Li~+改性分子筛在天然气净化脱CO_2中的应用

为了提高分子筛脱除天然气中CO_2的效率,选用Li~+对13X分子筛进行改性。建立了13X和Li X分子筛骨架模型,利用GCMC方法模拟了分子筛对纯CO_2气体和CO_2/CH_4混合气体的吸附,得到13X和Li X分子筛对纯CO_2的最大吸附量分别为93.71 mole/u和101.41 mole/u,选择性系数的最大值分别为29.51和53.33;对CO_2吸附等温线进行拟合,其拟合结果表明,Langmuir ext1方程对曲线拟合度较高;制备了Li X分子筛,并对两种分子筛进行了孔结构表征,得到13X和Li X分子筛的孔容积分别为0.270 3 cm~3/g和0.299 9 cm~3/g。因此,认为Li X分子筛净化天然气脱CO_2的效果更好。     

甲烷在碳基材料和MOFs上极低压力下的吸附平衡

为研制新型吸附式天然气(ANG)吸附剂,比较了极低压力下甲烷在典型碳基吸附剂和MOFs上的吸附平衡。碳基吸附剂选择SAC-02活性炭、GS(2D)单层石墨烯和GS(3D)层状石墨烯;MOFs为由溶剂热法制备的MOF-5(S)、HKUST-1、ZIF-8以及由机械球磨得到的MOF-5(M)。试样首先由77K下氮气的吸附等温线确定孔大小及分布(PSD)、比表面积和微孔容积,然后在温度283~303K、压力0~0.1MPa测试甲烷的吸附平衡数据,并由Henry定律常数计算甲烷在试样上的极限吸附热。结果表明,碳基吸附剂的比表面积和微孔容积为影响其甲烷吸附量的关键因素;相对于MOF-5(S),MOF-5(M)的比表面积和微孔容积增大且PSD集中于微孔。设计ANG用MOFs应考虑ANG储存的压力范围。     

应用低温氮吸附法分析新型杂原子分子筛的孔结构

利用低温氮吸附法对新型杂原子分子筛 M-Si-ZSM-5(M=B、Si、Ti、V、Fe)的孔结构进行了分析。结果表明,5种分子筛的吸附等温线都属于Ⅰ型等温线。利用 MMP 法分析吸附等温线得到孔结构参数。结果表明,5种分子筛的微孔体积都集中于最可几孔径处,且随着杂原子原子半径的增大,其最可几孔径、比表面积和孔体积均增加。     

5A分子筛中CO_2水合物生成实验

考察了小孔径5A分子筛中CO_2水合物的相平衡条件,研究了不同含水量的分子筛在不同压力下CO_2水合物形成的动力学规律,并采用XRD,Raman,Cryo-SEM等方法对CO_2水合物微观特征进行表征。实验结果表明,5A分子筛中CO_2水合物相平衡曲线与纯水中CO_2水合物相比明显左移,5A分子筛不利于CO_2水合物的形成;含水量42.11%(w)的5A分子筛中CO_2水合物气体总消耗量大于分子筛吸附CO_2气体消耗量,分子筛表面水呈多孔二维"网"结构,水分子与CO_2分子接触面积大,诱导时间短;5A分子筛中CO_2水合物均为Ⅰ型水合物,主要以黏固方式生长。     

凹土基5A分子筛的合成及正构烷烃吸附分离的研究

以廉价易得的凹凸棒土为原料,采用水热合成法,通过优化原料配比、晶化温度和晶化时间等条件,制备了凹土基5A分子筛吸附剂。采用XRD、SEM、N_2吸附-脱附等方法对合成的5A分子筛微观结构进行表征;并应用于正构烷烃的吸附分离,测定了吸附正己烷(n-C_6)和正庚烷(n-C_7)有机蒸汽的静态吸附速率曲线和吸附等温线。表征结果显示,合成的5A分子筛中既有微孔又有一定的中孔,晶体颗粒直径达到纳米级,呈现规整的立方晶体形貌。实验结果表明,在n(SiO_2)∶n(Al_2O_3)=2.3、n(Na_2O)∶n(H_2O)=12∶600(试样B)、晶化温度为85℃、晶化时间为4 h的条件下,制备的5A分子筛晶粒更加规整、比表面积更大、吸附速率更快,对n-C_6,n-C_7的静态饱和吸附量最大,分别为149 mg/g和144 mg/g。     

ճ�Ӽ�����Ȼ����̿�����������û����о�

为了提高单位体积吸附剂的天然气储存量，对由含碳原料制备的高表面富微孔粉体吸附剂进行块体化被认为是有效的方法。研究表明，粘接压缩成型是一种实现粉体天然气吸附剂块体化的较好技术，但粘接剂对块体吸附剂的微观结构影响还鲜见报道。文章利用比表面—孔分布和扫描电子显微镜测定了粘接成型型炭的微观结构，研究了粘接剂对型炭微观结构的影响并对型炭吸附剂的构性关系，并进行了初步讨论。结果表明，粘结剂种类及其含量决定了型炭的微观结构，Cx-3型炭具有缠绕联接的体型结构，其表面存在明显的褶皱、棱翅，具有丰富的微孔结构；粘接型炭的单位质量比表面和微孔容积下降，比表面和微孔孔容的损失主要与粘接剂的含量有关，但单位体积型炭的微孔容积和比表面积均明显增大；粘接剂对吸附剂微孔的堵塞主要是一种表面或孔口的涂敷作用，其对不同尺度的微孔具有相同的涂敷几率，粉体吸附剂和型炭吸附剂具有基本相同的孔分布归一化曲线。     

脱除天然气中的硫化物

沸石吸附少量杂质的能力以及这些吸附剂的高选择性,确定了他们对于工业上分离、净化和干燥气体混合物的使用效率1—5。据文献数据1.6.7,利用 Nax 和 CaA 分子筛可以同时净化气体以脱除硫化物和干燥。在净化天然气时,CaA 沸石的吸附容量对于 H_2S是吸附剂重量的～7%,而对于水蒸汽是10%(重)。     

稀土元素对CO络合吸附剂结构及性能的影响

比较了吸附剂微孔结构 ,考察了添加稀土元素对CO络合吸附剂的微孔结构及性能的影响 ,探讨了其促进机理 ,结果表明 ,WHTX粉状活性炭作载体 ,微孔尺寸均一 ,BET比表面积最大 ;而稀土元素可改善CO络合吸附剂的微孔结构 ,明显增大孔容积 ,促进了对CO的吸附性能。吸附与脱附性能试验说明了吸附剂变压再生的可能性 ,这为CO变压吸附过程的节能开发奠定了一定的基础。     

模板法多孔炭的制备及CH_4/N_2/CO_2吸附分离

以糠醇为碳源,模板法两次浸渍制备多孔炭,采用XRD、SEM、FTIR、N_2吸附-脱附等方法对其进行表征,利用磁悬浮天平测量了CH_4,N_2,CO_2的吸附等温线,并对吸附等温数据进行Langmuir拟合,由Henry常数预测多孔炭对混合体系的平衡选择性。表征结果显示,多孔炭孔分布较窄,具有丰富的孔结构,在一定程度上复制了分子筛的孔道结构,且表面呈现一定的极性,有利于CH_4,N_2,CO_2的吸附和分离。实验结果表明,CH_4,N_2,CO_2的平衡吸附量大小的顺序为:CO_2>CH_4>N_2,Langmuir模型拟合相关系数均大于0.993,拟合效果较好,可用Langmuir理论解释气体在多孔炭孔结构及表面的吸附行为,制备的多孔炭适用于烟道气中CO_2的吸附与分离及煤层气等非常规天然气的提纯,但对垃圾填埋气的分离效果不显著。     

超高比表面积活性炭储氢性能研究

以石油焦为原料、KOH为活化剂制得超高比表面积活性炭吸附剂并用于H2吸附储存,采用BET和SEM对其结构进行了表征。结果表明,该吸附剂具有发达的微孔结构且其比表面积高达2693 m2/g,其孔结构以狭缝状孔结构为主。该吸附剂具有高的H2吸附储存能力,在吸附压力为9.0 MPa、吸附温度为273K时,H2脱附量可达12.21 mmol.g-1。     

SSZ-13分子筛的改性及应用

对常规微孔、纳米级、多级孔、金属改性SSZ-13分子筛及其膜制品的合成进行了综述,并从经济、环保的角度介绍了SSZ-13分子筛合成的优化方法,概述了SSZ-13分子筛在甲醇制烯烃、氮氧化合物脱除、气体吸附分离等领域的应用。结果表明:SSZ-13分子筛具有优异的催化性能和良好的气体吸附分离性能。     

天然气吸附储存技术

1 技术简介吸附储存天然气 (ＡＮＧ)技术是在储罐中装入高比表面的天然气专用吸附剂 ,利用其巨大的内表面积和丰富的微孔结构 ,在常温、中压 ( 6 0ＭＰａ)下将天然气吸附储存的技术。当储罐中压力低于外界时 ,气体被吸附在吸附剂固体微孔的表面 ,借以储存 ;当外界的压力低于储罐中压力时 ,气体从吸附剂固体表面脱附而出供应外界。与压缩天然气相比 ,ＡＮＧ具有投资和操作费用降低 50 % ,储罐形状和材质选择余地大 ,质轻 ,低压 ,使用方便和安全可靠等优点 ,其技术关键是开发甲烷吸附量高的天然气专用吸附剂。ＡＮＧ吸附剂的性能通常以 2 5℃…     

变压吸附脱除乙烯中的CO_2和O_2

在常温、0～ 80kPa下 ,测定了C2 H4、CO2 和O2 气体在两种吸附剂上的吸附等温线和吸附速率曲线。结果表明 ,无论采用何种吸附剂 ,利用吸附平衡性质难以吸附脱除C2 H4中的CO2 和O2 ;但在炭分子筛吸附剂上 ,在吸附的最初阶段 ( 0～ 2min内 ) ,CO2 和O2 的吸附量均大于C2 H4的吸附量 ,可利用CO2 和O2 与C2 H4气体之间吸附速率的差异 ,控制较短的吸附时间 ,吸附脱除C2 H4中的CO2 和O2 ,回收C2 H4。在双塔变压吸附分离装置上 ,考察了变压吸附条件对吸附分离效果的影响。     

La含量对CuO/AC吸附剂结构及性能的影响

采用等体积浸渍法制备了不同La负载量的Cu O-La/AC(AC为活性炭)吸附剂。在吸附温度30℃、吸附压力0.3 MPa条件下，考察了吸附剂脱除氢气中羰基硫（COS）的性能，并利用XRD,BET,SEM、N2吸附-脱附等方法对吸附剂的结构进行表征，探讨了吸附剂微观结构与脱除COS性能之间的关系。实验结果表明，掺杂助活性组分La有助于CuO/AC吸附剂脱除COS的效果和穿透硫容的提高，且随La负载量的增加，吸附剂的比表面积、孔体积、吸附性能均呈现先增加后减小的趋势。La负载量为0.1%(w)的5CuO-La/AC吸附剂的CuO分散性最好，脱除COS性能最佳，穿透时间达到34 h，穿透硫容为29.67 mg/g。     

ZSM-5分子筛孔结构参数及其与结晶度间的经验关联

用2500型自动吸附仪测定了结晶度在8～80%间的9个ZSM-5沸石分子筛的低温氮吸附等温线,并用修正三参数BET方程关联,应用常数C值选择了用于微孔结构分析的标准等温线.用V-n作图法获得了样品的主要孔结构参数.获得的平均微孔尺寸在6.2～7.8?之间,与ZSM-5分子筛晶体的孔道尺寸5.5～9.0?完全一致.用获得的主要孔结构参数与结晶度数据进行了形如C%=a+bm的线性关联,用于关联的参数有:微孔表面积和体积,BET表面积,三参数BET表面积和Langmiur表面积.关联系数在0.990～O.995之间,标准偏差在2.77～3.20个结晶度单位之间.对未知样品的计算结果与X-射线结果间的比较说明,微孔体积和表面积关联较其它三个为好.经验关联为用吸附测量估算结晶度数据提供了可能.最后对影响计算结果的若干因素作了讨论.     

页岩储层微观孔隙结构特征

为了研究页岩储层的微观孔隙结构特征,应用场发射环境扫描电子显微镜观察了页岩表面纳米级孔隙微观形态,并通过低温氮吸附法测定了页岩的氮气吸附等温线,同时结合高压压汞实验对页岩储层孔隙结构进行了深入研究。研究结果表明：页岩储层孔隙处于纳米量级,孔隙类型可分为有机质纳米孔、黏土矿物粒间孔、岩石骨架矿物孔、古生物化石孔和微裂缝5种类型,其中有机质纳米孔和黏土矿物粒间孔发育最为广泛;页岩孔径分布复杂,既含有大量的中孔（2～50nm）,又含有一定量的微孔（<2nm）和大孔（>50nm）;孔径小于50nm的微孔和中孔提供了大部分比表面积和孔体积,是气体吸附和存储的主要场所;页岩阈压非常高,孔喉分选性好,连通性差,退汞效率低,中孔对气体渗流起明显贡献作用,微孔则主要起储集作用。     

介-微孔HZSM-5分子筛的制备及其性能评价

以NaOH溶液为后处理改性剂,制备了具有介-微孔结构的HZSM-5分子筛。采用XRD、XRF、NH3-TPD、SEM和N2等温吸附-脱附手段表征制备的介-微孔HZSM-5分子筛,并采用MAT-Ⅱ催化裂化微反装置考察其催化活性。结果表明,经不同浓度NaOH溶液处理HZSM-5分子筛,能够在保持分子筛微孔结构不减少的同时形成二次介孔,引起外比表面积和介孔体积增加,进而有效地调变其孔径分布。其中0.5 mol/L NaOH溶液处理的HZSM-5分子筛的外比表面积从107.6 m2/g增至192.3 m2/g,介孔体积由0.118 cm3/g增至0.226 cm3/g,轻油微反活性显著提高。介-微双孔道结构分子筛具有较大的比表面积和宽泛的孔径分布,从而促进了反应物、中间过渡态和产物分子在其孔道内的传质和扩散,有效地提高了分子筛的活性中心可接近性,显示出良好的催化性能。     

Al-ITQ-13分子筛的碱改性及其催化裂化性能

以粗孔硅为硅源、拟薄水铝石为铝源直接合成了Al-ITQ-13分子筛原粉,然后利用不同浓度的NaOH溶液对Al-ITQ-13分子筛进行碱改性,并采用XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD和吡啶吸附FTIR等方法对碱改性前后的Al-ITQ-13分子筛进行了表征;以正辛烷催化裂化作为模型反应,考察了碱改性前后Al-ITQ-13分子筛的催化性能。实验结果表明,经碱改性的AlITQ-13分子筛的比表面积、微孔比表面积、总孔体积和微孔体积均有所增大;酸强度降低,中强酸量增加。在500℃、催化剂用量50 mg、0.1 MPa、在线反应15 min的条件下,Al-ITQ-13分子筛的催化活性及乙烯、丙烯选择性与工业ZSM-5分子筛相当,而经0.20 mol/L NaOH溶液处理的Al-ITQ-13分子筛的低碳烯烃(乙烯和丙烯)选择性比未经碱改性的Al-ITQ-13和工业ZSM-5分子筛分别提高了8.10,7.09百分点。     

13X分子筛/氯化钙复合吸附剂用于净化乙烯中低浓度水分

用浸渍法将易吸湿的CaCl2引入到13X分子筛中,制备了一系列13X分子筛基CaCl2复合吸附剂。采用N2物理吸附、元素分析和X射线衍射分析等方法对吸附剂进行了表征,并在固定床吸附器上进行选择性吸附脱除乙烯中微量水的实验。结果表明,在物理吸附和化学吸附的协同作用下,复合吸附剂的净化效果显著优于13X分子筛。吸附性能和CaCl2的浸渍量相关,随着CaCl2含量增加,复合吸附剂的吸附容量显著增大,但穿透吸附量呈现先增大后降低的变化规律。     

去除天然CO_2气油味的吸附净化研究

对含有少量矿物油 (C3 ～C5烃 )的CO2 气进行了吸附净化实验研究 ,比较了 5A分子筛、13X分子筛、活性炭 3种吸附剂的吸附效果 ,以及活性炭在不同压力下的吸附效果。结果表明 :活性炭的吸附效果最好 ,13X分子筛次之 ,5A分子筛较差 ;随着压力的升高 ,活性炭的吸附能力随之增加 ;吸附剂对大分子的吸附优先进行