油气回收用吸附剂的选择浅析

刘邦武

【摘要】本文分析了吸附剂的常规分类及在选择吸附剂时应考虑的几个因素。这是相对较好的选择性，更大的油气吸附容量，更快的油气吸附速度，更好的再生效果，更高的强度，更好的兼容性，更低的价格，以及吸收剂本身具有不可燃和良好的传热特性。

【关键词】油气回收；吸附剂；选择

一、一般吸附剂的分类

（一）无机类吸附剂

一些合成无机材料和绝大部分金属矿物质被当作吸附剂用。其中一些已经被广泛使用，尽管它们的吸附性能很差。这些无机吸附剂包括金属氯化物、氧化物、硅酸盐、硫酸盐、硅藻土、甚至碳酸氢钠和石灰，其中一些用于无水状态，一些用于含水状态。另外，用于食用油和矿物油的处理，有许多合成的无机吸附剂，例如柱状粘土、磷酸铝和中孔吸附剂、酸化粘土和柱状粘土，可是没有广泛的运用。氧化铝、硅和沸石是用于商业产品的无机吸附剂。

（1）活性氧化铝，活性氧化铝广泛用作催化剂和干燥剂，以及其它用途包括：通过催化重整去除气态碳氢化合物中的含氟离子、硫醇和水，以及从氢中去除HCl。当活性氧化铝用于气相时，要预热到250摄氏度。

（2）沸石，大部分沸石是铝硅酸盐，可以认为是硅和氧化铝的混合物在一定的当量比下。主要成分是氧化铝时，沸石是亲水的，主要成分是二氧化硅，沸石是疏水的。沸石是一种晶体物质，具有多孔结构。在这些晶体中，孔隙是微孔的，大小一致。孔径很小，而且非常一致，所以它们通常被称为“分子筛”，而沸石通常被用来分离单个大小的分子。所有商业沸石吸附剂都是由某种粘合剂粘在一起的。

（二）有机类吸附剂

（1）活性炭，活性炭是最广泛使用的有机吸附剂，有效面积在300～500平方米/G之间。这取决于基底材料的类型、激活模式和比重。一些石油焦所获得的活性炭的表面积可以超过3000平方米/G。活性炭材料包括木材，碳，泥炭，椰子壳，萨拉和回收轮胎。活化后会产生大量的内部孔隙，吸附容量也会得到改善。激活也会影響活性碳的表面属性。活性炭的孔隙结构、表面性质和化学成分对其吸附性能有影响。

（2）聚合物第一种聚合物吸附剂是一种由大孔或大网状结构组成的离子交换树脂，通过对惰性粒子的处理。一些聚合物吸附剂是工业副产品，但大多数是单独生产的，具有很强的吸附性能。当前，在饮用水处理中，聚合树脂的应用越来越严重，因为这种物质在水中去除有机物的能力比活性碳更强。大部分聚合物吸附剂的价格是其他吸附剂的10倍，因此聚合物吸附剂通常被应用于高附加值的吸附过程。

二、选择合适的吸附剂进行油气回收

（一）吸附选择性

选择性是指在给定流体浓度下，一个组分的吸附能力与另一个组分的吸附能力的比值，而选择性越小，所需设备就越大。有些人表达选择性喜欢用有限的数据，但目前没有明确的定义对吸附的选择性。

（二）可再生性

所有的吸附剂都可以根据其可再生能力重新使用。能在之后的吸附循环中达到一致效果的只有能够再生的吸附剂了，这表明吸附的吸附量一定是较弱的物理吸附。吸附剂的可再生率影响初始吸附容量、再生时间和再生能量的剩余百分比，决定吸附剂的使用时间。可通过不同的温度、压力、化学方法或这些方法的组合来实现吸附剂的再生。替代再生的化学方法取代了比吸附力强的物质。洗脱是用弱吸附剂对吸附物进行降解作用。超临界流体萃取是指在超临界条件下，与超临界流体进行接触，选择性提取不同极性、沸点和分子量的组分。化学方法需要单独的分离装置，所以成本很高。

（三）产品成本

在吸附剂的选择中，成本也是一个非常重要的试验标准。如果我们能达到同样的吸附功能，我们应该尽可能选择价格低的吸附剂。在满足排放标准的主要技术性能指标的前提下，经济性能指标通常是选择合适的吸附油和天然气的关键。

（四）兼容性

相容性是指吸附剂抵抗物理和化学因素的能力，这些因素可能会降低它们的使用寿命。吸附剂、胶粘剂和吸附剂的表面基团应该是惰性的吸附物，也就是说，它们对吸附或其他污染物的反应是不可逆的。另外，流动速率、温度、压力和振动等操作条件不应导致吸附颗粒的分解或碎裂。

三、石油和天然气回收吸附剂的选择

特定于石油和天然气回收吸附剂的选择第一，能够大体积的吸附油气并且速度要快，达到了进口油气的吸附容量控制标准和油气回收装置的出口浓度。另一方面，它具有更好的解吸效果，满足更好进行油气回收和增加吸附剂使用寿命；第三，有较高的强度防止吸附剂堵塞毛孔和过滤装置；最后，吸附剂本身具有不可燃性和传热特性，以满足危险场所使用的安全要求。

四、结语

考虑到未来的发展趋势，我们希望从更高的起点直接发展中国的油气回收产业。吸附是当今世界的主流技术。它应该是中国油气回收的最佳选择。以上是对油气回收吸附剂选择的一些因素以及吸附剂的分类的分析，希望对吸附法的应用上有所帮助。

参考文献

[1]熊银伍，梁大明，孙仲超，白娅娜.油气回收吸附剂研究现状[J].洁净煤技术，2009，15（01）：59～62.

[2]高玉明，朱红星，高锡祺，孙志忠，王永忠.油气回收活性炭吸附剂的筛选研究[J].江苏石油化工学院学报，2000（04）：23～26.