天然气吸附剂的选择及其比表面积

天然气吸附剂的选择及其比表面积（surface area）、孔径（pore size）和孔体积（pore volume）的测定

许多油田区域的生产地区，由于油井伴生气无法收集输送，所以天然气就被放空烧掉。但是，实际上相当部分的伴生天然气资源质量非常高，甲烷含量也非常高。如果能加以充分利用，将具有很高的经济价值。同时，对天然气进行回收可以避免对环境的污染。因此，经济高效的天然气储存技术研究非常迫切。

目前存在的压缩天然气（CNG）、液化天然气（LNG）和吸附天然气（ANG）三种储存方式中，吸附天然气技术由于其自身优点，是目前研究人员热衷的天然气储存技术。但天然气吸附储存技术进一步推广应用存在两个主要问题：一是吸附性能良好的吸附剂的开发。二是天然气吸附过程产生的吸附热效应。吸附比高、导热性能好的吸附剂是天然气吸附储存技术的关键所在。

吸附剂是ANG技术的关键。自上世纪50年代起，筛选出了如沸石、活性氧化铝、分子筛、炭黑、硅胶、活性炭等多种适用于天然气储存的吸附剂。目前多孔炭质吸附剂是最具工业化应用前景的吸附天然气材料。在众多吸附剂中，活性炭具有最优的吸附性能。目前已经商业化的普通活性炭比表面积在1200m2/g左右。由于孔径分布的不合理，普通活性炭在3.4Mpa下得吸附储存甲烷量仅相当于20Mpa下压缩储存甲烷量的一半。比表面积高达3000m2/g-4000m2/g的高比表面积活性炭成为吸附材料研究领域的新热点。

影响吸附性能的主要因素有吸附剂结构（比表面积、孔径、微孔容积、堆密度等）、填充密度、吸附热、气体组成成分等。

但是经过大量的科研人员的研究，通过研究表明，理想的吸附剂具有以下特点：

1. 吸附剂具有较大的比表面积和适宜的微孔结构。一般吸附剂的比表面积应介于2000-3000m2/g；孔径分布集中，孔大小介于1.2-2.0nm；微孔孔容应占总孔容的85%以上。吸附比表面、孔分布、微孔分布是决定吸附剂性能的三个重要参数。

2. 吸附剂对天然气的储气能力高。在3.5Mpa下，吸附剂应有100以上（体积比，固定吸附储存）或150以上（体积比，移动式吸附储存）的天然气有限储存能力。

3. 吸附剂的制备工艺简单、成本低。

4. 吸附剂的使用寿命长，能够再生利用。

那么如何才能知道吸附剂能够达到我们要求呢？这需要通过我们专业的测试仪器检测来帮助实现。对于比表面积、孔径、微孔容积及其他吸附性能的测试数据，我们可以通过JW系列比表面及孔径分析仪；对于在不同压力及不同温度下吸附剂的吸附性能的测试，我们需要用高温高压吸附仪来进行测试。

原创作者：北京精微高博科学技术有限公司