吸附剂和吸附过程的迅猛发展使吸附工艺成为工业上普遍运用的分离手段之一。吸附过程一般是在填有吸附剂颗粒的填充柱即固定床吸附器上进行的。吸附剂有多种多样,常见的脱除天然气中二氧化碳的有活性炭、硅胶、介孔材料、活性氧化铝、沸石等。其中,沸石分子筛具有独特的表面化学性质,并且具有热稳定性好等特点。具有AEI结构的SAPO-18分子筛在吸附分离方向有很大的研究潜能,因此,本文采用水热法合成SAPO-18分子筛,并进一步对SAPO-18分子筛进行改性,同时采用XRD、SEM手段对合成的分子筛进行表征,并考察了合成的分子筛在脱除天然气中二氧化碳过程的性能。首先,本文采用水热法成功合成了SAPO-18分子筛。并进一步考察了晶化时间、硅铝比、晶化升温速率与模板剂的用量对SAPO-18分子筛合成的影响。接着使用硝酸钠、硝酸钾、硝酸镁、硝酸钙为不同硅含量的SAPO-18分子筛的离子交换提供Na⁺,K⁺,Mg²⁺,Ca²⁺离子。试验采用气相色谱作出吸附穿透曲线与脱附性能曲线,得到甲烷中二氧化碳的吸附情况。发现硅含量大的Ca-SAPO-18分子筛在这几种分子筛中对二氧化碳的吸附量大,为1.9875mmol/g。在相同的反应条件下,通过对比不同硅含量的同种离子交换的SAPO-18分子筛发现,随着硅含量的增加,吸附的时间增加,说明随着硅含量的增加更加触发硅原子同晶取代,增加骨架负电性,为离子交换提供更多的点位。离子交换之后分子筛表面具有更高的电场梯度,会与吸附质分子之间产生更强的交互作用。同时还对同种硅含量,不同的离子交换改性的分子筛的吸附性能进行研究。通过对比Na-SAPO-18、K-SAPO-18、Mg-SAPO-18、Ca-SAPO-18四种分子筛的吸附穿透曲线图发现,吸附时间的长短关系为:Ca²⁺﹥Mg²⁺﹥Na⁺﹥K⁺。因为对于一价的阳离子而言,阳离子半径在所有相互作用中起主导,Na⁺的尺寸小于K⁺,相互作用与rⁿ成反比,所以尺寸更小的Na⁺的吸附效果更好。但是对于二价的阳离子而言,极化率占主导作用,更大的极化率可以使诱导能（与极化率成正比）增大。Ca²⁺的极化率约为Mg²⁺的极化率的五倍,因此极化率更大的Ca²⁺吸附效果更好。二价阳离子具有双倍的电荷,因此与二价阳离子的诱导能（与q²成正比）远大于与一价阳离子的诱导能,因此二价氧离子的吸附效果优于一价阳离子。本文同时对这几种分子筛进行脱附实验,发现改性的SAPO-18分子筛均只存在较低温度的物理脱附,说明改性SAPO-18分子筛容易脱附再生。在吸附甲烷中二氧化碳方面优点突出,是一种良好的二氧化碳吸附剂。