含重烃煤对CH4-C2H6二元气体的吸附特性与预测模型研究

该研究论文主要探讨了含重烃煤对CH4-C2H6二元气体的吸附行为，特别是在工业上具有重要意义，因为这是理解煤层气开采过程中气体混合物吸附特性的关键。实验者利用自制的混合气体吸附/解吸实验装置，对不同比例的甲烷（CH4）和乙烷（C2H6）进行等温吸附测试。研究发现，当压力保持不变时，煤样对于C2H6的吸附能力明显高于对CH4的吸附。随着压力的增加，C2H6在混合气体中的吸附优先级更高，导致游离相的摩尔分数迅速下降。 研究进一步揭示了混合气体的吸附摩尔比与吸附压力之间存在指数函数关系，而参数与组分配比则呈线性关联。通过建立的二元混合气体吸附预测模型，实验结果与实际测量值之间的误差控制在5%以内，这表明模型的预测精度较高，有助于优化煤层气开采过程中的气体分离和处理技术。 本文的关键知识点包括： 1. **含重烃煤吸附特性研究**：针对含有丰富重烃（如C2H6）的煤层气，其吸附性能对气体提取效率有直接影响。 2. **混合气体吸附/解吸实验**：使用定制设备来研究不同比例的CH4和C2H6的吸附行为，为实际操作提供了实验依据。 3. **吸附特征参数分析**：分析平衡压力、组分配比与吸附能力的关系，揭示气体分子间的竞争吸附现象。 4. **吸附预测模型构建**：基于实验数据，建立了一种能准确预测混合气体吸附量的数学模型，这对于优化煤层气开采策略至关重要。 5. **吸附规律总结**：压力对气体选择性吸附的影响，以及吸附摩尔比与压力的关系，为调控煤层气开采过程提供科学依据。 6. **应用前景**：研究成果对提高煤层气开采效率、降低能耗及减少环境影响具有潜在的实际应用价值。 7. **研究方法与成果**：使用了等温吸附法，以及数据分析方法，得出的结论可指导未来类似研究和工程实践。 该研究不仅为煤层气的开发提供了理论支持，也对气体储运和处理技术的发展有所贡献。