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目前,天然气的消费结构已逐渐向多元化和高效利用化转变。吸附天然气技术（ANG）是对天然气实现常温、中压吸附存储的有效方法,该项技术推广的核心是天然气吸附存储专用吸附剂的研发。在该类吸附剂中,高比表面积活性炭被认为最具推广前景和应用价值。本文以核桃壳为原料,采用KOH和K2CO3两种活化剂分别进行天然气吸附用高比表面积活性炭的制备,通过实验确定了最佳制备工艺。对粉末活性炭产品AC-KOH建立了甲烷吸附动力学模型;通过对AC-KOH成型,研究了其甲烷吸附容量和甲烷单塔吸附性能。（1）KOH活化法高比表面积活性炭的制备。通过单因素实验探讨了炭化时间、活化温度、活化时间、核桃壳与KOH的质量比对活性炭碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、收率、孔容、孔径分布的影响;选取活化温度、活化时间、料碱比进行正交实验。综合以上实验结果及天然气吸附专用活性炭的特点,得出KOH活化法最佳制备工艺:核桃壳与KOH按照1:1配比,在350oC下炭化60min,在850oC下活化30min;所得产品AC-KOH的BET比表面积为1798m2/g,Langmuir比表面积为2168m2/g,BET吸附平均孔径为1.82nm,t-Plot微孔孔容为0.5342cm3/g,微孔孔容占总孔孔容的68%。（2）K2CO3活化法高比表面积活性炭的制备。通过单因素实验探讨了炭化时间、活化温度、活化时间、核桃壳与K2CO3的质量比对活性炭碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、收率、孔容、孔径分布的影响;选取活化温度、活化时间、料碱比进行正交实验。综合以上实验结果及天然气吸附专用活性炭的特点,得出了K2CO3活化法最佳制备工艺:核桃壳与K2CO3按照2:1配比,在350oC下炭化60min,在850oC下活化90min;所得产品AC-K2CO3的BET比表面积为1674m2/g,Langmuir比表面积为2058m2/g,BET吸附平均孔径为2.03nm,t-Plot微孔孔容为0.4315cm3/g,微孔孔容占总孔孔容的55%。（3）选用Langmuir和Freundlich等温吸附模型以及一、二级速率方程对AC-KOH的甲烷吸附动力学进行模拟。结果显示:Langmuir吸附模型相关系数为0.99963,拟合效果最好。（4）以羧甲基纤维素（CMC）作为粘结剂进行活性炭成型,并确定粘结剂最佳添加百分比为10%,测试了成型后活性炭的甲烷吸附容量,在25oC,3.46MPa时,成型AC-KOH对甲烷体积吸附量为137.8v/v,比未成型前提高了6.0%。（5）对AC-KOH成型颗粒进行甲烷单塔吸附应用测试,通过考察AC-KOH在不同压力、不同温度下的穿透曲线,得出压力和穿透时间呈线性增长关系,温度和穿透时间呈线性负增长关系,通过穿透时间计算出了不同条件下的AC-KOH的穿透容量;最后,对AC-KOH进行了单塔变压吸附循环实验,当进气甲烷浓度为30%时,经循环解吸,得到产品浓度为42.52%,比原料气提升12.52个百分点,回收率为73.14%。