和中国居多,专利申请量排名前三的申请人依次为日本三菱重工株式会社(以下简称三菱重工)、中国石油化工股份有限公司(以下简称中国石化)和日本东芝公司(以下简称东芝公司)
[5-6]。本课题组后续研究发现,中国华能集团(以下简称中国华能)近年来在碳捕集技术领域也进行了大量的专利布局。鉴于上述申请人不仅拥有大量的专利技术,且均有相应的CCUS示范项目开展
[5,8-10],其技术具有较高的产业化能力,深入分析其技术发展脉络对行业其他从业者及相关政策制定具有明显的参考意义。
因此,本文在前期研究的基础上,将检索范围更新至1985—2024年7月,进一步对主要申请人的专利技术进行深入分析,梳理其各自的技术发展脉络,分析其技术特长及技术发展动态,为碳捕集技术领域相关企业及研究机构提供参考,以助力我国碳捕集技术更高质量、更高效发展。
1 碳捕集技术主要专利申请人及其技术路线分析
1.1 申请趋势分析
为深入剖析各申请人技术特点,将所检专利数据进行申请号合并后,对各主要申请人的专利进行统计分析。相对于前期研究结果
[5-6],在2021—2024年7月,碳捕集技术主要专利申请人发生了明显变化,中国华能集团(以下简称中国华能)专利申请量跃居全球第三。在该时间段内,中国华能专利申请量超过200件,远超其他申请人,同期三菱重工仅有90件专利申请。
检索范围自1985—2024年7月,主要专利申请人依次为三菱重工、东芝公司、中国华能和中国石化。依据专利年申请量进行趋势分析,见
图1。三菱重工专利申请高峰在2012年前后,在经历2016—2021年的申请低谷后,于2022年又出现了明显增长,仍需对其未来几年专利布局动向保持关注,其专利申请主要集中在碳捕集系统及装置。
东芝公司专利主要在1992年以后申请,申请高峰在2009—2018年,约占其全部专利申请的69%,自2018年以后专利申请量呈现下降趋势。
中国华能在2020年以前专利申请量变化不大,自2021年起专利申请量呈现大幅增长,显示其在碳捕集技术领域正加大研发力度,需对其未来专利布局动向保持密切关注。
中国石化碳捕集技术相关专利申请主要集中在2010年以后,占其全部专利申请的90%,专利申请出现缓慢增长态势,目前年专利申请量仍处于相对高的水平,技术处于持续发展阶段。
1.2 专利布局
全球范围内,碳捕集技术主要专利申请人在主要市场中的专利布局各有侧重,分析结果见
表1。作为全球范围内碳捕集技术专利申请量最多的机构,三菱重工一直高度重视全球市场的开发,其不仅在日本、美国、欧洲开展了碳捕集示范项目
[5,8-10],还进行了大量的专利布局,其专利布局的目标市场主要集中在日本、欧洲、加拿大、澳大利亚、美国。东芝公司在碳捕集领域专利申请的目标市场主要集中在日本、欧洲、中国、澳大利亚、美国。与三菱重工不同是,东芝公司对中国市场极为重视,其在中国的专利申请达50件,远远高于三菱重工。而中国华能及中国石化则主要在中国国内进行专利布局。
1.3 技术路线分析
对碳捕集技术主要专利申请人在主要专利布局领域各阶段的核心专利和代表性技术,按技术方案、技术功效(解决的问题)等在时间轴上进行标引,形成其技术路线图,以期揭示该公司的技术发展脉络。
1.3.1 三菱重工吸收法碳捕集技术路线分析
三菱重工专利主要布局在吸收法(占77.8%)及少量吸附法(9.7%)和膜分离法(5.9%)。通过重点专利梳理分析,形成其二氧化碳吸收法技术发展路线图(
图2)。
三菱重工2005年以后专利多为吸收法,采用的吸收剂主要为胺类吸收剂,如链烷胺、醇胺、位阻胺、环伯胺、环酰胺等,吸收体系包括水溶液、醇溶剂、非质子极性溶剂等。其专利布局涉及吸收剂(主剂及助剂)、设备及工艺优化、吸收剂再生等吸收法各个流程。重点主要有2个方向。
复合胺吸收剂是三菱重工采用最多的吸收剂,其中吸收剂的成分研究和组合配比是研发重点,早期专利中,吸收体系多采用一类或两类胺化合物的形式,近期专利则主要采用3种或以上的多组分胺复配。2012年以后的多项专利均涉及类似组合,主要包括单胺、二胺与各种胺类化合物(如单叔胺、位阻胺、环二胺、酰胺、环酰胺等)的复配体系。例如,专利WO2013058286A1、JP2017064645A、JP2018122242A、AU2019423879A1、CN117062662A均开发了含多组分的复合胺吸收液,兼具吸收效率高和再生能耗低等优点。专利JP2016137422A研究提出2级二胺和3级单胺组合比例计算公式,使吸收液选择变得更容易。
在工艺优化方面,三菱重工着重解决降能耗、降成本和提高吸收剂回收率等问题。重点针对系统热量利用、冷却水优化、富液解吸管路等进行吸收系统结构优化。
降能耗、降成本。专利CA2788346A1通过设置冷凝水与烟道气热交换器,来降低能耗。专利US20100319532A1、WO2020189093A1则通过富液管路优化及设置主富液分支线等方法,降低能耗。专利US20190270046A1、WO2021210271A1分别通过设置再生器回流装置以将包含在排放气体中的水冷凝为回流水、压缩机冷凝水作为系统内供水或系统外供水、废气冷却水再循环等方法,解决系统水耗高的问题。
提高吸收剂回收率。专利WO2016006416A1通过改变向吸收液再生塔的再生加热器供应的饱和水蒸气的供给量来改变二氧化碳(CO2)在预定范围内,控制回收量。专利US20200114306A1将冷凝水用作清洗水的一部分,除去CO2以及废气夹带的吸收剂。专利JP2020151662A将饱和吸收液与再生塔的富液进行热量交换,调节CO2产品温度,提高吸收剂再生效率。
1.3.2 东芝公司技术路线分析
东芝公司的专利大部分布局在吸收法(约86.7%),少量布局吸附法(约8.3%),吸收剂除常用的醇胺外,还开发了杂环胺、环状胺等,以及吸收助剂硫氨基酸、碱性水溶液等。对东芝公司在吸收法和吸附法两大技术领域,各阶段的核心专利和代表性技术进行梳理,形成技术路线图和技术发展路线表见
图3、
图4。
通过东芝公司技术发展路线分析,发现该公司在CO2吸收法捕集领域主要围绕降低能耗、降低运营和维护成本两大目标,着力解决吸收效率、吸收剂再生和除杂、吸收剂劣化和损失、系统稳定运行和小型化这四大关键问题。技术上,集中在设备和工艺的改进、吸收剂材料研究和性能改进;前期研究涉及吸收剂材料比较多,中后期则侧重于设备和工艺改进。
碳酸盐、硅酸盐吸收体系(1992—2007)。碳酸盐、硅酸盐是东芝公司早期使用的吸收体系,主要解决吸收效率、降低解吸条件、吸收剂循环使用次数等问题。例如,专利JP2006150232A采用碳酸钠作为吸收剂,并添加氢氧化钙析出液,CO2最终以碳酸钙的形式被吸收固定,吸收剂可循环使用。
胺系列吸收体系(2008—至今)。胺系列吸收剂是东芝公司2008年以后研究较多的吸收体系,可显著降低解吸温度、降低回收能耗。胺系列吸收剂有以下3个研究热点。
复合胺、相变有机胺体系。复合胺、相变有机胺是东芝公司的研究重点。例如,专利JP2010155753A较早开发了“烷醇胺+环状胺+多价胺”的复合胺吸收体系,并结合具有下限临界共溶温度的热敏聚合物,可有效降低吸收剂回收能耗。专利JP2010194378A采用含有重复的仲胺单元的水溶性高分子化合物作为吸收剂,如聚芳基胺、聚醇胺、聚乙烯基哌啶等,该吸收剂能够降低解吸温度,降低排放和回收吸收的CO2气体所需的能量。专利US20190083921A1开发了含杂环胺(1-哌嗪甲醛、1-乙氧基羰基哌嗪、1-正丙氧基羰基哌嗪、1-异丙氧基羰基哌嗪、1-哌嗪甲酸-1-甲基乙酯)和酰胺键有机溶剂的吸收剂,提高CO2吸收效率。
防止胺吸收剂劣化。胺吸收剂使用工程中,由于废气中的氧气、水分等影响,容易劣化,降低吸收和脱吸效率。专利WO2011036712A1在链烷醇胺吸收液中添加含硫氨基酸,可有效抑制链烷醇胺的氧化劣化物生成。专利JP6541997B2通过引入分子内具有2个以上异氰酸酯基的化合物,实现低成本处理吸收液中的胺化合物及其劣化物。
防止吸收液胺成分损失。例如,专利US20190083922A1通过在胺吸收剂中添加酸类化合物,控制吸收体系pH为9.5~10.8,可有效减少吸收液胺损失。
相对于新型吸收剂体系的研发和改进,东芝公司更热衷于吸收工艺和设备的改进,在该领域布局了大量专利。其研究热点主要有以下5个方面。
降低能耗。东芝公司早期节能降耗工艺较为简单,主要采用废气、再生塔尾气的预加热和热能回收工艺。例如,专利JP2008023438A中,CO2回收系统中水蒸气不是作为加热吸收液的加热源,而是作为从吸收液中释放出的CO2的载体气体来进行吸收液的再生;专利JP2010088982A中,再生塔排出的CO2经压缩机压缩,作为低温热源,对吸收CO2的吸收液进行加热,以此降低CO2回收能耗;专利EP2679295A2中,富液从稀溶液和含有蒸汽的CO2中回收热能。
提高吸收效率。例如,专利JP5268719B2通过向海水吹入氨使之饱和,含CO2废气与氨饱和海水接触吸收,生成碳酸氢钠和氯化铵而被吸收。
防止胺吸收剂劣化。除了改良吸收液体系外,工艺和设备优化也是关键,既包括除杂技术,也包括杂质检测技术。除杂是去除系统中的水分、金属离子、有机酸等杂质,可抑制吸收剂劣化,保障稳定运行。例如,专利JP2011000529A通过在再生塔后端增设冷凝器,减少系统中的水分,抑制吸收剂劣化。专利JP2011177685A通过增设过滤器,包括金属网或多孔聚合物膜制成的支撑体,支撑体表面含有钡化合物,可去除系统中金属离子、有机酸等杂质,提高吸收效率。杂质和运行条件检测,主要是确保系统稳定运转。专利JP2011177684A通过增设红外光电检测器,监测系统中的CO2和水分浓度。专利CA2763176A1通过超声波测定CO2的溶解浓度,电导率法测定杂质离子浓度。专利CA2754466A1通过设置四组温度传感器的方式,抑制吸收剂劣化,保障稳定运行。
防止吸收液胺成分损失,减少CO2夹带胺、污染大气。CO2经过胺吸收剂,会夹带少量胺,直接排放将造成大气污染。专利JP2018187585A将吸收废气或再生废气进行多阶段凝聚,减少吸收液胺成分损失。专利JP2018192444A和JP2018202274A通过多步洗净液工艺回收胺。专利JP6882154B2通过增设电渗析单元,回收胺。专利WO2013081126A1通过增设胺俘获系统、胺测量仪器,解决CO2夹带胺、污染大气的问题。
系统小型化。这是近几年东芝公司的研究重点。例如,专利JP2019118902A通过控制吸收液的排出口和导入口之间的高度差,避免稀液泵的使用。专利JP2019130531A在再生塔内设置清洁单元和气液分离单元,既减少了吸收液胺成分损失、控制吸收液水分,又减少了设备数量,使系统更加小型化。
东芝公司在CO2吸附法领域专利申请较少,但也不乏高质量专利。多涉及吸附材料的制备、优化工艺,采用的吸附剂包括:含锂材料(如锂氧化物、硅酸锂、表面涂覆锂氧化物的多孔陶瓷、锆酸锂/二氧化钛锂与碱金属的氧化物)、固体树脂聚合物等。其研究重点主要有以下2个方面。
耐高温吸附剂的研发和工艺改进。锂氧化物、碱金属氧化物、碱土金属氧化物是东芝公司早期使用较多的吸附剂,这类吸附剂具有良好的耐高温性能。例如,专利JP2001058801A公开了可在500℃工作的锂锆氧化物(锆酸锂)吸附剂,可有效吸收重整气中CO2。专利JP11262632A开发蜂窝耐热结构基材,提高锆酸锂耐高温性能和循环使用次数。
降低能耗。通过吸附材料形态、用量等的控制,实现提高吸附效率、延长吸附剂寿命、降低能耗等目的。例如,专利JP2003103141A通过控制碱金属碳酸盐添加量为1 mol%~3 mol%,降低脱吸温度,提高硅酸锂吸附剂寿命。
1.3.3 中国华能技术路线分析
中国华能的326项专利布局领域主要在吸收法(58.6%)和吸附法(21.8%)。其中吸收法研发重点在吸收工艺和吸收设备的改进、富液再生系统的改进等,主要目的是提高捕集效率、降低能耗。中国华能吸收法和吸附法技术发展路线见
图5、
图6。
中国华能在吸收法领域中,主要围绕提高捕集效率、降低能耗进行工艺及设备优化。如其早期专利CN101314102A、CN201578973U、CN102784546A,通过采用双吸收塔布置、两段式吸收塔设计、换热器优化布置、喷淋内循环等吸收捕集系统结构优化,提高工艺稳定性和捕集率,降低能耗。此后,又针对富液处理中能耗高的问题,设计了富液三路处理系统、热泵系统与贫富液处理相结合、富液进再生塔前先将一部分富液再生等工艺(CN104399356A、CN103961979A、CN110115910A),以提高捕集率,降低能耗。另外,中国华能开发了与钢厂集成使捕集利用相结合、采用石膏直接矿化等工艺(CN111530238A、CN113181751A),及通过膜分离与吸收法耦合(CN114225669A、CN116078119A),提高捕集效率,降低捕集成本。
中国华能吸附法专利中90%以上为2021年以后申请,约占其同期碳捕集相关专利申请总量的30%,显示其在吸收法技术逐渐成熟后,开始加大在吸附法领域的研究,并以新工艺方法为主要研究方向。
针对吸附剂,申请了硅酸锂、离子交换树脂、煤粉基多孔材料、金属有机框架(MOFs)材料、硅基固态胺等吸附剂相关专利,主要用于直接空气碳捕集,其专利布局相对分散,尚未形成技术壁垒。
在吸附工艺领域,专利布局较为集中,在近5年内,针对直接空气碳捕集技术,申请了较多专利。涉及连续空气直接捕碳(CN114307535A)、与新能源发电耦合空气捕碳(CN217410255U、CN117018805A),将直接空气捕碳与碳利用、碳封存等技术耦合等(CN115183145A、CN116889790A、CN117018805A、CN117138550A、CN117138549A)。其中直接空气捕碳与碳利用、碳封存等技术耦合是其专利布局重点,分别布局了空气捕碳与海底咸水层封存、微藻固碳耦合、CO2储能、混凝土养护固碳等相结合的耦合空气捕碳方法相关专利。
1.3.4 中国石化技术路线分析
中国石化的专利技术集中在吸收法(170件),占其碳捕集技术相关专利总申请量的70.8%。此外,中国石化在膜法领域也布局了一定数量的专利(32件,占13.3%),其吸收法和膜法技术发展路线图分别见
图7、
图8。
中国石化专利涉及的吸收剂包括醇胺类(N-甲基二乙醇胺、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、甲基一乙醇胺等)、位阻胺(哌嗪、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-哌啶乙醇等)、胺类(乙胺、丙胺、二仲丁胺、二苯胺、3-甲氨基丙胺、1,4-丁二胺、N,N-二甲基丁胺等)、离子液体类、聚醇醚物理溶剂等,多以复合吸收剂组合使用,采用的吸收体系包括水溶液体系、有机溶剂体系和双相体系。着力于解决CO2吸收和解吸速度、降低吸收和再生能耗、确保系统稳定运行等关键问题;方法上,主要涉及复合吸收剂的研发和改进、工艺优化、吸收剂+工艺优化等三类技术模式。
碳酸盐+醇胺复合吸收体系(1985—1992)。碳酸盐+醇胺是中国石化早期使用较多的吸收体系,主要解决吸收效率、脱吸速度和再生能耗等问题。例如,专利CN85103855A开发了复合吸收体系:K2CO3+二乙醇胺+氨基乙酸+硼酸+总钒,具有良好的吸收效率。专利CN1076380A在上述专利的基础上,对复合吸收体系进行改进,用2-氨基-2-甲基-1-丙醇替换氨基乙酸,并优化复配比例,所得到的吸收液不仅具有更好的吸收效率,而且脱吸速度和再生能耗等指标也得到较大提升。
复合胺吸收体系(1993—至今)。复合吸收体系为中国石化的研究重点,而复合胺吸收体系是重中之重,该公司对胺吸收剂的类型和结构进行了深入研究,并布局了大量专利。例如,专利CN1354036A开发了含有一乙醇胺与活性胺的复合胺溶液(氮原子上带有一个或多个具有空间位阻效应的非线形碳链醇胺化合物),解决了吸收能力、吸收速率、腐蚀性等一系列问题。专利CN1546207A开发的吸收液,成分为至少两种叔胺+一种多种伯胺+一种或多种仲胺,主要解决吸收容量问题。
除了胺吸附剂本身的研究外,中国石化也对助剂体系进行了深入研究,涉及吸收助剂、缓蚀剂、抗氧化剂、活化剂等,用于改善吸收体系的表面活性、降低腐蚀性。例如,专利CN102049173A在MDEA中添加吸收助剂(HEP、DMA2P、DMAE中的两种),有效降低了能耗。专利CN103239970A通过空间位阻胺+活性胺+缓蚀剂+抗氧化剂+溶剂组合,解决了吸收速率、吸收容量、再生能耗、腐蚀性等问题。专利CN115554812A将支链或环状的二辛胺、哌嗪等有机氮化物作为促进剂,与位阻脂肪醇胺复配,能够显著提升对CO2的吸收效果,大幅度提升捕集率(能够达到85%以上)。
氨基酸复合吸收剂是中国石化近年来新开发的吸附体系。例如,专利CN105561734A开发了一种氨基酸与有机胺的混合物,其中有机胺包括至少一种伯胺或仲胺以及包括一种叔胺,可实现低温解析。
相变有机胺体系(2015—至今)。相变有机胺体系是碳捕集领域近年来的研究重点,主要涉及双相吸收剂、非水相吸收剂等关键技术,中国石化早在2015年就申请了相关专利。例如,专利CN105396447A开发的双相吸收剂,由醇胺类吸收剂、胺类吸收剂、助剂、水以及有机溶剂组成;解决了吸收能力强、收速率、再生温度、再生能耗等问题。专利CN105854529A开发的非水相吸收剂,有机溶剂包括低级醇和/或乙二醇,复合有机胺包括位阻胺和活性胺;解决了脱吸温度、脱吸能耗等问题。专利CN109331610A开发的相变吸收剂,主要由醇胺类吸收剂、胺类吸收剂、助剂以及水组成,解决了吸收容量、捕集率、腐蚀速率等问题。
离子液体吸收剂(2010—至今)。中国石化在离子液体吸收剂领域也进行了少量专利布局。例如,专利CN109569194A开发的离子液体吸收剂,由同时含有氨基和醚氧基的阳离子及阴离子组成,具有较好的吸收速率、吸收容量和再生能耗。专利CN115999321A将离子液体活化剂、氨基酸、有机胺配置成复合吸收剂,可以提高吸收液对CO2的吸收容量,适用于处理高酸性原料气。
中国石化在加强吸收剂系统研究的同时,也十分重视吸收工艺和设备的改进(1998—至今),布局了较多专利,主要解决吸收能耗、再生能耗和吸收能力、吸收速度等问题。例如,专利CN1546206A通过设置高压操作单元,有效提高了聚乙二醇二甲醚吸附剂的吸收能力和吸收速度。专利CN102671510A通过对换热路线改善,提高系统内热量利用率。专利CN110813059A向捕集了CO2的醇胺溶剂加入一定量的沉淀剂和助沉淀剂,使富液中的CO2发生矿化反应并通过过滤与溶液得以分离,降低再生能耗。
膜法碳捕集技术具有装置和工艺简单、投资少、占地面积小等优点,近年来中国石化在该技术领域相关专利布局明显增多,专利主要为2010年以后申请,其中2020年后专利申请量出现增长态势。主要涉及膜法工艺的优化,包括依据各气体通过膜的渗透速率不同实现脱碳的膜分离法,以及依据化学吸收与膜技术相结合的膜吸收法。在膜吸收与膜分离两种工艺中,中国石化均有一定量的专利布局。
膜吸收法工艺,主要用于烟气脱碳,研发目的主要集中在提高传质效率、捕集效率,降低能耗及系统防腐蚀等方面。选择不同的吸收体系与中控纤维膜结合,如胺溶液、醇胺溶液、离子液体等为吸收溶液(CN102228772A、CN103721530A、CN111871159A),提高捕集效率、降低能耗及吸收液损耗。利用膜组件的吸水性先脱除烟气中的饱和水,再经压缩机压缩后进行膜吸收分离,实现了抑制腐蚀的目的(CN112588088A)。
膜分离法中,研发主要目的仍是提高捕集效率、降低能耗、降低成本等,该方法多用于烟气脱碳、变换气脱碳及CO2/B混合气脱碳(B为N2、H2、CH4等)。对原料气体的预处理利于提高捕集效率,如专利CN104418303A将含CO2的变换气首先减压和旋风分离除去大部分油雾和液滴,而后经三级精密过滤并依次与二段膜分离压缩器及伴热管伴热后,进入膜分离工序,从而提高CO2纯度,降低能耗;专利CN117942723A通过依次交替串联连接的多级压缩机和多级分离膜,实现逐级压缩分离,并降低能耗,大幅提升膜分离技术的经济性。
此外,将膜吸收或膜分离得到的CO2同步进行生物转化或利用水合法固碳等,同步实现碳捕集与封存/利用,也是中国石化近年来的重要研发方向(CN117942742A、CN117046269A、CN118203933A)。
针对分离膜材质的相关专利布局不多。专利CN107866137A将非疏水性陶瓷膜用于膜吸收法捕碳,与传统中空纤维膜项目,膜的温度压力耐受性明显提高。膜分离法因需要依据膜的选择性透过能力提高分离能力,针对不同的分离目标,需要开发不同选择性的分离膜。中国石化专利CN117654290A,通过烷烃和胺类溶液界面聚合改性聚合物微孔膜,实现CO2/N2的有效分离;专利CN117443210A开发了包括硅铝分子筛的钯基复合膜,具有较高的透氢效率、稳定性和抗积碳能力,作为复合膜用于CO2/H2体系的脱碳,可得到高品质H2,具有较长的寿命。
2 结论
全球范围内,碳捕集技术主要专利申请人依次为三菱重工、东芝公司、中国华能和中国石化。三菱重工及东芝公司专利布局目标市场主要集中日本、欧洲、加拿大、美国、澳大利亚等,东芝公司对中国市场也极为重视。而中国华能及中国石化则主要在国内进行专利布局,缺乏国际市场竞争优势。
碳捕集主要专利申请人均以吸收法碳捕集技术为主要发展方向。三菱重工、东芝公司及中国华能均同时兼顾吸附法碳捕集技术的研发,中国石化则对膜技术有所侧重。在吸收法碳捕集领域,吸收剂、设备和工艺优化、吸收剂再生等为主要研发方向。吸收剂以三种或以上的多组分胺(包括链烷胺、醇胺、位阻胺、酰胺、环伯胺、环酰胺等)的复配为目前主要技术方向,通过吸收体系中添加含硫氨基酸或异氰酸酯基化合物(防劣化)、离子液体或氨基酸(活化剂)、有机氮化物(促进剂)等助剂,改善吸收体系性能。相变吸收剂及离子液体吸收剂有望成为今后吸收体系的发展方向。吸收系统热量综合利用、换热器优化布置、富液贫液管路优化布置等为吸收系统结构优化重点方向。在吸附法领域,主要涉及吸收材料的开发,重点针对空气直接捕碳工艺,包括含锂材料(如锂氧化物、硅酸锂、表面涂覆锂氧化物的多孔陶瓷、锆酸锂)等传统吸附材料,和固体树脂聚合物、离子交换树脂、煤粉基多孔材料、金属有机框架材料、硅基固态胺等新型吸附材料。在膜分离领域,膜吸收主要针对工艺优化进行研发,膜分离多侧重于选择性透过膜材料的开发。此外,将捕碳工艺与碳利用、碳封存等技术(包括海底咸水层封存、微藻固碳耦合、CO2储能、混凝土养护固碳、同步生物转化或水合法固碳等)相结合,在近年来得到了碳捕集主要申请人的较多关注,相关专利布局较多,有望成为今后碳捕集技术的发展方向。
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