智能化CO2捕集技术与装备
一、成果简介
本世纪中叶之前煤炭等化石能源将一直是中国乃至世界最主要、最可靠的能源，对此产生的环境容量的制约和过量排放CO2带来的全球气候变暖等问题，中国提出了“碳中和、碳达峰”的双碳目标战略，以及教育部提出加强碳达峰碳中和高等教育人才培养体系。
针对目前石油化工、钢铁水泥等行业的CO2排放量大，实际处理量小，缺乏CO2捕集技术与装备等问题，提出研发智能化CO2捕集技术与装备。该项目一方面以有机胺为溶剂，通过系统集成优化与调控，能够有效实现CO2的捕集利用以及胺溶液的解吸再生，同时产品能耗相较于传统设备降低20%，运行成本大幅降低，从而实现高效低的能耗碳捕集技术。另一方面，该项目通过将捕集设备与人工智能相耦合形成全流程智能化操控技术，实现人机交互，能够智能化调控运行参数，为智能化CO2捕获技术的工业应用提供技术支撑与理论指导，实现全流程的智能化操控技术。
该项目设计开发的智能化CO2捕集技术与装备在技术上的优势包括：1.与传统有机胺捕集技术与装备相比较具有更高的捕集效率。2.设备采用全流程智能化运行与管理，系统配有自动报警装置，无需人员值守，具有更高的安全性。3.智能化CO2装备的操作只需要在智能屏上完成所有需要调节的仪器仪表，设备操作简单。4.装备通过系统集成优化与调控，能够降低捕集过程的溶剂损耗，减少有机胺溶液的用量，降低原料成本，收益利润高。
国家为贯彻双碳战略目标，推进高等教育高质量体系建设，释放了一系列政策红利，为智能化CO2捕集技术与装备的发展提供了良好机遇。作为碳排放规模庞大的国家，中国预计未来将面对巨额的全国碳排放权配额交易市场市值，因此，无论是经济能力还是需求量，智能化CO2捕集技术与装备在中国的应用前景都是十分广阔的。目前CO2捕集和封存技术在中国尚处于工业示范阶段，技术不成熟等因素限制了其商业化的发展，且教育部要求进一步推动高校及科研机构对于CCUS设备的教学需求和科研的需求，因此，本产品对于满足企业、高校和科研机构的需求，有着较好的市场前景。
在教学科研领域，我们的服务主要依托项目进行整套产品的销售，面向的对象与场景主要包含从事CO2捕集研究的高校与研究院所，比如四川大学、浙江大学等，向这些机构推出我们智能化碳捕集系统，用于教学和科研研究。在工业应用领域，致力于为石油化工，电力，钢铁，水泥等高排放CO2行业提供碳捕集智能化技术设备与技术支持，并在设备销售的基础上增加科研测试服务与人才技能培训，助力其完成相应的CO2排放指标。
图1.本项目研发的原理样机
二、应用领域
碳捕集、碳减排、碳中和人才培养
三、市场前景
1. 潜在市场规模
中国2022年碳排放总量为114亿吨CO2，其中工业领域CO2排放量占比达到50%以上，到2060年这些领域都需要达成相对为零的减排目标。而目前我国碳捕集的容量不到100万吨/年，因此我国需大力发展节能减排技术，升级减排技术与装置，其中工业减排所需市场规模巨大。在人才培养领域，目前全国高校的碳中和人才培养刚处于起步阶段，从事CO2捕集研究的高校与研究员，均需要相关技术与装备进行教学和科研研究。目前高碳排放领域的从业人员的碳捕集专业知识匮乏，需要大量专业技术理论的学习与相关设备技术的培训。由上面可以得出，我国碳排放方面对于工业技术和人才培养的需求缺口庞大，具有巨大的发展潜力。
2.核心竞争力
与传统有机胺捕集技术与装备的高成本和复杂性等特点相比，本项目产品具有高捕集率、低解吸能耗、小型化、吸收-解吸一体化、智能化等特点，具有更高的安全性、更低的操作难度以及更低的场地和维护需求。本产品性能优良，在智能化上实现突破，具备良好的CO2捕集性能。与传统有机胺捕集技术与装备相比较，可节省溶剂成本以及降低能耗成本，从而提高产品收益。
3.成本及收益分析
与传统有机胺捕集技术与装备相比较，与传统有机胺CO2捕集技术与设备比较，捕集效率提高了5％，捕集能耗降低了超过20％，可为客户节省15%的人力成本及溶剂成本。盈利方式主要来自设备销售、技术支持与服务、人才与技能培训、设备升级费用四个方面。
四、知识产权
1、知识产权为北京理工大学单独持有；
2、本项目已申请专利；
3、已授权专利1项，已申请发明专利4项。
五、合作方式
合作开发、技术许可、技术入股或其它方式。
六、对接方式
（1）合作意向方联系北理工技术转移中心；
（2）北理工技术转移中心沟通了解意向方情况；
（3）会同成果完成团队与意向方共同研讨合作方案。
北京理工大学技术转移中心
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