油氣回收用吸附劑的選擇淺析

劉邦武

【摘要】本文分析了吸附劑的常規分類及在選擇吸附劑時應考慮的幾個因素。這是相對較好的選擇性，更大的油氣吸附容量，更快的油氣吸附速度，更好的再生效果，更高的強度，更好的兼容性，更低的價格，以及吸收劑本身具有不可燃和良好的傳熱特性。

【關鍵詞】油氣回收；吸附劑；選擇

一、一般吸附劑的分類

（一）無機類吸附劑

一些合成無機材料和絕大部分金屬礦物質被當作吸附劑用。其中一些已經被廣泛使用，盡管它們的吸附性能很差。這些無機吸附劑包括金屬氯化物、氧化物、硅酸鹽、硫酸鹽、硅藻土、甚至碳酸氫鈉和石灰，其中一些用于無水狀態，一些用于含水狀態。另外，用于食用油和礦物油的處理，有許多合成的無機吸附劑，例如柱狀粘土、磷酸鋁和中孔吸附劑、酸化粘土和柱狀粘土，可是沒有廣泛的運用。氧化鋁、硅和沸石是用于商業產品的無機吸附劑。

（1）活性氧化鋁，活性氧化鋁廣泛用作催化劑和干燥劑，以及其它用途包括：通過催化重整去除氣態碳氫化合物中的含氟離子、硫醇和水，以及從氫中去除HCl。當活性氧化鋁用于氣相時，要預熱到250攝氏度。

（2）沸石，大部分沸石是鋁硅酸鹽，可以認為是硅和氧化鋁的混合物在一定的當量比下。主要成分是氧化鋁時，沸石是親水的，主要成分是二氧化硅，沸石是疏水的。沸石是一種晶體物質，具有多孔結構。在這些晶體中，孔隙是微孔的，大小一致。孔徑很小，而且非常一致，所以它們通常被稱為“分子篩”，而沸石通常被用來分離單個大小的分子。所有商業沸石吸附劑都是由某種粘合劑粘在一起的。

（二）有機類吸附劑

（1）活性炭，活性炭是最廣泛使用的有機吸附劑，有效面積在300～500平方米/G之間。這取決于基底材料的類型、激活模式和比重。一些石油焦所獲得的活性炭的表面積可以超過3000平方米/G。活性炭材料包括木材，碳，泥炭，椰子殼，薩拉和回收輪胎。活化后會產生大量的內部孔隙，吸附容量也會得到改善。激活也會影響活性碳的表面屬性。活性炭的孔隙結構、表面性質和化學成分對其吸附性能有影響。

（2）聚合物第一種聚合物吸附劑是一種由大孔或大網狀結構組成的離子交換樹脂，通過對惰性粒子的處理。一些聚合物吸附劑是工業副產品，但大多數是單獨生產的，具有很強的吸附性能。當前，在飲用水處理中，聚合樹脂的應用越來越嚴重，因為這種物質在水中去除有機物的能力比活性碳更強。大部分聚合物吸附劑的價格是其他吸附劑的10倍，因此聚合物吸附劑通常被應用于高附加值的吸附過程。

二、選擇合適的吸附劑進行油氣回收

（一）吸附選擇性

選擇性是指在給定流體濃度下，一個組分的吸附能力與另一個組分的吸附能力的比值，而選擇性越小，所需設備就越大。有些人表達選擇性喜歡用有限的數據，但目前沒有明確的定義對吸附的選擇性。

（二）可再生性

所有的吸附劑都可以根據其可再生能力重新使用。能在之后的吸附循環中達到一致效果的只有能夠再生的吸附劑了，這表明吸附的吸附量一定是較弱的物理吸附。吸附劑的可再生率影響初始吸附容量、再生時間和再生能量的剩余百分比，決定吸附劑的使用時間。可通過不同的溫度、壓力、化學方法或這些方法的組合來實現吸附劑的再生。替代再生的化學方法取代了比吸附力強的物質。洗脫是用弱吸附劑對吸附物進行降解作用。超臨界流體萃取是指在超臨界條件下，與超臨界流體進行接觸，選擇性提取不同極性、沸點和分子量的組分。化學方法需要單獨的分離裝置，所以成本很高。

（三）產品成本

在吸附劑的選擇中，成本也是一個非常重要的試驗標準。如果我們能達到同樣的吸附功能，我們應該盡可能選擇價格低的吸附劑。在滿足排放標準的主要技術性能指標的前提下，經濟性能指標通常是選擇合適的吸附油和天然氣的關鍵。

（四）兼容性

相容性是指吸附劑抵抗物理和化學因素的能力，這些因素可能會降低它們的使用壽命。吸附劑、膠粘劑和吸附劑的表面基團應該是惰性的吸附物，也就是說，它們對吸附或其他污染物的反應是不可逆的。另外，流動速率、溫度、壓力和振動等操作條件不應導致吸附顆粒的分解或碎裂。

三、石油和天然氣回收吸附劑的選擇

特定于石油和天然氣回收吸附劑的選擇第一，能夠大體積的吸附油氣并且速度要快，達到了進口油氣的吸附容量控制標準和油氣回收裝置的出口濃度。另一方面，它具有更好的解吸效果，滿足更好進行油氣回收和增加吸附劑使用壽命；第三，有較高的強度防止吸附劑堵塞毛孔和過濾裝置；最后，吸附劑本身具有不可燃性和傳熱特性，以滿足危險場所使用的安全要求。

四、結語

考慮到未來的發展趨勢，我們希望從更高的起點直接發展中國的油氣回收產業。吸附是當今世界的主流技術。它應該是中國油氣回收的最佳選擇。以上是對油氣回收吸附劑選擇的一些因素以及吸附劑的分類的分析，希望對吸附法的應用上有所幫助。

參考文獻

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