分子模拟研究褐煤中含水量对甲烷吸附影响

• 作者: 李邵仁 李阳 鲁效庆
• 来源期刊: 中国科学（物理学 力学 天文学）
• 关键词: 煤层气 含水量 吸附 褐煤 分子模拟
• 年，卷（期）: 2018,（6）
• 所属期刊栏目: 固体力学
• 页码范围: 87-93
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/SSPMA2018-00058

摘要

煤层气(CBM)作为一种优质、高效、清洁的能源和化工原料在最近几十年得到广泛的关注.在我国现阶 段开采褐煤中的煤层气,通常褐煤中伴随着较高的含水量,因此,研究褐煤中含水量对甲烷吸附的影响对于煤层 气的开采有重要的现实意义.本论文利用分子模拟中的蒙特卡罗和分子动力学方法,探究含水量分别为0％, 1.6％ 和3.2％的褐煤模型,在298, 313和373K 3种温度下甲烷吸附情况,同时测定甲烷的吸附热和N, O, S原子的径向分 布函数.研究结果表明:甲烷的吸附量与吸附热都会随着含水量的增加而下降;当含水量一定时,甲烷吸附量会随 着温度的升高而下降.此外,褐煤分子中的N和S原子较O原子与甲烷相互作用较强.本论文的分子模拟研究结果 可为煤层气的开发提供先期的理论预测与科学依据.