CO2/N2-ECBM技术：煤储层吸附特性与环境效益

"邢万丽，宋永臣等人探讨了煤储层对含CO2混合气体吸附特性的研究进展，强调了CO2/N2-ECBM技术在提高煤层气采收率和CO2封存方面的潜力。文章涉及煤孔隙结构的表征、吸附等温线的测定以及各种因素（煤质、压力、温度、含水量、粒径和气体组分）对煤层吸附性能的影响。提出了未来研究的重点，包括高温高压下块煤的吸附特性研究和烟道气中CO2与N2的最佳混合比例确定。" 在当前全球气候变化的背景下，二氧化碳（CO2）的减排和有效利用成为了科学研究的重要课题。煤储层对含CO2混合气体的吸附特性研究对于理解CO2地质封存（CO2 Storage）和增强型煤层气开采（CO2/N2-Enhanced Coal Bed Methane，ECBM）过程至关重要。ECBM技术通过将CO2注入煤层，不仅可以提高煤层气（主要是甲烷CH4）的采收率，还能同时实现CO2的地下储存，具有显著的经济效益和环保价值。 煤层的孔隙结构对其吸附性能有着决定性的影响。文章提到的定量表征煤孔隙结构的方法，如氮吸附-脱附法（BET法）、CT扫描等，可以揭示煤层的孔隙大小分布、连通性和比表面积，这些参数直接影响气体的吸附和扩散行为。吸附等温线的测量则提供了关于气体在不同压力下的吸附量信息，这对于预测煤层对CO2、CH4和N2等气体的吸附能力十分关键。 煤层吸附特性受到多种因素影响，包括煤质（如煤阶、挥发分含量等）、压力、温度、煤层的含水量以及气体混合物中的各组分比例。例如，更高的压力通常会增加吸附量，而温度的升高可能导致吸附量降低。含水量可以改变煤层的亲水性，进而影响气体的吸附行为。此外，煤粒径大小也会影响气体在煤层内部的扩散速率。 研究指出，未来需要进一步关注在极端条件（如高于50℃和10MPa的压力）下，块煤对气体的吸附特性，这有助于理解高温高压环境下的气体储存稳定性。同时，寻找烟道气（主要由CO2和N2组成）中两者的最佳混合比例，旨在优化ECBM过程，最大化CH4产率并确保CO2的有效封存。 关键词：能源与环境、CO2、N2、煤层气、吸附。这些关键词揭示了研究的核心内容，即在环境保护和能源开发的双重目标下，如何通过深入研究煤层对CO2和N2的吸附特性，促进CO2/N2-ECBM技术的科学应用。