本发明公开了一种高效CCUS工艺，包括以下步骤：将原料气经过CO2捕集工序对低浓度的CO2进行捕集提浓；经过捕集提浓的原料气通过CO2压缩工序进行增压；增压后的原料气通过CO2净化工序进行脱除硫氮氯等有害物质；净化后的CO2混合气体通过CO2精馏工序进行精密分离，将CO2混合气体中O2、N2、CH4、CO、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8、C4H10、轻烃及其他可资源化物质与CO2分离开来。本发明工艺简单、有效回收能量、有效分离各种可资源化气体作为高附加值产品，经济性好、设备投资和运行成本低。