溶剂极性控制下的煤抽余物吸附甲烷能力研究

【摘要】：基于原煤和有机溶剂抽余物的等温吸附实验结果,对比分析溶剂极性与其煤抽余物吸附甲烷能力变化关系,探讨抽提溶剂极性差异对煤抽余物吸附甲烷能力控制的地球化学机理。结果表明,煤溶剂抽余物等温吸附甲烷曲线都遵循Langmuir方程,且二硫化碳(CS2)和苯(C6H6)溶剂抽提作用增大了煤吸附甲烷量,四氢呋喃(THF)和丙酮溶剂抽提作用减小了煤吸附甲烷量。实验发现,煤抽余物吸附甲烷能力变化与抽提溶剂极性成负相关关系,该现象可用相似相容原理解释:CS2和C6H6溶剂极性较弱,抽提出较多具有非极性结构(-CH3和-CH2-)的烷烃和芳烃,为甲烷在煤表面吸附增多了吸附位而增强了抽余物吸附甲烷能力,THF和丙酮溶剂极性较强,抽提出较多具有极性结构(-CHO、-OH、和-COOH)的非烃和沥青质,减少了吸附位而降低煤抽余物的甲烷吸附能力。 【作者单位】： 中国矿业大学低碳能源研究院江苏省煤基CO2捕集与地质储存重点实验室;中国矿业大学资源与地球科学学院煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室;
【关键词】： 吸附 有机溶剂抽提 相似相容原理 溶剂极性
【基金】：国家自然科学基金(41202117,41572138) 中国博士后基金(2013M540473) 江苏省博士后基金(1301035B) 中央高校基本科研业务费专项基金(2014QNA17) 煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室开放基金(2013-006)资助项目~~
【分类号】：O647.3;TQ531
【正文快照】： Re ce ive d:2015-04-24;Re vise d:2015-05-29.煤既是一种重要的化石能源,也是煤层甲烷的生成和储集场所。出于新能源开发和煤矿安全考虑,煤层甲烷(俗称瓦斯)这种以吸附态为主要赋存状态的非常规天然气倍受世界能源界的普遍关注。目前,美国、加拿大和澳大利亚等国已实现了煤

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