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石化、石油等领域在生产、储运、销售和使用汽油等轻质油品时,由于油品容易挥发而产生严重的蒸发损耗,造成资源浪费、环境污染以及油品质量下降,因此,开展油气回收技术的研究极为重要。吸附法作为一种古老而又重要的混合物分离法被广泛应用于油气回收系统中,在吸附法油气回收技术中,吸附剂的选取是关键。目前最常用的吸附剂是活性炭,但由于市售活性炭在油气回收方面存在吸附容量小,耐磨性差,床层温升高等一系列问题,无法满足工业需求,制约了吸附法在油气回收中的应用。本论文以活性炭和活性炭纤维作为油气吸附剂,针对以上的问题首先考察了活性炭对油气的吸附性能,并对影响吸附和脱附性能的操作条件做了较为系统的研究,分析了在工业应用中的参考价值。其次通过水蒸气活化和加氢还原对市售活性炭进行改性,分别探讨了活性炭的孔结构与表面基团对其吸附油气效果的影响,为研究开发用于吸附油气的高性能活性炭提供理论依据。最后将活性炭和活性炭纤维作了比较,以确定它们所适用的不同场合及操作条件。结果表明:(1)以活性炭为吸附剂吸附油气时,油气的进口浓度越大,活性炭吸附油气时床层温升越高,可以通过适当地减小油气进口浓度来降低床层温升,有效防止事故的发生。吸附床层尺寸越大,活性炭吸附油气时穿透时间越短,实际操作中可以通过减小油气进口浓度来延长穿透时间从而维持一定的吸附-脱附循环周期。真空脱附过程中,真空度为-0.10MPa,脱附时间为70min时效果最好。活性炭在重复利用18次后失活。(2)活性炭对油气的吸附能力取决于其孔径在1～2nm之间的孔的发达程度,水蒸汽改性后的活性炭由于在1～2nm之间孔容的增大,对油气的穿透吸附量提高了47.5%;此外含氧官能团的存在也会影响活性炭对油气的吸附能力,经氢气改性后的活性炭尽管比表面积和孔分布变化不大,但由于表面极性含氧基团的减少,对油气的穿透吸附量也可提高23.9%。(3)活性炭纤维对油气的吸附容量明显大于活性炭对油气的吸附容量,而且活性炭纤维床层的最高温升仅为4.7℃;活性炭纤维对油气的吸附速率快,穿透时间短,但是能处理的油气的浓度小。因而活性炭纤维适于处理浓度较低的油气,例如净化室内空气,而活性炭适宜用于油气浓度较高的场合,例如加油站,油品装卸台等场所。