科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
天然气在进入管网输送之前必须经过脱水处理，目前常用的天然气脱水方法主要有冷干法、液体吸收法和固体吸附法。用于天然气脱水的固体吸附剂主要包括分子筛、氧化铝、介孔二氧化硅和金属有机框架材料（MOFs）等。随着更多海上气田的勘探开发，分子筛和氧化铝等传统吸附剂已无法满足对大量天然气的净化需求，需要使用具有更高负载能力的吸附剂。介孔二氧化硅和MOFs具有高化学稳定性、低密度、高孔隙度的优点，且使用寿命长，避免了频繁更换，作为天然气脱水吸附剂具有潜在优势。围绕高比表面积、孔体积、亲水性和再生能力等综述了介孔二氧化硅和金属有机框架材料（MOFs）在天然气脱水方面的研究进展。介孔二氧化硅具有良好的亲水性和机械稳定性，可在高压力范围内使用，提升处理装置的效率。然而介孔二氧化硅主要是通过溶胶-凝胶法合成，老化时间较长，且传统的蒸发干燥法无法保持完全凝胶的结构。未来有望通过超临界流体干燥法获得具有更好物化性质和孔结构的介孔二氧化硅，进一步提高介孔二氧化硅的吸附能力。MOFs作为无机物和有机物结合形成的多孔材料，具有高度规则的孔结构和可调的性质，且金属离子与配体官能团的自由电子对之间的化学或物理相互作用，使其具有较高的天然气吸附脱水效率和优异的再生循环性能。最后指出，需要进一步研究复杂工况下的MOFs吸附脱水能力、长周期运行稳定性以及高压工况、造粒及不同分离过程（变压吸附和变温吸附）对MOFs的影响，并开发MOFs低成本规模化制备技术实现工业化应用。
-
单位中海油天津化工研究设计院有限公司; 中海石油（中国）有限公司深圳分公司; 中海石油(中国)有限公司深圳分公司
