基于DFT方法的注热蒸汽开采CH4吸附机理

• 作者: 吴世跃 柴琳 牛煜 魏杰
• 来源期刊: 煤田地质与勘探
• 学科: 地球科学
• 关键词: 煤化学 吸附 竞争吸附 DFT 注热蒸汽
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 所属期刊栏目: 煤层气 页岩气
• 页码范围: 72-78
• 页数: 7页
• 分类号: P618.11
• 字数: 3679字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-1986.2018.03.013

摘要

为探究不同煤阶煤吸附CH4和H2O吸附机理,采用量子化学方法中的密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-31G基组上计算了不同煤阶煤的大分子稳定构型及煤分别吸附CH4、H2O及CH4与H2O共存条件下的吸附能和电荷转移情况.研究结果表明:煤吸附CH4为物理吸附,随着煤阶升高,煤吸附CH4能力增强;吸附H2O时以氢键形式作用,其中煤中含氧官能团为氢键供体,H2O中-OH为氢键受体,随着煤阶升高,吸附H2O能力减弱;当H2O与CH4共存时,H2O抢占CH4吸附位,导致煤优先吸附H2O,使吸附态CH4减少,游离态CH4增多.从分子水平完善了煤吸附甲烷和H2O的吸附机理,为注热蒸汽开发煤层气奠定了吸附理论基础.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	吴世跃	太原理工大学矿业工程学院	78	1332	18.0	35.0
2	牛煜	太原理工大学矿业工程学院	12	35	4.0	5.0
3	柴琳	太原理工大学矿业工程学院	5	8	2.0	2.0
4	魏杰	太原理工大学矿业工程学院	4	9	2.0	2.0