天然气吸附剂的开发及其储气性能的研究Ⅴ--吸附剂成型与型炭甲烷储存特性研究

以KOH复合活化(活化比为31)法制备的中试粉体石油焦吸附剂为原料,研究了富微孔粉状吸附剂的黏接成型技术,制备出低黏接剂含量、成型工艺简单、高强度和不同尺寸规格的型炭样品,并评价了型炭的甲烷储气能力.结果表明,在黏接剂含量5%～10%(质量分数)、成型压力150～400 MPa、成型时间5～30 min的主要工艺条件下,可获得甲烷储气性能和强度优良的型炭吸附剂材料.在常温,3.5 MPa、5.0 MPa和8.0 MPa下,φ100 mm的型炭样品的甲烷储存能力(体积比)分别可达130～145、160～180和210～240.     

天然气吸附剂的开发及其储气性能的研究V——吸附剂成型与型炭甲烷储存特性研究

以KOH复合活化（活化比为3∶1）法制备的中试粉体石油焦吸附剂为原料，研究了富微孔粉状吸附剂的黏接成型技术，制备出低黏接剂含量、成型工艺简单、高强度和不同尺寸规格的型炭样品，并评价了型炭的甲烷储气能力。结果表明，在黏接剂含量5%～10%(质量分数)、成型压力150～400 MPa、成型时间5～30 min的主要工艺条件下，可获得甲烷储气性能和强度优良的型炭吸附剂材料。在常温，3.5 MPa、5.0 MPa和8.0 MPa下，Φ100 mm的型炭样品的甲烷储存能力(体积比）分别可达130～145、160～180和210～240。     

天然气汽车甲烷专用吸附剂的研究开发概况

综述了国内外天然气汽车专用吸附剂的研究开发情况和发展动态 ,指出中低压天然气吸附储存技术 (ANG)是一种可替代目前普遍应用的高压储存技术 (CNG)的新型的天然气储存技术 ,该技术的关键是研制专用的天然气吸附剂 ,国内外在这方面作了大量的工作并取得可喜的成果 ,国内以木质素为原料制备的吸附剂在 3 5MPa时所储存的天然气可以达到并超过 2 0MPa时CNG所储存的天然气气量。     

原料组成对石油焦基天然气吸附剂性能的影响

以石油焦为原料制备天然气吸附剂，考察了石油焦中的硫、灰分和挥发分对吸附剂性能的影响。结果表明：硫对吸附剂性能有不利影响，经KOH高温活化后，高硫焦中硫含量迅速降低，相同活化条件下，高硫焦基吸附剂性能可达到优质焦基吸附剂的96.7%，高硫焦可作为制备高性能吸附剂的原料；挥发分能促进活化反应的进行，一定含量的挥发分对活化效果有利；灰分使KOH用量增大并显著降低吸附剂性能，高灰分石油焦不适于生产吸附剂。     

天然气吸附存储(ANG)复合吸附剂研制

以抑制ANG存储过程中的热效应为目的,展开制备具有较高导热率的复合吸附剂的研究。根据容积法原理,在263.15~313.15K、0~9MPa,选择比表面积为1916m~2/g的活性炭,测试甲烷在膨胀石墨/活性炭混合比率分别为0%、20%和33%的吸附剂试样上的吸附平衡数据,并通过Toth方程和DA方程对吸附数据的模型分析,确定甲烷在吸附剂试样上的等量吸附热。结果表明,随膨胀石墨添加比例增大,复合吸附剂的比表面积与孔容积减小,导热系数显著增大,甲烷在复合吸附剂上的吸附容量和等量吸附热减小;由等量吸附线标绘和引入DA方程计算确定的甲烷在吸附剂上的等量吸附热均处于15~18kJ/mol范围,但DA方程计算结果能体现等量吸附热随温度变化的特点。由活性炭、膨胀石墨复合制备ANG吸附剂需兼顾甲烷在其上的吸附容量、传热与传质性能。     

天然气吸附剂制备条件与其结构及贮气性能的关系

以石油焦为原料 ,采用自制活化剂制备天然气炭质吸附剂 ,采用静态低温氮吸附容量法对吸附剂进行有关结构参数的测定。并用自制的吸附评价装置 ,采用质量法对吸附剂的有效贮气量进行测定。实验考察了活化剂用量、活化温度和活化时间对吸附剂结构参数的影响。并把吸附剂制备工艺条件与其结构及贮气性能进行了有益的关联。实验结果表明 ,活化剂用量、活化温度和活化时间都决定着活化反应的深度。在影响单位体积吸附剂贮气性能的几个要素中 ,吸附剂的微孔孔径最为重要     

天然气脱汞吸附剂的制备及其性能评价

研究以Al_2O_3颗粒为载体,分别用Cu(NO_3)_2、Na_2S的水溶液和单质S的CS_2溶液浸渍,在载体上负载了CuS和单质S,制备了Al_2O_3-CuS-S天然气脱汞吸附剂。利用扫描电镜能谱分析(SEM-EDS)和X射线衍射检测(XRD)对活性物负载情况进行了表征。Cu~(2+)浸渍液质量分数为18%,S~(2-)浸渍液质量分数为8.1%,S浸渍液质量分数为6%,脱汞剂活性物质负载量最佳;其中CuS质量分数为11.98%,总S质量分数为8.85%。实验测量了脱汞吸附剂的汞容量,考察了进气口汞含量和停留时间对脱汞效果的影响。结果表明:当进气口汞质量浓度为300μg/m~3,停留时间为2.0 s时,出口汞质量浓度降低到10.35μg/m~3,脱汞率为96.55%,达到工业天然气脱汞要求,可用于工业化生产。     

微孔炭质吸附剂吸附贮存天然气的最佳孔径研究

本文运用狭缝模型和微孔容积填充理论（TVFM）,计算出了微孔炭质吸附剂吸附贮存天然气的最佳孔径在T＝298°K时,为15×10－10～19×10－10m。     

新型炭复合材料吸附剂脱除汽油中硫化物的研究

制备了负载不同过渡金属离子（Ag^＋、Cu^2＋）的吸附剂Ag／Al2O3、Cu／Al2O3和Ag／SiO2，在固定床吸附脱硫装置上，考察了吸附剂对汽油模型化合物MGF-1（正庚烷中含噻吩硫760mg／L）的脱硫效果。结果表明，Ag／Al2O3具有较好的脱硫效果。将Al2O3在630℃下分别覆炭4，6，8h制得覆炭吸附剂，测定了覆炭吸附剂负载Ag^＋后对汽油模型化合物MGF-1和MGF-2的脱硫效果。结果表明，吸附剂覆炭后可明显提高吸附剂对硫化物的吸附选择性，当覆炭时间为6h时，吸附剂对硫化物的吸附选择性最好。     

天然气中微量组分对吸附剂性能的影响

考察了天然气吸附剂LXC对天然气中微量组分C2H6,C3H8,CO2,N2的吸附和脱附特性及其对CH4吸附能力的影响。实验结果表明,天然气吸附剂LXC吸附CH4,C2H6,C3H8的吸附量依次增大,滞留比依次减小,不可逆吸附性增强;CO2在吸附剂上的吸附量和滞留量较大;N2的可逆吸附与脱附性能较好;天然气中C2H6,C3H8,CO2均能导致吸附剂LXC吸附CH4的能力降低。在20℃、充气压力3.5M Pa、放气压力0.1M Pa的条件下,吸附剂LXC对配制的混合气体经12次连续吸脱附后,其吸附能力下降27.5%。     

天然气炭质吸附剂贮存的最大理论量和最大相当压力

本文借助于炭质吸附剂的理想狭缝孔模型人理论上计算出了炭质吸附剂吸附贮存甲烷的最大吸附贮量为：T＝TK,Q。＝0．551gig,Q。＝0．38gicm3和最大相当压力为：Pmax＝49．7MPa,现有石油大学中试生产的炭质吸附剂,T＝”SK,P＝4．IMPa时,其吸附贮存甲烷的潜力为一71％。     

ANG应用过程中的影响因素及改善措施

总结了天然气吸附剂应用过程中的影响因素,主要包括吸附剂的微观结构、吸附热效应和天然气气质组分等。论述了相关改进方法,总结出采用助活化剂或酸洗等手段,促进C-O-C,C-OH,CO3^2-等官能团在吸附剂表面的形成,从而提高其吸附性能;同时采用蜂窝状容器或内盘管调温方式等手段,有效降低热效应的影响。     

裂解气脱砷催化剂及工艺研究

采用浸渍法制备以复合型的银化合物为活性组分的脱砷剂,用于裂解气及C3馏分等液态轻质烃中砷化物的脱除。考察了脱砷剂分别应用于裂解气和液态轻质烃脱砷时原料砷含量及其空速对脱砷活性的影响。在适宜的操作条件下,脱砷剂能将原料中1000～5000μg/kg的砷脱除至10μg/kg以下。脱砷剂质量容砷量大于4%(砷相对于脱砷剂的质量分数)。     

海上浮式LNG脱水工艺方案探讨

从分离原理、处理规模、脱水深度、装置占地和海上适应性等多个方面出发,对常用的天然气脱水工艺进行了比较和总结。针对南海某目标气田的基础数据和海况特点,对大型浮式LNG装置的脱水方案进行工艺优化,最终选出了以4A分子筛为吸附剂和压缩BOG(蒸发气)为再生气的二塔式吸附脱水工艺,其具有露点低、占地少和海洋环境适应性强等特点。     

余热再生空气干燥装置的一种新流程

介绍了余热吸附再生式压缩空气干燥装置,与其它类型的吸附干燥技术进行了节能方面的比较,并提出了余热吸附再生式压缩空气干燥装置的一种新流程。     

轻烃在KL吸附剂上的吸附与脱附性能研究

本文研究了Ｃ５－Ｃ７正构烷和９３＃汽油在ＫＬ吸附剂上的吸附与脱附性能。结果表明：ＫＬ吸附剂地ｎＣ５－ｎＣ７和９３＃汽油的吸附容量和工作容量均优于一般的市售活性炭。它可望作为炼油厂、加油站和油田轻烃的吸附回收利用。     

超高比表面积活性炭用于天然气吸附储存的研究

以超高比表面积活性炭为吸附剂,对天然气的吸附储存性能进行了研究。结果表明,超高比表面积活性炭具有较强的循环使用性能,经180次循环使用后,吸附储存天然气的能力仅下降9%左右。天然气的脱附量(V/mL)与脱附时间(t/s)之间满足函数关系:V=149.7Ln(t)-97.2,天然气脱附速率为:dV/dt=149.7/t;吸附压力P(MPa)与天然气脱附量增加百分率X(%)之间满足乘幂函数关系:X=C×P-n。     

碳基吸附剂结构对天然气脱附量的影响

采用不同的活性炭作为天然气吸附剂,分别于3.4MPa、7.0MPa对活性炭的天然气脱附量进行测定。实验考察了比表面积、孔结构及活性炭密度对活性炭脱附性能的影响。实验结果表明,比表面积与孔径为4.0nm或6nm以下的孔容是影响单位质量活性炭天然气脱附量的两个关键因素,而由于滞气的影响,微孔中所脱附的天然气量只是活性炭总脱附量的一部分。其中,4.0nm或6.0nm以下的孔容与7.0MPa下单位质量活性炭天然气脱附量之间存在着良好的线性关系。