為完善頁巖等量吸附熱計算方法,明確頁巖吸附超臨界CH₄的熱力學特征,選用溫度區(qū)間為26.85～199.85℃、壓力范圍為0.08～14 MPa的頁巖等溫吸附數(shù)據(jù),系統(tǒng)檢驗常用吸附相密度計算方法的合理性,并基于絕對吸附量分析等量線標繪法的適用范圍及頁巖等量吸附熱特征。結果表明:①經檢驗,常用的吸附相密度計算方法中Ozawa經驗公式法適用于較寬溫壓范圍內的絕對吸附量校正;②Lnp-1/T曲線在溫度區(qū)間為149.85～199.85℃且n_ab為0.103 8～0.280 0 mmol/g時不具有線性特征,因此該溫度及吸附量范圍內等量線標繪法不再適用,同時Lnp-1/T曲線的n_ab取值應當與Lnp-n_ab曲線保持一致,以此獲得的等量吸附熱曲線才能全面地反映吸附過程的熱力學特征;③頁巖吸附超臨界CH₄的等量吸附熱隨著吸附量的增加呈現(xiàn)先增大后減小的非單調變化,表明在吸附早期,CH₄分子間的相互作用力對等量吸附熱的影響占主導,當吸附量增加到一定程度后,頁巖表面的非均一性占... 

【文章來源】：天然氣地球科學. 2020,31(09)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

校正后的絕對吸附量曲線

利用等量線標繪法計算等量吸附熱，首先需要繪制平衡壓力的自然對數(shù)Lnp與絕對吸附量nab的關系曲線（圖5），繼而依據(jù)曲線形態(tài)特征，利用擬合函數(shù)對Lnp—nab曲線進行了擬合。本文選用指數(shù)函數(shù)進行擬合，擬合函數(shù)形式如下：式（9）中a、b、c均為方程擬合常數(shù)。方程擬合結果如表3所示，不同平衡溫度T下Lnp與nab均符合良好的指數(shù)函數(shù)擬合，擬合相關系數(shù)均在0.98以上，方程擬合參數(shù)詳見表3。

對于nab在0.103 8～0.28 mmol/g范圍內，當1/T為0.002 1～0.002 4 K-1時，Lnp—1/T的線性擬合相關系數(shù)R2最低可達0.455 98[圖7(a）]，不具有線性特征，因而在此nab及1/T范圍內無法實現(xiàn)等量線標繪法的等量吸附熱計算；當1/T為0.002 5～0.003 3 K-1時，Lnp—1/T的線性擬合相關系數(shù)R2在0.75～0.99之間，隨著絕對吸附量的升高，相關系數(shù)降低，但均符合線性函數(shù)擬合。圖7 nab為0.103 8～0.28mmol/g范圍內的Lnp—nab曲線

【參考文獻】：
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