煤岩吸附能力实验及影响因素研究

发布时间：2021-03-25 11:58

　　中国煤层气资源丰富、储量可观,极具开发价值。但由于煤层形成环境复杂,变质程度高,影响煤岩吸附能力的因素多,对这方面的研究还不够深入,认识上也存在较大分歧,影响了煤层气经济有效的开发。希望通过这方面的研究丰富煤岩吸附方面的理论,为煤层气的高效开发提供理论依据和技术支撑。依据等温吸附理论,利用太原煤矿二叠系下统山西组02号煤层和2号煤层的煤样作为研究对象,开展了低压和高压条件下的吸附实验,研究了不同温度、压力下煤岩的吸附能力和变化规律。根据韩城和贵州矿场的大量资料,以控制变量法为基础研究方法,分析了显微组分、工业组分、变质程度和孔隙结构等因素对煤岩吸附能力的影响。研究认为:1)煤岩的吸附对温度和压力十分敏感,随着温度的上升,吸附能力下降,随着压力的升高,吸附能力先呈线性升高,后逐渐平缓,最后趋于直线。2)在显微组分方面,随着镜质组含量的增加,吸附能力增强;吸附能力对惰质组含量的变化并不敏感。在工业组分方面,随着固定碳含量的增加,吸附能力增强;灰分和水分等不利于煤岩的吸附。3)煤岩的吸附量随变质程度的加深呈抛物线型变化,当R_max在2.3%-2.5%区间时吸附能力最强;... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

研究技术路线

第 2 章 煤岩吸附机理附位点有限，在高压下，当所有的吸附位点被占据，增加压力，吸附过程不会产生任何差别，在高压下，吸附与压力的关系不大。对各种固体已经记录了数以万计的吸附等温线，除去少数个别情况外，这些物理吸附等温线大部分可以分为五种类型：即最早由 Brunauer，Deming，Deming 和Teller 提出的五种类型，现在人们已普遍地将它们称做第 I 类吸附等温线、第 II 类吸附等温线，……第 V 类吸附等温线。这几类等温线的主要特征如图 2-1 所示。

温线类型不仅可以反映不同的吸附剂与吸附质吸附剂的孔径分布和表面性质。因此，通常通对于研究煤层气在煤岩表面的吸附过程极具意表面的吸附可以用 Langmuir 吸附模型来描述，温线几乎都是第 I 类吸附等温线，见图 2-2，氮 类吸附等温线。模型是朗缪尔在 1916 年提出的一种固体吸附机制的半经验吸附模型，该吸附模型基于不同自由气体分子之间存在动态平衡。还有 4 个假所有吸附位点等价；2）吸附分子之间不互相机理发生；4）达到最大吸附量时，只形成单层之上，都只吸附在吸附剂的表面。而这 4 种假 Langmuir 吸附模型来描述第 I 类吸附等温线存

【参考文献】：
期刊论文
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[2]不同温压条件下煤瓦斯吸附特性的试验研究[J]. 杨银磊.  煤炭技术. 2016(08)
[3]不同煤体结构煤的吸附性能及其孔隙结构特征[J]. 孟召平,刘珊珊,王保玉,田永东,武杰.  煤炭学报. 2015(08)
[4]等温吸附过程中不同煤体结构煤能量变化规律[J]. 刘珊珊,孟召平.  煤炭学报. 2015(06)
[5]关于温度对煤吸附瓦斯性能影响的研究[J]. 张志刚.  河南理工大学学报(自然科学版). 2015(02)
[6]煤体多孔介质孔隙度的分形特征研究[J]. 李子文,林柏泉,郝志勇,高亚斌,刘非非.  采矿与安全工程学报. 2013(03)
[7]构造煤瓦斯解吸初期特征实验研究[J]. 李云波,张玉贵,张子敏,姜波.  煤炭学报. 2013(01)
[8]固定碳对煤的孔结构和甲烷吸附量的影响[J]. 郝世雄,王承洋,江成发.  煤炭学报. 2012(09)
[9]煤岩显微组成对煤储层吸附能力的影响分析[J]. 张飞燕,程伟,季璐,熊斌,周国文.  中国煤层气. 2011(02)
[10]河北开滦矿区晚古生代煤对CH4/CO2二元气体等温吸附特性[J]. 代世峰,张贝贝,朱长生,曾荣树.  煤炭学报. 2009(05)

博士论文
[1]不同煤阶软硬煤的吸附—解吸规律及应用[D]. 孙丽娟.中国矿业大学（北京） 2013
[2]高温高压三相介质煤吸附瓦斯机理与吸附模型[D]. 刘高峰.河南理工大学 2011

硕士论文
[1]基于蒙特卡洛和多层次模糊数学算法的小草湖井田煤层气资源量评价[D]. 贾巍.新疆大学 2009



本文编号：3099640