变压吸附分离CH4/N2用碳分子筛的制备及其分离性能研究

• 作者: 袁英 陈禹嘉 贺安平 李旭 鲁德华 赵安民 李克兵 黄晨 西南化工研究设计院有限公司工业排放气综合利用国家重点实验室 国家碳一化学工程技术研究中心
• 来源期刊: 低碳化学与化工
• 学科: 化学
• 关键词: 碳分子筛 变压吸附 碳沉积 CH4/N2分离
• 年，卷（期）: 2023,（5）
• 页码范围: 160-167
• 页数: 8页
• 语种: 中文

摘要

CH4/N2分离是高效利用天然气、煤层气、油田气、沼气和垃圾填埋气的关键技术。现有研究多集中于分离提纯CH4浓度较低(10%～50%，体积分数，下同)的混合气体。在CH4浓度较高(75%)的CH4/N2混合气体中，以提高碳分子筛对CH4的提浓效果为主要目标，分别对碳分子筛的制备改性和变压吸附测试工艺条件进行了研究。结果显示，以苯为沉积剂，在最优沉积条件(沉积温度为645°C，沉积时间为60 min)下制备的碳分子筛对N2的吸附量为5.980 mL/g，对应的N2/CH4分离系数达到6.970；以上述最优条件制备的碳分子筛为吸附剂，以吸附压力0.3 MPa、吸附时间60 s，顺放、逆放、抽真空解吸为最佳单塔变压吸附工艺条件，产品气CH4浓度可提升至90%左右，产品气CH4收率达到80%以上。