为实现煤层气资源的高效利用,研究通过升压使吸附剂吸附混合气中的CH₄,然后通过降压将CH₄从吸附床中解吸出来,采用多塔吸附使吸附塔中吸附剂的吸附和再生交替进行;为了提高分离效率,通过CO₂置换洗脱实验,对操作条件如压力、气流速率等进行了优化。最后评价了基于沸石分子筛的气体置换与变压吸附联合处理低浓度煤层气的有效性与可行性。结果表明,通过CO₂置换操作,可以从低浓度煤层气中提取出甲烷体积分数高达85%~90%以上的产品气,回收率高达90%左右,说明该工艺能够有效提高低浓度煤层气中CH₄的回收率,可以实现将煤层气中的CH₄富集提浓到符合管道天然气的要求。