一种分离甲烷与氮气的碳分子筛制备方法技术

本发明专利技术公开了一种分离甲烷与氮气的碳分子筛制备方法。主要包括以下步骤：（1）第一步利用含高浓度甲烷的甲烷与氮气混合物在高温下进行沉积，对碳分子筛前驱体孔径进行粗调；（2）第二步利用含低浓度甲烷的甲烷与氮气混合物在低温下进行沉积，对碳分子筛孔径精细调节，可制备出氮气吸附量大、甲烷吸附量小的碳分子筛。本发明专利技术对前驱体孔径范围要求较宽、来源广泛、价格低廉。采用的沉积气体为氮气与甲烷混合气，沉积气体可以是经过处理的、仅含有氮气与甲烷的煤层气、天然气与沼气等气体，对无法利用的甲烷与氮气混合气可再次利用，沉积气体对环境无污染；制备产品的氮气吸附容量大，并且大于甲烷吸附量，氮气与甲烷分离效果较好。

Preparation method of carbon molecular sieve for separating methane and nitrogen

The invention discloses a method for preparing carbon molecular sieve separating methane and nitrogen. Mainly includes the following steps: (1) a mixture of methane and nitrogen deposition are the first step in the use of containing high concentrations of methane under high temperature, the carbon molecular sieve precursor pore coarse; (2) the second step of deposition at low temperature by using methane and nitrogen gas mixture containing low concentration methane, pore fine regulation of carbon the molecular sieve can be prepared by carbon molecular nitrogen adsorption capacity, adsorption capacity of small screen. The present invention has wide aperture range, wide source and low price for precursor. The gas used for deposition of nitrogen and methane mixture, deposition gas can be processed only containing nitrogen and methane, coal gas, natural gas and methane gas, recycling can not use methane and nitrogen mixed gas, gas deposition has no pollution to the environment; nitrogen adsorption capacity of prepared products. And greater than the methane adsorption capacity, good nitrogen and Methane Separation effect.

【技术实现步骤摘要】
一种分离甲烷与氮气的碳分子筛制备方法
本专利技术专利涉及一种分离甲烷与氮气的碳分子筛制备方法。
技术介绍
目前，采用碳分子筛吸附分离甲烷与氮气被认为是最经济有效的手段，美国、日本等国外很多公司与科研机构对碳分子筛的制备、性能、吸附分离理论和PSA空分工艺进行过详细研究。经过几十年的发展，仅日本Kuraray与Takeda公司，以及美国Calgon公司等国外少数企业掌握着高性能碳分子筛的制备技术。由于我国研究与生产碳分子筛的时间较晚，研究与生产技术基础薄弱，开发的碳分子筛与国外高端碳分子筛产品技术指标差距较大，主要体现在分离性能、产品强度、生产工艺等方面的缺陷，目前国内碳分子筛产品主要集中在低端的空分制氮领域，产品种类单一，分离纯度与不够高，研究生产氮气与甲烷分离用碳分子筛的机构不多。中国专利CN103086354A公布了一种煤基碳分子筛及其制备方法，该方法以酚醛树脂废料为原料，所采用的调孔剂主要为苯、甲苯、二甲苯、乙烯和甲醇的一种，利用制备的碳分子筛经过三级浓缩后甲烷的体积含量可达到90%以上。中国专利CN101804979A公布了一种煤基碳分子筛及其制备方法，主要采用能裂解为碳的烃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分离甲烷与氮气的碳分子筛制备方法，其特征是：第一步利用含高浓度甲烷的甲烷与氮气气体混合物在高温下沉积一定时间，对碳分子筛前驱体孔径进行粗调；第二步利用含低浓度甲烷的甲烷与氮气气体混合物在低温下沉积一定时间，对碳分子筛孔径进一步精细调节；对制备的碳分子筛进行氮气与甲烷吸附量检测，筛选出氮气吸附量大、甲烷吸附量小的碳分子筛。

【技术特征摘要】
1.一种分离甲烷与氮气的碳分子筛制备方法，其特征是：第一步利用含高浓度甲烷的甲烷与氮气气体混合物在高温下沉积一定时间，对碳分子筛前驱体孔径进行粗调；第二步利用含低浓度甲烷的甲烷与氮气气体混合物在低温下沉积一定时间，对碳分子筛孔径进一步精细调节；对制备的碳分子筛进行氮气与甲烷吸附量检测，筛选出氮气吸附量大、甲烷吸附量小的碳分子筛。2.根据权利1所要求的制备方法，第一步沉积其特征在于：步骤（1）中所述的高浓度甲烷的甲烷与氮气混合物，甲烷体积浓度为30～80%，甲烷流量为150～350ml/min；步骤（1）中所述的高温为900～1000℃；步骤（1）中所述的沉积时间为30～180min；步骤（1）中所述的碳分子筛前驱体的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪亮，高照国，胡宏杰，刘红召，张博，王威，柳林，
申请(专利权)人：中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所，
类型：发明
国别省市：河南,41