甲烷在高岭石狭缝中吸附的分子模拟

论文摘要

为了探究页岩储层中粘土矿物对甲烷的吸附机理,通过巨正则蒙特卡洛及分子动力学模拟方法,采用Materials Studio软件计算了缝宽为2、5、8 nm的高岭石狭缝在埋深为1、2、3、4、5 km的储层环境中对甲烷的吸附作用。结果表明:随着缝宽的增大,甲烷的绝对吸附量增大,等量吸附热减小;随着埋深的增大,甲烷的绝对吸附量和等量吸附热均先增大后减小,4 km时最大。且等量吸附热介于7～12 kJ/mol之间,小于42 kJ/mol,表明是物理吸附。甲烷沿垂直于高岭石壁面的方向出现吸附分层的现象,靠近壁面的为主要吸附层,然后依次是次要吸附层和游离层,三个吸附层的自扩散系数依次增大。

论文目录

• 1 模型构建及优化
•   1.1 初始模型的构建及优化
•   1.2 狭缝模型的构建及优化
•   1.3 甲烷分子的构建及优化
• 2 计算方法
•   2.1 巨正则蒙特卡洛模拟
•   2.2 分子动力学模拟
• 3 结果与讨论
•   3.1 吸附量
•   3.2 等量吸附热
•   3.3 甲烷的分布
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张雅怡,房晓红,曾凡桂

关键词: 甲烷,高岭石狭缝,吸附,缝宽,埋深

来源: 矿产综合利用 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 化学,有机化工

单位: 太原理工大学地球科学与工程系,太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室,太原理工大学煤与煤系气地质山西省重点实验室

分类号: TQ221.11;O647.3

页码: 130-134+113

总页数: 6

文件大小: 1503K

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