炭質(zhì)吸附劑吸附回收油氣性能的研究.pdf

1、石化、石油等領(lǐng)域在生產(chǎn)、儲運、銷售和使用汽油等輕質(zhì)油品時，由于油品容易揮發(fā)而產(chǎn)生嚴(yán)重的蒸發(fā)損耗，造成資源浪費、環(huán)境污染以及油品質(zhì)量下降，因此，開展油氣回收技術(shù)的研究極為重要。吸附法作為一種古老而又重要的混合物分離法被廣泛應(yīng)用于油氣回收系統(tǒng)中，在吸附法油氣回收技術(shù)中，吸附劑的選取是關(guān)鍵。目前最常用的吸附劑是活性炭，但由于市售活性炭在油氣回收方面存在吸附容量小，耐磨性差，床層溫升高等一系列問題，無法滿足工業(yè)需求，制約了吸附法在油氣回收中的應(yīng)

2、用。 本論文以活性炭和活性炭纖維作為油氣吸附劑，針對以上的問題首先考察了活性炭對油氣的吸附性能，并對影響吸附和脫附性能的操作條件做了較為系統(tǒng)的研究，分析了在工業(yè)應(yīng)用中的參考價值。其次通過水蒸氣活化和加氫還原對市售活性炭進行改性，分別探討了活性炭的孔結(jié)構(gòu)與表面基團對其吸附油氣效果的影響，為研究開發(fā)用于吸附油氣的高性能活性炭提供理論依據(jù)。最后將活性炭和活性炭纖維作了比較，以確定它們所適用的不同場合及操作條件。結(jié)果表明： (1

3、)以活性炭為吸附劑吸附油氣時，油氣的進口濃度越大，活性炭吸附油氣時床層溫升越高，可以通過適當(dāng)?shù)販p小油氣進口濃度來降低床層溫升，有效防止事故的發(fā)生。吸附床層尺寸越大，活性炭吸附油氣時穿透時間越短，實際操作中可以通過減小油氣進口濃度來延長穿透時間從而維持一定的吸附-脫附循環(huán)周期。真空脫附過程中，真空度為-0.10MPa，脫附時間為70min時效果最好?；钚蕴吭谥貜?fù)利用18次后失活。 (2)活性炭對油氣的吸附能力取決于其孔徑在1～2n

4、m之間的孔的發(fā)達程度，水蒸汽改性后的活性炭由于在1～2nm之間孔容的增大，對油氣的穿透吸附量提高了47.5％；此外含氧官能團的存在也會影響活性炭對油氣的吸附能力，經(jīng)氫氣改性后的活性炭盡管比表面積和孔分布變化不大，但由于表面極性含氧基團的減少，對油氣的穿透吸附量也可提高23.9％。 (3)活性炭纖維對油氣的吸附容量明顯大于活性炭對油氣的吸附容量，而且活性炭纖維床層的最高溫升僅為4.7℃；活性炭纖維對油氣的吸附速率快，穿透時間短，但