超临界状态下中高阶变质煤吸附甲烷特性研究

• 作者: 张明杰 杨明鑫 闫江伟 解帅龙 梁锡明 李哲
• 来源期刊: 中国安全科学学报
• 关键词: 超临界状态 甲烷吸附 中高阶变质煤 吸附相密度 吸附层数
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 安全工程技术|Safety engineering technology
• 页码范围: 53-61
• 页数: 9页
• 分类号: X936
• 语种: 中文
• DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2021.08.008

摘要

为揭示中高阶变质煤对超临界甲烷的吸附特性,更准确预测深部煤层气资源量和评判煤层气(瓦斯)抽采效果,选取4个矿区不同变质程度中高阶煤样,采用重量法进行等温吸附试验,并基于过剩吸附理论和Langmuir单层吸附理论,分析甲烷超临界状态下煤吸附甲烷的吸附相密度、吸附甲烷层数和吸附量等吸附特性.结果表明:试验得到的过剩吸附量随压力增大出现峰值;低压状态下,绝对吸附量随压力增加而增大,甲烷在煤表面表现为单分子层排列,接近临界压力4.59 MPa时,增量变缓并趋于稳定,超临界状态下甲烷在煤颗粒表面以单分子层吸附为主,局部逐渐出现2层吸附;同温同压下绝对吸附量与变质程度正相关,无烟煤极限吸附量为中阶烟煤的2倍左右.