李雪飞，车永芳，郭昊乾，李小亮

(1.煤炭科学技术研究院有限公司 煤化工分院，北京 100013；2.煤基节能环保炭材料北京市重点实验室，北京 100013；3.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室，北京 100013；)

0 引 言

CO2捕集和封存技术(CCS)是指CO2从工业或相关能源的排放源中分离出来并加以资源化利用或输送到一个封存地点长期与大气隔绝的过程。CCUS(carbon capture utilization and storage)技术是CCS技术新的发展趋势，即把生产过程中排放的CO2进行提纯，继而投入到新的生产过程中，可以循环再利用，不是简单封存。与CCS相比，可以将CO2资源化，产生经济效益，更具有现实操作性。CO2利用技术主要包括CO2驱油技术(CO2-EOR)[1-2]、CO2驱煤层气技术(CO2-ECBM)[3-5]、CO2生物转化[6-7]和CO2化工合成[8-9]等。CO2驱煤层气技术通过将CO2注入煤层，将吸附在煤基质上的部分CH4驱替置换出来提高煤层气CH4采收率。抽采的驱替煤层气中含有CO2，CO2浓度在0～20%，需净化处理符合国标质量要求才能进入管网输送至下游用户。目前针对驱替煤层气中CO2/CH4分离的方法有变压吸附法[10-14]、膜分离法[15-17]和水合物法[18-21]等。其中膜分离法适合CO2分压高等情况，膜组件多存在易堵、寿命低等问题。水合物法处在理论研究及实验室研发阶段，距离工业应用还有一定差距。变压吸附法无论从技术可行性和经济性都适合于驱替煤层气CO2/CH4分离。刘学武等[10]利用椰壳活性炭研究了低温条件下CH4和CO2吸附分离特性，发现随着温度或压力降低，椰壳活性炭对CO2/CH4二元混合气体的分离因子不断增大，且对温度的敏感性较压力大，但未明确CO2浓度且未进行变压吸附分离工艺评价。……