本文關(guān)鍵詞：中低煤級煤有機地球化學(xué)特征及其對生物氣生成的影響

  更多相關(guān)文章： 中低煤級 龍口褐煤 淮南肥煤 有機地球化學(xué)特征 生物氣生成

【摘要】：闡明煤對煤層生物氣生成的影響及機理,是深入理解煤層生物氣形成過程和創(chuàng)新煤層氣資源評價方法的重要理論基礎(chǔ)。為此,論文選用龍口煤田褐煤和淮南煤田肥煤為研究對象,利用現(xiàn)代測試技術(shù)方法,在分析其基本煤質(zhì)特征基礎(chǔ)上,研究其有機地球化學(xué)特征,然后進行生物氣生成模擬實驗。通過對比分析模擬實驗中生物氣生成量、生氣速率及氣體組分特點,研究中低煤級煤有機地球化學(xué)特征對生物氣生成的影響。龍口褐煤為高水分、高揮發(fā)分、特低灰分的特低硫煤,淮南肥煤為高揮發(fā)分、低灰分的特低硫煤;所有煤樣煤巖顯微組分均以鏡質(zhì)組為主,其中無結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體含量最高,殼質(zhì)組以孢粉體和瀝青質(zhì)體為主,無機顯微組分主要為粘土礦物和黃鐵礦。煤樣的氯仿瀝青“A”含量均大于2.0%,屬于好的氣源巖,其中龍口褐煤有機質(zhì)豐度高于淮南肥煤。龍口褐煤的“A”中非烴含量最高,有機質(zhì)成熟度較低;飽和烴中正構(gòu)烷烴為單峰型分布特征,主峰碳數(shù)為C_(31),碳數(shù)分布范圍寬;干酪根富含較多的H和O,碳同位素較輕,表明龍口煤田煤樣有機質(zhì)類型屬于腐泥腐殖型。淮南肥煤的“A”中瀝青含量最高,飽和烴含量最低,表明淮南煤的成熟度較高,P1和XJ的正構(gòu)烷烴為單峰型分布特征,主峰碳為C_(25),P3和ZJ為雙峰型特征,前峰為C_(25),后峰為C_(31);干酪根富含較多的C,碳同位素較重,表明淮南煤田煤樣有機質(zhì)類型屬于腐殖型。90天的生物氣生成模擬實驗結(jié)果顯示,中低煤級煤生物氣生成過程分為3個階段,第一個階段是生氣速率迅速上升期,生氣量較多;第二階段是生氣速率平穩(wěn)下降期,生氣累積量平緩增長;第三階段為生氣速率趨于穩(wěn)定期,生氣量較少。但中、低煤級煤的最高生氣速率出現(xiàn)時間有所差異,龍口褐煤生氣速率在30天達到最大,淮南肥煤在20天達到最大。氣體組分以CH_4和CO_2為主,其中部分含有少量的重?zé)N,氣體為特干氣,符合生物氣的特點。CH_4含量隨時間延長呈現(xiàn)上升趨勢,而CO_2的含量與之相反,指示模擬實驗后期代謝類型以乙酸發(fā)酵為主,也有部分CO_2還原參與。高有機質(zhì)豐度、低有機質(zhì)成熟度、混合有機質(zhì)類型的有機地球化學(xué)特征有利于生物氣生成,表現(xiàn)為生氣速率高,生氣量大;煤中灰分物質(zhì)對生氣速率有影響,其中黃鐵礦和粘土礦物作用顯著,可以提高生物活性,加快生氣速率;煤有機質(zhì)中含有較多的小分子側(cè)鏈,且有機質(zhì)分子的異構(gòu)化水平較高時,有利于生物降解。
【關(guān)鍵詞】：中低煤級 龍口褐煤 淮南肥煤 有機地球化學(xué)特征 生物氣生成
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P618.13
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-18
• 1 緒論18-35
• 1.1 選題目的及意義18-19
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀19-31
• 1.3 問題提出31
• 1.4 研究方案31-33
• 1.5 論文工作量33-35
• 2 研究區(qū)地質(zhì)背景35-41
• 2.1 龍口煤田35-37
• 2.2 淮南煤田37-41
• 3 中低煤級煤有機地球化學(xué)特征41-52
• 3.1 煤樣采集和實驗分析41-42
• 3.2 煤樣煤質(zhì)特征分析42-45
• 3.3 煤有機質(zhì)豐度45
• 3.4 煤有機質(zhì)類型和演化程度45-50
• 3.5 小結(jié)50-52
• 4 生物氣生成模擬實驗52-67
• 4.1 實驗方法與技術(shù)路線52-55
• 4.2 煤模擬生物氣生成過程及氣體組分特征55-65
• 4.3 小結(jié)65-67
• 5 煤有機地球化學(xué)特征對生物氣生成的影響67-86
• 5.1 對生氣量的影響特征67-74
• 5.2 對生氣速率的影響特征74-82
• 5.3 對氣體組分的影響特征82-84
• 5.4 小結(jié)84-86
• 6 結(jié)論與展望86-89
• 6.1 研究成果86-88
• 6.2 展望88-89
• 參考文獻89-98
• 作者簡歷98-100
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集100

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