煤中狭缝型纳米孔隙吸附甲烷分子模拟

摘要：

为探究煤中狭缝型纳米孔隙中甲烷的吸附特征及控制因素,以石墨碳分子层模型为狭缝孔隙结构,运用巨正则蒙特卡洛方法,模拟了甲烷分子在纳米孔隙中的吸附状态及其受温度、压力、孔径、变质程度变化的影响.模拟结果表明:甲烷在狭缝型纳米孔隙中的吸附属于物理吸附;甲烷吸附量随着压力的增加而增大,随着温度的升高而降低;温度相同时,甲烷吸附量随着孔径的增大也增大,与等温吸附实验结果是一致的.由稳定构型可知甲烷在1nm孔中吸附近似呈对称分布,在2nm、4nm孔中靠近狭缝孔壁分子密度高于孔隙中部位置.由于芳香片层间距的变化导致煤分子与甲烷分子之间作用力增大,从而使高变质程度的煤的吸附量高于低变质程度煤.

关键词： 煤层气 狭缝型纳米孔隙 煤分子 甲烷分子 吸附特征 赋存状态 运移规律 蒙特卡洛模拟

作者: 赵豪田 宋党育 吉小峰

作者单位: 河南理工大学资源环境学院,河南焦作,454000 河南理工大学资源环境学院,河南焦作,454000;中原经济区煤层(页岩)气河南省协同创新中心,河南焦作,454000

会议类型: 国内会议

会议名称: 2017年中国煤炭学会第五届瓦斯地质委员会第四次全国瓦斯地质学术年会

会议地点: 云南腾冲

会议语种:中文

页码: 47-55

在线出版日期: 2017-08-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）