一种天然气脱苯吸附用改性活性炭的制备工艺的制作方法

本发明属于天然气脱苯吸附用改性活性炭的制备，涉及一种天然气脱苯吸附用改性活性炭的制备工艺。

背景技术：

1、天然气作为一种优质高效、绿色清洁的低碳能源，是我国现代清洁能源体系的主体能源之一；目前，天然气的利用方式之一是采用液化天然气的方式；但是天然气中重烃的存在，会使得冷箱主换热器中造成冻堵，所以进入主换热器低温段前需低温脱除；但是由于苯的存在，常规低温法无法脱除苯，苯会冷却凝固形成不规则固体，并滞留在管道里，将冷箱、通道口和阀门的位置堵住严重时能使装置停止运行；

2、目前lng液化工艺过程中天然气中苯脱除的方法有吸附脱除法，洗涤法，膜分离法，催化燃烧法。其中吸附脱除因吸附效果好、成本低，无后续分离问题等被作为一种常用的脱苯方法，考虑到成本效益，再生能耗等，工业上常应用活性炭作为吸附材料，但商业化的活性炭吸附容量小、选择性差、再生能耗高、细孔堵塞等问题，造成大型液化装置脱苯成本较高；

3、对于中国专利cn1903703a，其公开了一种高再生率、高比表面积改性活性炭的制备方法，该方法制得的改性活性炭上的超疏水纳米涂层没有堵塞和屏蔽活性炭上的孔隙结构，从而使活性炭仍具有高的比表面积，且再生率高，防潮性能好；但是存在该专利制备的改性活性炭对苯的吸附选择较差；对于中国专利cn113522237a一种苯系物吸附用活性炭的制备方法及其制备的苯系物吸附用活性炭介绍了一种苯系物吸附用活性炭的制备方法及其制备的苯系物吸附用活性炭材料，通过气相化学反应法对活性炭进行硅烷偶联剂接枝改性，该发明制备的苯系物吸附用活性炭在对苯系物共存体系净化吸附时，能够减小苯系物中共存组分之间的相互抑制作用，实现含苯系物废气的协同高效净化；但是，该方法操作流程复杂，难以大规模制备，且成本高；所以急需一种天然气脱苯吸附用改性活性炭的制备工艺。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提出了一种天然气脱苯吸附用改性活性炭的制备工艺，很好的解决了现有技术中活性炭吸附容量小、选择性差、流程复杂、成本高的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种天然气脱苯吸附用改性活性炭的制备工艺的套管，包括如下步骤：

4、s1：将石墨粉和牛奶按照质量比为1：100称量，并将上述称量后的石墨粉原料加入到上述称量后的牛奶中，进行混合，得到混合液；

5、s2：将步骤s1中的混合液加入到均质机中，进行剥离，均质机的设定压力为50-100mpa，循环10-50次，得到石墨烯分散液；

6、s3：将步骤s2中的石墨烯分散液采用60-80℃的热水洗涤去除溶液中的蛋白质和卵磷脂，其洗涤次数是3-8次；

7、s4：将步骤s3中洗涤后的石墨烯分散液，放置鼓风烘箱内烘干6-12h，且鼓风烘箱的温度设置在60-120℃，经鼓风箱烘干后得到石墨烯粉末；

8、s5：将步骤s4中的石墨烯粉末与活性炭按照比例0.1-0.4:1加入到球磨罐中进行混合，球磨罐的转速为100-500rpm，球磨时间为2-6h，得到改性活性炭粉末；

9、s6：将步骤s5中的改性活性炭粉末在真空烘箱下进行烘干，真空烘箱的温度为80-200℃，烘干时间为6-24h，得到干燥的改性活性炭粉末。

10、优选的，称量后的石墨粉原料加入到上述称量后的牛奶中通过磁力搅拌进行混合，搅拌的时间是1-5h。

11、优选的，所述均质机的设定压力为50 mpa，循环次数为30次。

12、优选的，步骤s5中的石墨烯粉末与活性炭按照比例0.3:1混合。

13、优选的，球磨罐的转速为100rpm，球磨时间为2h。

14、优选的，真空烘箱的温度为200℃，烘干时间为12h。

15、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

16、1、本发明通过采用牛奶为剥离介质通过均质机实现液相剥离石墨得到石墨烯分散液，随后将石墨烯与活性炭进行混合，经过真空加热处理后得到改性活性炭。

17、2、本发明中当改性活性炭粉末的吸附平衡量为353.61 mg.g-1和吸附平衡时间为101 min，较原料活性炭的吸附平衡量226.53 mg.g-1和吸附平衡时间84 min分别提高了56.1%和20.23%，证明改性活性炭粉末对苯有更强的吸附能力。

18、3、本发明中牛奶的表面张力在38-39mj/m2之间，可有效降低石墨层之间的范德华力，然后在剪切力的作用下完成石墨烯的剥离制备。

19、4、本发明通过牛奶对石墨烯混合，使用均质机液相剥离石墨烯，从而制备出少层的高质量石墨烯，该工艺制备石墨烯，其工艺简单、原料廉价，能保持石墨烯的完整形貌和性能。

技术特征：

1.一种天然气脱苯吸附用改性活性炭的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的天然气脱苯吸附用改性活性炭的制备工艺，其特征在于：称量后的石墨粉原料加入到上述称量后的牛奶中通过磁力搅拌进行混合，搅拌的时间是1-5h。

3.根据权利要求1所述的天然气脱苯吸附用改性活性炭的制备工艺，其特征在于：所述均质机的设定压力为50mpa，循环次数为30次。

4.根据权利要求1所述的天然气脱苯吸附用改性活性炭的制备工艺，其特征在于：步骤s5中的石墨烯粉末与活性炭按照比例0.3:1混合。

5.根据权利要求1所述的天然气脱苯吸附用改性活性炭的制备工艺，其特征在于：球磨罐的转速为100rpm，球磨时间为2h。

6.根据权利要求1所述的天然气脱苯吸附用改性活性炭的制备工艺，其特征在于：真空烘箱的温度为200℃，烘干时间为12h。

技术总结本发明公开了一种天然气脱苯吸附用改性活性炭的制备工艺，包括如下步骤：S1：将石墨粉和牛奶按照质量比为1：100称量，并将上述称量后的石墨粉原料加入到上述称量后的牛奶中，进行混合，得到混合液；S2：将步骤S1中的混合液加入到均质机中，进行剥离，均质机的设定压力为50‑100MPa，循环10‑50次，得到石墨烯分散液；S3：将步骤S2中的石墨烯分散液采用60‑80℃的热水洗涤去除溶液中的蛋白质和卵磷脂，其洗涤次数是3‑8次。本发明有效地解决了现有技术中存在活性炭吸附容量小、选择性差、流程复杂、成本高的问题。技术研发人员：王涛,郑焯,张红健,王利畏,李冬林,梁莉,朱永辉,王志会受保护的技术使用者：中石化石油工程技术服务股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23