基于重量法的天然气吸附脱碳微型实验装置设计与应用

摘要

为评价筛选适用于低CO2含量(3％,体积分数)条件液化天然气(LNG)脱碳工艺的脱碳吸附剂,以实际工艺条件为参考,设计搭建了可进行静态吸附实验、动态吸附实验及吸附剂脱附再生的实验装置,满足温度25～350°C、压力0～5 MPa的实验条件要求.装置验证实验结果显示,采用重量法测量的CO2、CH4在13X分子筛上的等温吸附线(25°C,0～4 MPa)与相关文献相符;在温度25°C、压力4 MPa、气体流量3000 mL/min实验条件下,进行了13X、5A分子筛对混合气体(97％CH4+3％CO2)的动态吸附实验,获得了该条件下吸附剂的CO2吸附穿透曲线、CO2及CH4吸附量、CO2穿透时间以及分离因子,满足天然气吸附脱碳实验研究需求.所设计装置还可进行高温(280°C)和真空脱附再生实验,且尾气处理单元增加了实验安全性,可为研究吸附法脱碳应用于LNG及其相关领域提供条件.