摘要

采用巨正则蒙特卡罗方法和分子动力学方法,研究了不同温度、压力条件下天然气的3种主要组分CH4,CO2,H2S分子在NaX分子筛中的吸附扩散行为,获得了吸附等温线、吸附能量曲线、概率密度分布以及径向分布函数等。单组分吸附模拟结果表明,NaX分子筛对3种分子的饱和吸附量由大到小的顺序为H2S>CO2>CH4。混合组分吸附模拟结果表明:H2S的吸附强度最大,CO2次之,二者的吸附强度均远大于CH4的吸附强度;H2S和CO2分子主要分布在超笼中,CH4主要分布于β笼中;3种分子在孔道中的扩散阻力由大到小的顺序为CO2>H2S>CH4。径向分布函数分析结果表明:相比于C原子,CO2中的O原子与分子筛中的活性位点(Na+)有更强的相互作用;H2S中的S原子更容易与孔道中的Na+接触并相互作用,但空间位阻较小;CH4则由于是正四面体结构而不易与孔道中的活性位点相互作用。