油氣回收裝（zhuāng）置測（cè）試技術規（guī）範性（xìng）能評估（gū）研究：基於ASTM與國標方（fāng）法的係統優化

吸附法油氣回收裝置測試技術規（guī）範與性能評估研究：基於ASTM與國標方法的吸附劑篩選及係統優化  

一（yī）、技術原理與裝置組成  

吸附法油氣回收技術通過多孔材料選擇性吸附油氣分子，經熱脫附-冷凝工藝實現資（zī）源回收。2025年行業（yè）調研顯示，該技術占國內（nèi）油氣回收市場的65%，核心優勢（shì）為（wéi）回收效率高（≥95%）和運行成本低（0.5-1.2kWh/kg）316。  

（一）核心組件與性能要求  

 吸附塔  

1.關鍵參數：空塔氣速0.8-1.2m/s，壓降＜1.5kPa  

2.技術標準：GB20952-2020  

3.典型材料（liào）/設備：活性炭固定床/MOFs吸附模塊  

吸附劑 

1.關鍵參數：比表麵積≥1000m²/g，孔（kǒng）徑1-5nm  

2.技術標準：ASTMD6646-03(2022)  

3.典型材料/設備：煤質柱狀活性炭（tàn）/HKUST-1MOFs  

脫附係統  

1.關鍵參數：熱氮氣（qì）溫度120-150℃，流量0.5-1.0m³/h  

2.技術標（biāo）準：HJ1230-2021  

3.典型材料/設備：電加熱式氮氣發（fā）生器  

冷凝單元  

1.關鍵參數：一（yī）級-35℃，二級-70℃  

2.技（jì）術（shù）標準（zhǔn）：GB20950-2020  

3.典型材（cái）料/設備：變頻螺杆式（shì）製冷機組   

尾（wěi）氣處理  

1.關鍵參數：NMHC排放濃度≤25g/m³  

2.技術標準：EPAMethod25A  

3.典型材料/設備：催（cuī）化燃燒裝置（zhì）  

（二）新型（xíng）吸附材料性能對比  

1.  煤質活性炭  

1.比表（biǎo）麵積（jī）：1000-1200m²/g  

2.油氣吸附容量：1.6-2.0mmol/g  

3.脫（tuō）附率：≥95%  

4.再生周期：8-12h  

5.成本：80-120元/kg   

分子篩  

1.比表麵積：600-800m²/g  

2.油氣吸（xī）附容量：1.2-1.5mmol/g  

3.脫附率：≥98%  

4.再生（shēng）周期：6-8h  

5.成本：300-400元/kg  

HKUST-1（MOFs）  

1.比表麵積：1500-2000m²/g  

2.油氣吸附容量：3.5-4.2mmol/g  

3.脫附（fù）率：≥99%  

4.再生（shēng）周期：4-6h  

5.成本：1200-1500元/kg  

數（shù）據來源（yuán）：18  

二、測試指標與標準方法  

（一（yī））核心（xīn）測試項（xiàng）目及方法  

1.  吸附效率  

1.方法：氣相色（sè）譜法（GC-FID）測（cè）定進出口非甲烷總烴（NMHC）濃度，按公式計算：  

2.標準要求：η≥95%（GB20952-2020），測試流量需（xū）模擬實際工況（100-500m³/h）16。  

穿（chuān）透時間與動（dòng）態（tài）吸附容量  

1.方法：ASTMD6646標準，以出口濃（nóng）度達進口5%為（wéi）穿透點，計算單位質量吸附劑的油氣吸附量（mg/g）；  

2.案例：某加油站活性炭裝置穿透時間8小時，動態吸附容量180mg/g，符合行業一級能效（xiào）要求210。 

脫附性能  

1.方法：熱重分析法（TGA）監測脫附曲線，GB/T7702.19-1997規定脫附率≥95%；  

2.關鍵參數：熱氮氣溫（wēn）度120-150℃，升溫速率5-10℃/min9。  

（二）係統集成測試  

密閉性  

1.方法標準：EPAMethod27  

2.合格指標（biāo）：5分鍾壓力衰減≤550Pa  

3.檢測儀器（qì）：氦質譜檢漏儀  

1.方法標（biāo）準：HJ/T431-2008  

2.合格指標：流量（liàng）18L/min時壓降≤50Pa  

3.檢測儀器：差壓（yā）變送器  

尾氣排放（fàng）  

1.方法標準：HJ733-2014  

2.合格指標：NMHC≤25g/m³  

3.檢測儀器：在線VOCs監測儀  

數據來源（yuán）：316  

三、性能評估與案例分析（xī）  

（一）某（mǒu）煉油（yóu）廠MOFs吸附裝置測試  

測試條件（jiàn）：油氣進口濃度3000mg/m³，溫度25℃，濕度60%；  

結果：  

吸附效率97.8%，出口NMHC66mg/m³；  

穿透時間6小時，動態吸附（fù）容量350mg/g；  

脫附能（néng）耗0.8kWh/kg，較活性炭裝置降低30%18。  

（二）常（cháng）見問題與解決方案  

1.  效率（lǜ）下降（＜90%）  

2. 原因（yīn）分析：吸附劑受潮（濕度＞60%）  

優化措施：加裝（zhuāng）幹燥預處理單元（露點≤-40℃）  .  

穿透時間縮（suō）短   

原因分析（xī）：吸附劑微孔堵塞  

優化措施：優化（huà）再生溫度至150℃，延長脫附時間（jiān）  

脫附率（lǜ）不足（＜90%）  

原因分析：熱氮氣流量不足（＜0.5m³/h）  

優化措施：更換大功率加熱器，流量調至（zhì）0.8m³/h  

數據來源：39  

四、技術發展趨勢  

1.智能化測試：采用BSD-PH高壓吸附儀（0-20MPa）實時監測（cè）吸附等（děng）溫線，結合AI算法預測吸附劑（jì）壽命1；  

2.材（cái）料（liào）創新：MOFs材料規模化生產突破，成本有望降至800元/kg（2027年預測）8；  

3.標準升級：GB20952擬新增“深度處理"指標（NMHC≤10g/m³），推動吸附-催（cuī）化燃燒聯用技術15。  

關鍵詞：吸（xī）附法油氣回收；穿透曲線；MOFs材料（liào）；ASTMD6646；GB20952-2020  

參考文（wén）獻  

[1]ASTMD6646-03(2022)顆粒（lì）活性（xìng）炭硫化氫（qīng）穿透容（róng）量測試標準[S].  

[2]加油站大氣汙染物排放（fàng）標準GB20952-2020[S].  

[3]高壓（yā）氣（qì）體吸附儀在MOFs材料中的應用[J].化工進展,2025,44(3):1245-1253.