「論文推薦」吳雙​等：溫度壓力對甲烷超臨界吸附能量引數的影響機制

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作者

吳 雙

1

，湯達禎

2

，李 松

2

，李 翔

3

單位

1。中國石化石油勘探開發研究院；2。中國地質大學（北京）；3。中聯煤層氣國家工程研究中心有限責任公司

摘要

煤層氣在儲層高溫高壓環境中主要以超臨界吸附狀態賦存，溫度和壓力是影響煤儲層含氣性的重要外部控制因素，溫壓條件改變意味著煤-甲烷吸附體系的原始平衡狀態被打破，體系能量發生變化。基於無煙煤等溫吸附試驗資料，透過Gibbs方程對比了甲烷超臨界與亞臨界吸附的差異，從吸附熱力學和吸附動力學角度，分析了溫度和壓力對甲烷超臨界吸附過程中的能量引數的影響規律。

結果表明：超臨界條件下的煤-甲烷吸附體系絕對吸附量大於過剩吸附量，二者間的差異隨平衡壓力增大而增大，隨溫度升高而減小。對於特定的煤-甲烷吸附體系，吸附勢與吸附空間在任意溫壓條件下呈現單一吸附特徵曲線關係，且平衡壓力增加引起吸附勢減小，吸附空間增大，而溫度升高引起吸附勢增大，吸附空間減少。甲烷分子主要以菲克型擴散方式在煤巖中傳質，由於分子平均自由程受溫壓控制，擴散係數隨壓力增大而減小，隨溫度升高而增大。氣體分子吸附活化能本質為分子動能的體現，不受體系壓力影響，但受體系溫度影響，溫度越高，吸附活化能越大。

引用格式

吳雙，湯達禎，李松，等。 溫度/壓力對甲烷超臨界吸附能量引數的影響機制［J］。 煤炭科學技術， 2019， 47（9）： 60-67。

WU Shuang，TANG Dazhen，LI Song，

et al

。Effect of temperature and pressure on energy parameters of methane supercritical adsorption［J］。Coal Science and Technology，2019， 47（9）： 60-67。

編輯整理：朱恩光 稽核：楊正凱

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