东曲矿8号煤CO2和CH4竞争吸附特性分子模拟研究
邓小鹏1
相建华2
1.山西能源学院,山西 晋中 0306002.太原理工大学 矿业工程学院,山西 太原 030024
摘要：深入了解煤层中CO2 和CH4 竞争吸附的微观机制是实现CO2 驱替甲烷开采(CO2-ECBM)的关键,基于东曲矿 8 号煤的大分子结构模型开展了CO2 和CH4 的单组分与双组分竞争吸附研究.结果表明:单组分吸附中CO2 的吸附量显著大于CH4 的吸附量,双组分竞争吸附中的总吸附量随着CO2 的摩尔分数的增大而增大;不同摩尔比条件下的双组分吸附中CO2 对CH4 的选择性吸附系数始终大于 1,且CO2 摩尔分数越大,选择性吸附系数越小;相互作用能随着吸附量的增大而显著增大,CO2 吸附体系中较大的静电能促进了煤大分子对CO2 吸附,因此,不同摩尔比体系的相互作用能随着CO2 摩尔分数的增加而显著增加;单组分吸附中CO2 的吸附势大于CH4 的吸附势,双组分竞争吸附中CO2 的吸附势随着CO2 摩尔比的增加而增加,而CH4 的吸附势随着CO2 摩尔比的增加而降低,该结果与吸附选择性分析的结果一致.
关键词：煤层气开采CO2驱替甲烷竞争吸附吸附选择性相互作用能势能分布分子模拟
分类号：TD712+.6(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(41572144)山西省应用基础研究计划资助项目(201601D021137)山西省高校教学改革创新资助项目(J20221260)
论文发表日期：2024-03-20
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 18-24 )
英文信息