梁江朋，马博文

(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.国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室，北京 100013；4.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

2018年，煤炭在我国一次能源消费结构中占比59%左右，是我国的主体能源。CO2捕集、利用和封存(CCUS)可实现能源大规模低碳利用，有效降低CO2排放。随着煤层气行业的逐步发展，注气驱替煤层瓦斯技术因其安全性、环保性和经济性，以及显著提升煤层瓦斯采收率而备受关注。CO2驱煤层气是CCUS的重要途径之一，但面临诸多技术问题，如驱替煤层气中含水含CO2量大，不能直接利用。突破这些关键技术瓶颈可为CO2驱煤层气技术的应用提供支撑。

为了从煤层气中获得较高纯度的CH4，需对CO2进行分离，学者[1-5]对CH4和CO2分离方法进行深入研究，认为变压吸附技术是最适合CH4和CO2的分离方法[6-9]，其中吸附材料[10]是CH4/CO2混合气变压吸附分离的核心，对高选择性吸附剂的选择至关重要。截止目前，CH4/CO2混合气体的分离用吸附材料包括金属有机骨架材料(MOF)、5A/13X、ZSM-5、活性炭和分子筛等，其中沸石分子筛对CH4/CO2的分离性能较低，MOF材料展现出优越的CO2吸附性能，吸附能力远高于传统吸附材料，但还处于实验室阶段，存在水热和化学稳定性不易控制等问题，5A/13X及其改性物对CH4/CO2的分离性能较好，但应用较少[11-13]。

活性炭是一种炭质吸附剂，常被用作催化剂、催化剂载体、水处理和气相分离应用中。……