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J-GLOBAL ID：202002216984436520   整理番号：20A0572602

CO_2増強ガス回収により誘起された頁岩および石炭有機炭素スリット微細孔の変形:モンテカルロシミュレーション研究【JST・京大機械翻訳】

Deformation of Shale and Coal Organic Carbon Slit Micropores Induced by CO₂-Enhanced Gas Recovery: A Monte Carlo Simulation Study

著者 (5件)： Zhang Hongyang (Department of Petroleum Engineering, Curtin University of Technology, Washington, Australia) ,  Diao Rui (College of Chemical Engineering, China University of Petroleum (East China), Shandong, China) ,  Chan Hing Hao (Department of Petroleum Engineering, Curtin University of Technology, Washington, Australia) ,  Mostofi Masood (Department of Petroleum Engineering, Curtin University of Technology, Washington, Australia) ,  Evans Brian (Department of Petroleum Engineering, Curtin University of Technology, Washington, Australia)
資料名： Energy & Fuels  (Energy & Fuels)
巻： 34  号： 2  ページ： 1564-1580  発行年： 2020年 
JST資料番号： E0805B  ISSN： 0887-0624  CODEN： ENFUEM  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： CO2-強化ガス回収(CO2-EGR)によって誘発された頁岩と石炭の膨潤は,貯留層透過性とCH4生産を減少させることを証明した。本研究では,グランドカノニカルモンテカルロシミュレーションを用いて,注入CO2によるCH_4の変位中の有機炭素スリット微小孔の吸着誘起変形を研究した。特に,一連の圧力および温度下で,0.5から2.0nmまでの各細孔幅に対する変形歪に及ぼす注入CO2比の影響を調べた。結果は,細孔変形が細孔径と注入CO2比に依存して異なることを示した。それは一般的に単調な膨潤と収縮を含み,バルク圧力による膨潤が続いた。0.55nm以下の細孔は,これらの細孔がCH_4とCO_2の両方に対して狭すぎるので,変形を持たない。CO2-EGRにおける最大膨潤は0.55~0.59nmの細孔で起こり,それはCO2貯蔵の点で最も寄与するが,CH4回収には寄与しない。最大収縮は0.66nm細孔で起こり,それはCH_4回収に最も多くを提供した。その上,最大膨潤と収縮は,低圧での変形以外のCO2比によって一般的に影響されず,少量のCO2注入でも,頁岩または石炭中の対応する細孔に対して最大膨潤を誘発することができた。バルク圧力はCO2比の増加により0.75~1.05nm細孔の変形に対してより顕著な影響を有し,最大膨潤に対する細孔幅は圧力の増加と共に減少した。100MPaでは,膨潤と収縮の第二の小さなピークが,それぞれ,0.85~0.9と0.95~1.05nmの細孔で生じた。さらに,温度は100MPaで最大膨潤に影響を及ぼさなかったが,全体的変形は最大収縮を含む温度の上昇とともに一般的に減少した。1.4~2.0nmの細孔はCO2比,圧力,温度に関係なくわずかな変形を示した。溶媒和圧力は吸着ガス種に関係なく変形の駆動力であることも分かった。しかし,吸着されたCH_4とCO_2分子は,競争吸着の間,細孔に異なる溶媒和圧力を及ぼす。局所溶媒和圧力は,CH_4とCO_2の両方に対する細孔空間を横切って不均一である。正の圧力は細孔壁に近く,それは細孔を膨潤させる傾向があるが,負圧は細孔内部にあり,細孔を収縮させる。Copyright 2020 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *ガス回収 ,  *細孔 ,  膨潤 ,  吸着 ,  負圧 ,  二酸化炭素貯留 ,  駆動力 ,  *有機炭素 ,  吸着ガス ,  二酸化炭素 ,  *頁岩 ,  低圧 ,  *石炭 ,  溶媒和 ,  細孔径

分類 (2件)： 石炭及びコークスの性質,組成,分析,試験  (YE04030T) ,  石炭鉱床  (DE09060O)

タイトルに関連する用語 (10件)： 増強 ,  ガス回収 ,  誘起 ,  頁岩 ,  石炭 ,  有機炭素 ,  スリット ,  微細孔 ,  モンテカルロシミュレーション ,  研究