《碳捕集耦合原位转化技术规范》编制说明

《碳捕集耦合原位转化技术规范》（征求意见稿）

编制说明

一、工作简况

（一）任务来源

本文件由清华大学提出，经中国技术市场协会标准化工作委

员会批准，正式列入2024年团体标准制修订计划，标准名称为

《碳捕集耦合原位转化技术规范》。

（二）项目背景

本文件是深入贯彻落实党的二十大关于碳达峰碳中和的战

略部署，积极响应《“十四五”节能减排综合工作方案》《2030

年前碳达峰行动方案》等国家政策，加快推动绿色低碳技术发展

和工业体系转型升级的重要举措。为规范碳捕集耦合原位转化技

术的工程设计、装置集成、运行控制与安全管理，提升碳资源循

环利用效率，推动行业绿色高质量发展，特制定本标准，旨在加

强技术能力体系建设，完善碳中和领域技术标准体系，提升碳捕

集转化全链条的工程化和产业化水平而特别提出。

（三）目的意义

制定本文件的目的是为顺应碳中和背景下新兴低碳技术发

展趋势及工程化应用需求，规范碳捕集耦合原位转化技术的设计、

建设与运行实践，推动相关企业和机构加强行业自律、提升系统

集成与技术应用能力，增强技术创新能力与工程可复制性。通过

本标准的实施，引导碳捕集与资源化利用环节实现系统协同、过

程优化与资源高效利用，提升产业链整体竞争力，促进绿色低碳

技术高质量发展。

1

（四）起草单位及起草人名单

本文件起草单位：清华大学、XXXXX、XXXXX、XXXXX、XXXXX、

XXXXX、XXXXX、XXXXX、XXXXX、XXXXX、XXXXX、XXXXX。

本文件主要起草人：XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、

XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX。

（五）主要起草过程

1.文本调研

清华大学于2024年1月启动了文本的调研工作，并与2024

年3月完成了相关资料的收集和分析工作。

2.标准立项

清华大学向中国技术市场协会标准化委员会提出申请，于

2025年3月获得中国技术市场协会标准化工作委员会批准立项。

3.组建标准起草工作组

2025年3月7日，召开项目启动会。

2025年3月7日，成立了标准起草工作组，并讨论标准调

研工作事项。

4.形成标准草案

2025年3月10日，起草组对资料收集情况进行汇报，并对

进行了线上讨论。

2025年3月15日，开展组内讨论，确定了标准框架和主要

内容。

2025年4月15日，对清华大学起草的标准初稿进行现场讨

论，并提出修改意见。

2025年4月20日，起草组根据修改意见进行修改，形成标

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准草案。

5.形成征求意见稿

2025年4月21日，对标准草案进行讨论，起草组对草案内

容进行了修改，形成标准征求意见稿。

二、确定标准主要内容的论据

（一）编制原则

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：

标准化文件的结构和起草规则》以及《中国技术市场协会团体标

准工作程序》的规定起草。

（二）标准主要内容及适用范围

本文件规定了碳捕集耦合原位转化技术中的术语、双功能材

料性能参数的定义与测试方法；规定了碳捕集耦合原位转化技术

中捕集阶段与原位转化阶段切换的边界；规定了碳捕集耦合原位

转化技术中开始吸附二氧化碳，吸附达到饱和状态的标志特点；

规定了碳捕集耦合原位转化技术中二氧化碳开始转化为目标产

物，转化完成的标志特点。

本文件适用于空气与烟气条件的碳捕集耦合原位转化，二氧

化碳捕集适用于采用空气、燃烧后、燃烧前及富氧燃烧的捕集

工艺；原位二氧化碳转化适用于原位二氧化碳甲烷化、原位二氧

化碳逆水煤气变换、原位甲烷干重整、原位二氧化碳制烯烃和液

体燃料。

（三）确定标准主要内容的论据

本标准的编写格式遵从GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1

部分：标准化文件的结构和起草规则》以及《中国技术市场协会

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团体标准工作程序》的规定起草。

本标准的主要技术内容参考了编制单位及相关研究团队在

“碳捕集耦合原位转化”领域的研究成果，涵盖双功能材料制备、

固定床反应器测试中CO2捕集能力、甲烷转化率、反应温度范围

以及材料循环稳定性等关键性能参数，结合典型应用场景下的系

统能效与碳排放水平，提炼形成标准中的主要性能要求及推荐性

技术指标。

标准起草过程中，广泛调研了国内外相关领域文献资料，重

点参考了碳捕集耦合原位转化制甲烷、制合成气及干重整等方向

的研究进展，并与行业专家深入交流，综合归纳各类碳捕集耦合

原位转化技术中材料构型、反应温度、气体流速等核心工艺参数

的推荐值。

为增强标准的科学性和可操作性，编制组开展了典型双功能

材料（如Ni–Ca、Fe–Ca–Ti等体系）在恒温和变气氛条件下的性

能测试，系统获取了CO2吸附容量、CO2转化率、主要产物分布

等实验数据，为标准技术指标的设定提供了坚实的数据支撑与技

术验证。

三、主要试验[或验证]情况分析、技术经济论证、预期经济

效果

编制组在前期围绕碳捕集耦合原位转化技术开展了系统性

研究和试验验证，形成了较为完善的实验数据基础。例如，在逆

水煤气反应路径中，研究发现机械化学法制备的铁钙双功能材料

在650 °C下可实现CO2捕集量5.5 mmol/g、CO2转化率87%

及CO选择性100%（Sunetal.,2025）；在原位干重整路径中，

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编制组设计了一种核壳型镍钙双功能材料，展现出92%的CO2

转化率和优异的循环稳定性（Sunetal.,2024）。以上成果为标准

中关键性能参数和推荐指标提供了直接依据。

同时，编制组还参与了多项文献综述工作，系统梳理了碳捕

集耦合原位转化领域的研究进展和发展方向。在集成碳捕集与转

化综述中，总结了材料构效关系、催化路径及低温拓展技术，明

确了规模化制备与系统集成是未来发展的关键方向（Sunetal.,

2024），本工作被多家媒体评价为“ICCU研究里程碑”；在钙循环

耦合化学链燃烧技术（CaL–CLC）方面，梳理了该路径的反应机

制、数值模拟、材料衰减及其抑制策略，并提出进一步优化材料

稳定性与工艺适应性的建议（Chenetal.,2023）；此外，编制组

还参与综述了集成碳捕集与转化技术在高附加值产物制备中的

热力学行为、操作参数调控及材料构型设计（Chenetal.,2022）。

在技术经济分析方面，编制组开展了不同甲烷生产路径的成

本与环境影响评估。研究表明，采用单反应器的ICCU路径可

实现最低制备成本（892.9美元/吨），在考虑蒸汽回收与碳税激

励后可降至717美元/吨（Chenetal.,2022），展现出较强的经济

可行性与环境友好性。

综上，相关试验数据、调研成果与经济评价为标准关键参数

设定与适用范围界定提供了有力支撑，充分体现了本标准的科学

性、先进性与实际应用价值。

四、采用国际标准和国内外先进标准的程度

本文件为首次自主制定，参考了T/CSES41—2021《二氧化

碳捕集利用与封存术语》、GB50660《大中型火力发电厂设计规

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范》、JB/T12909-2016《燃煤烟气二氧化碳捕集装备》、HJ/T255

《建设项目竣工环境保护验收技术规范火力发电厂》等国家标

准相关内容要求。本文件不涉及国际国外标准的采标情况。

五、重大分歧意见处理经过及依据

本文件在制定过程中未出现重大分歧意见。

六、与现行相关法律、法规及相关标准的协调性

与现行相关法律、法规及相关标准相协调。

七、知识产权情况说明

无

八、其他应予说明的事项

无。

《碳捕集耦合原位转化技术规范》

团体标准起草组

2025年4月21日

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《碳捕集耦合原位转化技术规范》（征求意见稿）

编制说明

一、工作简况

（一）任务来源

本文件由清华大学提出，经中国技术市场协会标准化工作委

员会批准，正式列入2024年团体标准制修订计划，标准名称为

《碳捕集耦合原位转化技术规范》。

（二）项目背景

本文件是深入贯彻落实党的二十大关于碳达峰碳中和的战

略部署，积极响应《“十四五”节能减排综合工作方案》《2030

年前碳达峰行动方案》等国家政策，加快推动绿色低碳技术发展

和工业体系转型升级的重要举措。为规范碳捕集耦合原位转化技

术的工程设计、装置集成、运行控制与安全管理，提升碳资源循

环利用效率，推动行业绿色高质量发展，特制定本标准，旨在加

强技术能力体系建设，完善碳中和领域技术标准体系，提升碳捕

集转化全链条的工程化和产业化水平而特别提出。

（三）目的意义

制定本文件的目的是为顺应碳中和背景下新兴低碳技术发

展趋势及工程化应用需求，规范碳捕集耦合原位转化技术的设计、

建设与运行实践，推动相关企业和机构加强行业自律、提升系统

集成与技术应用能力，增强技术创新能力与工程可复制性。通过

本标准的实施，引导碳捕集与资源化利用环节实现系统协同、过

程优化与资源高效利用，提升产业链整体竞争力，促进绿色低碳

技术高质量发展。

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（四）起草单位及起草人名单

本文件起草单位：清华大学、XXXXX、XXXXX、XXXXX、XXXXX、

XXXXX、XXXXX、XXXXX、XXXXX、XXXXX、XXXXX、XXXXX。

本文件主要起草人：XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、

XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX。

（五）主要起草过程

1.文本调研

清华大学于2024年1月启动了文本的调研工作，并与2024

年3月完成了相关资料的收集和分析工作。

2.标准立项

清华大学向中国技术市场协会标准化委员会提出申请，于

2025年3月获得中国技术市场协会标准化工作委员会批准立项。

3.组建标准起草工作组

2025年3月7日，召开项目启动会。

2025年3月7日，成立了标准起草工作组，并讨论标准调

研工作事项。

4.形成标准草案

2025年3月10日，起草组对资料收集情况进行汇报，并对

进行了线上讨论。

2025年3月15日，开展组内讨论，确定了标准框架和主要

内容。

2025年4月15日，对清华大学起草的标准初稿进行现场讨

论，并提出修改意见。

2025年4月20日，起草组根据修改意见进行修改，形成标

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准草案。

5.形成征求意见稿

2025年4月21日，对标准草案进行讨论，起草组对草案内

容进行了修改，形成标准征求意见稿。

二、确定标准主要内容的论据

（一）编制原则

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：

标准化文件的结构和起草规则》以及《中国技术市场协会团体标

准工作程序》的规定起草。

（二）标准主要内容及适用范围

本文件规定了碳捕集耦合原位转化技术中的术语、双功能材

料性能参数的定义与测试方法；规定了碳捕集耦合原位转化技术

中捕集阶段与原位转化阶段切换的边界；规定了碳捕集耦合原位

转化技术中开始吸附二氧化碳，吸附达到饱和状态的标志特点；

规定了碳捕集耦合原位转化技术