溶劑極性控制下的煤抽余物吸附甲烷能力研究

【摘要】：基于原煤和有機(jī)溶劑抽余物的等溫吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果,對(duì)比分析溶劑極性與其煤抽余物吸附甲烷能力變化關(guān)系,探討抽提溶劑極性差異對(duì)煤抽余物吸附甲烷能力控制的地球化學(xué)機(jī)理。結(jié)果表明,煤溶劑抽余物等溫吸附甲烷曲線都遵循Langmuir方程,且二硫化碳(CS2)和苯(C6H6)溶劑抽提作用增大了煤吸附甲烷量,四氫呋喃(THF)和丙酮溶劑抽提作用減小了煤吸附甲烷量。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),煤抽余物吸附甲烷能力變化與抽提溶劑極性成負(fù)相關(guān)關(guān)系,該現(xiàn)象可用相似相容原理解釋:CS2和C6H6溶劑極性較弱,抽提出較多具有非極性結(jié)構(gòu)(-CH3和-CH2-)的烷烴和芳烴,為甲烷在煤表面吸附增多了吸附位而增強(qiáng)了抽余物吸附甲烷能力,THF和丙酮溶劑極性較強(qiáng),抽提出較多具有極性結(jié)構(gòu)(-CHO、-OH、和-COOH)的非烴和瀝青質(zhì),減少了吸附位而降低煤抽余物的甲烷吸附能力。 【作者單位】： 中國礦業(yè)大學(xué)低碳能源研究院江蘇省煤基CO2捕集與地質(zhì)儲(chǔ)存重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國礦業(yè)大學(xué)資源與地球科學(xué)學(xué)院煤層氣資源與成藏過程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 吸附 有機(jī)溶劑抽提 相似相容原理 溶劑極性
【基金】：國家自然科學(xué)基金(41202117,41572138) 中國博士后基金(2013M540473) 江蘇省博士后基金(1301035B) 中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)基金(2014QNA17) 煤層氣資源與成藏過程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金(2013-006)資助項(xiàng)目~~
【分類號(hào)】：O647.3;TQ531
【正文快照】： Re ce ive d:2015-04-24;Re vise d:2015-05-29.煤既是一種重要的化石能源,也是煤層甲烷的生成和儲(chǔ)集場所。出于新能源開發(fā)和煤礦安全考慮,煤層甲烷(俗稱瓦斯)這種以吸附態(tài)為主要賦存狀態(tài)的非常規(guī)天然氣倍受世界能源界的普遍關(guān)注。目前,美國、加拿大和澳大利亞等國已實(shí)現(xiàn)了煤

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不同煤級(jí)煤及其萃余物吸附性能的研究    張小東;秦勇;桑樹勛;

煤的吸附性能及影響因素    鐘玲文

煤體性質(zhì)對(duì)煤吸附容量的控制作用探討    張麗萍;蘇現(xiàn)波;曾榮樹;

煤的吸附能力與其煤化程度和煤巖組成間的關(guān)系    鐘玲文,張新民

煤的等溫吸附實(shí)驗(yàn)中各因素影響分析    張慶玲,崔永君,曹利戈

煤層氣與常規(guī)油氣共采可行性探討——深部煤儲(chǔ)層平衡水條件下的吸附效應(yīng)    秦勇,宋全友,傅雪海

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中變質(zhì)煤小分子相對(duì)煤的吸附及滲流特性影響    季淮君;李增華;楊永良;劉震;王潤;

黔西滇東鏡煤CS2抽余物的甲烷吸附特征及地球化學(xué)機(jī)理    陳潤;王治洋;秦勇;韋重韜;

水分及溫度對(duì)煤吸附甲烷的影響    謝振華;陳紹杰;

煤層氣儲(chǔ)層研究進(jìn)展    黃孝波;李賢慶;王萌;凌標(biāo)燦;孫杰;

煤的吸附性能及影響因素    鐘玲文

煤體結(jié)構(gòu)差異的吸附響應(yīng)及其控制機(jī)理    張小東;劉浩;劉炎昊;蘇現(xiàn)波;

“多層疊置獨(dú)立含煤層氣系統(tǒng)”形成的沉積控制因素    沈玉林;秦勇;郭英海;易同生;邵玉寶;金洪波;

CO_2的地質(zhì)埋存與資源化利用進(jìn)展    許志剛;陳代釗;曾榮樹;

區(qū)域構(gòu)造熱事件對(duì)高煤階煤層氣富集的控制    王紅巖;萬天豐;李景明;趙群;

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論多層疊置獨(dú)立含煤層氣系統(tǒng)——以貴州織金—納雍煤田水公河向斜為例    秦勇;熊孟輝;易同生;楊兆彪;吳財(cái)芳;

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腐泥煤、燭煤和樹皮煤的吸附性能及機(jī)理解釋    鐘玲文;李彬剛;降文萍;晉香蘭;

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平頂山礦區(qū)李口集區(qū)塊煤儲(chǔ)層地質(zhì)條件及煤層氣采收率    申建;秦勇;傅雪海;吳財(cái)芳;何也;

中國各煤級(jí)煤的吸附/解吸特征研究    王可新;傅雪海;權(quán)彪;王繼堯;申建;

模擬地層條件下煤儲(chǔ)層吸附特征及其機(jī)理    桑樹勛;張時(shí)音;黃華州;

黔西比德向斜煤層氣的吸附/解吸特征研究    歐正;吳財(cái)芳;姜偉;王聰;

井下注氣驅(qū)替煤層甲烷機(jī)理及規(guī)律研究    楊宏民

煤層注水抑制瓦斯解吸效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究與應(yīng)用    肖知國

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低滲透煤層氣開采的熱—流—固耦合作用機(jī)理及應(yīng)用研究    張麗萍

煤滲透和吸附變形規(guī)律實(shí)驗(yàn)研究    孫維吉

臨清坳陷東部石炭—二疊系煤成烴成藏作用研究    何會(huì)強(qiáng)

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煤對(duì)CH_4、CO_2、N_2及其二元混合氣體吸附特性、預(yù)測和CO_2驅(qū)替CH_4的研究    于洪觀

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高煤級(jí)煤儲(chǔ)層條件下的氣體運(yùn)移機(jī)理    劉炎昊

陽泉無煙煤對(duì)CH_4、CO_2吸附特性研究    任子陽

水分對(duì)陽泉3號(hào)煤層瓦斯解吸規(guī)律影響的實(shí)驗(yàn)研究    李曉華

采空區(qū)煤巖對(duì)CO_2的吸附特性實(shí)驗(yàn)研究    陳銘

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巖漿侵入破壞區(qū)礦井瓦斯地質(zhì)研究    安鴻濤

環(huán)境溫度對(duì)顆粒煤瓦斯解吸規(guī)律的影響實(shí)驗(yàn)研究    李宏

焦作礦區(qū)不同破壞類型煤的瓦斯吸附特性研究    周少華

煤層注水防突機(jī)理及合理水分研究    郭懷廣

VOCs在活性半焦上的吸附行為研究    李梁君

山東省黃河北煤田煤層氣資源評(píng)價(jià)    范士彥,武旭仁,郭劍萍

不同煤級(jí)煤及其萃余物吸附性能的研究    張小東;秦勇;桑樹勛;

煤的吸附性能及影響因素    鐘玲文

煤體性質(zhì)對(duì)煤吸附容量的控制作用探討    張麗萍;蘇現(xiàn)波;曾榮樹;

構(gòu)造煤結(jié)構(gòu)成分應(yīng)力效應(yīng)的傅里葉變換紅外光譜研究    琚宜文,姜波,侯泉林,王桂梁

準(zhǔn)噶爾和吐哈盆地株羅系煤層氣儲(chǔ)集特征    桑樹勛,秦勇,郭曉波,陳玉華

構(gòu)造煤與原生結(jié)構(gòu)煤的孔隙結(jié)構(gòu)及吸附性差異    王向浩;王延斌;高莎莎;洪鵬飛;張美娟;

低煤級(jí)煤生烴與結(jié)構(gòu)演化的耦合機(jī)理研究    李伍;朱炎銘;陳尚斌;司慶紅;

氣體超臨界吸附研究進(jìn)展    周亞平,楊斌

煤結(jié)構(gòu)的新概念與煤成油機(jī)理的再認(rèn)識(shí)    秦匡宗,郭紹輝,李術(shù)元

溶劑性質(zhì)對(duì)水楊酸三維熒光性能的影響    何慕華;梅丹丹;牟新利;張麗瑩;黃江;范小均;

溶劑對(duì)合成縮水甘油基三乙基氯化銨的影響    周家達(dá);房寬峻;張霞;

凝膠過程參數(shù)與溶劑極性參數(shù)之間的關(guān)系探討    杜聰;馬曉;于蕾;沈青;

取代基和溶劑對(duì)4,4'-二取代二苯乙烯紫外吸收能量的影響    曹晨忠;陳冠凡;武亞新;

溶劑極性的E_T經(jīng)驗(yàn)參數(shù)及其應(yīng)用    韓長日;

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CHAOTROPIC EFFECT減極(性)效應(yīng)    陶宗晉;

溶劑對(duì)2-(N-甲基)氨基-5-硝基吡啶光學(xué)性質(zhì)的影響    黃志敏;韓奎;李海鵬;逯振平;張文濤;唐剛;

液相色譜故障排除──依據(jù)物理性質(zhì)選擇溶劑    孫生才,張冰

反應(yīng)介質(zhì)對(duì)非水酶促反應(yīng)中酶活性和選擇性的影響    肖詠梅,吳起,林賢福

不同溶劑對(duì)光催化氧化環(huán)己烷的影響    于飛;劉毅;陳道梅;沈瑞芳;馬永平;王家強(qiáng);

溫度和溶劑誘導(dǎo)的芳醚樹枝形聚合物構(gòu)象變化研究    李迎迎;李嫕;

多孔氧化物微納結(jié)構(gòu)的制備與其機(jī)理研究    牛海霞

N-甲基吡咯醛酮的激發(fā)態(tài)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)和溶劑調(diào)控研究    許宗平

咪唑基離子液體及氯化膽堿低共熔溶劑中微/納米ZnO晶體的調(diào)控合成    胡曉宇

溫度、溶劑及陰離子響應(yīng)的熒光小分子凝膠性質(zhì)研究    張朋