Adsorption-Induced Deformation of Microporous Materials: Coal Swelling Induced by CO2–CH4 Competitive Adsorption

肿胀 的 吸附 微型多孔材料 解吸 甲烷 强化煤层气回收 化学工程 煤矿开采 多孔性 磁导率 固碳 材料科学 石油工程 煤层气 化学 二氧化碳 复合材料 地质学 有机化学 生物化学 工程类
作者
Laurent Brochard,Matthieu Vandamme,Roland J.-M. Pellenq,Teddy Fen-Chong
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
卷期号:28 (5): 2659-2670 被引量:196
标识
DOI:10.1021/la204072d
摘要

Carbon dioxide injection in coal seams is known to improve the methane production of the coal seam, while ensuring a safe and long-term carbon sequestration. This improvement is due to the preferential adsorption of CO2 in coal with respect to CH4: an injection of CO2 thus results in a desorption of CH4. However, this preferential adsorption is also known to cause a differential swelling of coal, which results in a significant decrease in the reservoir permeability during the injection process. Recent studies have shown that adsorption in coal micropores (few angströms in size) is the main cause of the swelling. In this work, we focus on the competitive adsorption behavior of CO2 and CH4 in micropores. We perform molecular simulations of adsorption with a realistic atomistic model for coal. The competitive adsorption is studied at various temperatures and pressures representative of those in geological reservoirs. With the help of a poromechanical model, we then quantify the subsequent differential swelling induced by the computed adsorption behaviors. The differential swelling is almost insensitive to the geological temperatures and pressures considered here and is proportional to the CO2 mole fraction in the coal.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Yziii应助电催化丁真采纳,获得20
刚刚
桉韵沁关注了科研通微信公众号
刚刚
kkx完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
慕青应助Jie采纳,获得30
1秒前
zy990125完成签到,获得积分10
2秒前
Fa完成签到,获得积分10
3秒前
爱听歌含蕊关注了科研通微信公众号
3秒前
梵星完成签到,获得积分10
3秒前
lisastream完成签到,获得积分10
5秒前
闪闪的南蕾完成签到,获得积分20
5秒前
赘婿应助seven采纳,获得10
5秒前
迷路的煎蛋完成签到,获得积分10
6秒前
wsg发布了新的文献求助10
7秒前
pilgrim完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
9秒前
9秒前
陈chq发布了新的文献求助10
9秒前
cy完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
Jie完成签到,获得积分10
11秒前
在水一方应助hnwsz采纳,获得10
11秒前
11秒前
冷静无声完成签到 ,获得积分10
11秒前
ZhouTY发布了新的文献求助10
12秒前
小王的科研小助手完成签到 ,获得积分10
13秒前
燕知南完成签到,获得积分10
13秒前
David发布了新的文献求助10
13秒前
王钰栋发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
菏语完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
Shaw完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
方安发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
17秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3148410
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2799545
关于积分的说明 7835454
捐赠科研通 2456868
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1307446
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 628207
版权声明 601655