碱改性活性炭对甲烷气体的吸附性能研究

摘要：

在油气田井下作业过程中,试油气求产、酸化压裂等施工之后,油气井返排液中夹带以甲烷气体为主要成分的挥发性有机化合物(VOCs),由于点燃处理方式已明令禁止,因此研究活性炭吸附法去除甲烷气体成为石油行业蓝天保卫战的重点工作之一.为提高活性炭对甲烷气体的吸附性能,考察了不同质量分数KOH溶液碱改性后活性炭的物化参数(比表面积、孔结构及其分布、表面官能团)变化及对甲烷气体的吸附效率,研究了温度、相对湿度、气流速度等应用条件对吸附效率的影响规律.结果表明,质量分数为8％的KOH溶液对活性炭碱改性处理后,活性炭表现出更大的比表面积和更多的微孔分布,表面的碱性基团明显增多,对甲烷气体的吸附效率最高;碱改性后的活性炭对甲烷的吸附效率随着温度的升高先缓慢升高,后快速下降;相对湿度超过20％后,吸附效率明显下降;随气流速度的增大,吸附效率先缓慢降低,后迅速下降.据此,将活性炭的应用温度条件控制在20～40℃,气体相对湿度不高于20％,气流速度控制在0.1～0.15m/s范围内,能够充分发挥活性炭的吸附作用.该研究为活性炭基VOCs处理装置的设计和工作参数的优化提供了依据.

关键词：井下作业、活性炭、碱改性、物化参数、吸附效率、甲烷、应用条件

所属期刊栏目：19

分类号：TE358(油气田开发与开采)

资助基金：国家科技重大专项;中石油渤海钻探重大技术研发项目;中石油重大研发项目

在线出版日期：2022-05-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：86-92