液化残渣基CO2吸附剂的制备与性能优化

作者：崔倩; 王岸楠; 陈再明; 孙峤昳; 王保登; 王永胜; 孙楠楠; 胡剑; 李井峰; 熊日华^*

来源：化工进展, 2023, 42(12): 6620-6630.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0090

• 煤液化残渣
• 二氧化碳
• 二氧化碳捕集
• 吸附剂
• 低温吸附

以煤液化残渣(CLR)为原料制备CO2吸附剂，在实现碳减排的同时，可有效提高煤直接液化工艺的经济性和环保价值。本文采用神华煤直接液化残渣为碳源，通过预氧化、炭化活化等工艺，制备出了吸附性能较优的CO2吸附剂。利用热重分析仪(TGA)、低温氮吸附仪(BET)、扫描电镜(SEM)以及透射电子显微镜(TEM)等分析手段对吸附材料的微观形貌、孔径结构以及吸附性能进行了表征测试。结果显示，低灰分液化残渣所制备的吸附材料具有更高的比表面积和更多的微孔结构，更有利于CO2的吸附。以低灰分液化残渣为原料，在较优活化条件下(活化剂/原料质量比为1∶1、升温速率5℃/min、活化时间1h)制备的CO2吸附剂表现出良好的吸附性能，在40℃、15%(体积分数) CO2模拟烟气条件下的CO2吸附容量为4.47%(质量分数)，在0℃、1bar (1bar=105Pa)条件下的CO2吸附容量可高达27.70%(质量分数)，低温吸附性能优异，吸附速率快且具有良好的循环稳定性。

• 单位
  中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司; 中国科学院上海高等研究院; 北京低碳清洁能源研究院; 国家能源投资集团有限责任公司