天然氣中C1-C4的吸附平衡研究.pdf

1、天然氣中各種烷烴的分離可以給下游化工產(chǎn)品提供大量的原料，有關(guān)吸附法切割分離天然氣中的各烴類組分的研究報道較少，天然氣的來源不同，其中烷烴的含量也就不同，因此吸附劑對各組分的吸附容量也會有所不同。不同溫度和壓力下各組分的吸附平衡數(shù)據(jù)是工業(yè)化設(shè)計所必需的，而直接測定多組分吸附平衡數(shù)據(jù)是非常繁瑣和耗時的。目前，常用的方法是測定不同吸附劑對混合氣中的單一組分的吸附等溫線，根據(jù)單組分的吸附平衡數(shù)據(jù)采用適宜的計算模型來預(yù)測多組分吸附平衡時各組分的吸

2、附量。
　　采用靜態(tài)容積法測定了不同溫度（283、293、303和313K）下單組分氣體甲烷、乙烷、丙烷和丁烷分別在四種吸附劑（Kit-6、CMK-3、Jx-104和HY-H型硅膠）上的吸附等溫線，測定壓力范圍為甲烷0-3.0MPa，乙烷和丙烷0-0.3MPa，丁烷0-0.08MPa。選擇了Langmuir方程、Langmuir-Freundlich方程（L-F）和空位溶液理論（VSMT）的單組分吸附等溫線方程對測得的單組分吸附平

3、衡數(shù)據(jù)進行擬合，得到各方程的擬合參數(shù)，為吸附分離的工業(yè)化設(shè)計提供數(shù)據(jù)參考。其中L-F方程和空位溶液理論都有較好的擬合效果，擬合的精度比較高。
　　捕集法測定了四種吸附劑在303K時對四元混合氣體（CH4-C2H6-C3H8-C4H10）的吸附平衡數(shù)據(jù)，最高吸附總壓力為3MPa，并計算了對CH4/C2H6，C2H6/C3H8和C3H8/C4H10分離體系的吸附分離系數(shù)。結(jié)果表明，各分離體系的分離系數(shù)隨吸附壓力的增大而逐漸減小，在系統(tǒng)

4、總壓力大于1.0MPa時，逐漸趨于平緩。四種吸附劑對CH4/C2H6的吸附分離系數(shù)由高到低順序為Jx-104>CMK-3>HY-H型硅膠>Kit-6，C3H8/C4H10分離體系的吸附分離系數(shù)從大到小的順序依次為 Kit-6>HY-H型硅膠>CMK-3>Jx-104, C2H6/C3H8體系中的吸附分離系數(shù)的順序與C2H6/C3H8基本一致，不同的是該體系中CMK-3與活性炭Jx-104的分離系數(shù)基本相同。此外，還測定了Kit-6在不同