三组分煤层气吸附的数值模拟研究

采用Aspen Adsorption对CH4,CO2,N2组成体积比为0.3∶0.2∶0.5的三组分煤层气的吸附进行数值模拟研究,得到了3种气体的穿透曲线和吸附柱轴向负载分布,考察了压力和气体流速对吸附和穿透曲线的影响.研究表明:对多组分气体中甲烷和二氧化碳穿透曲线的模拟计算值与实验值基本吻合.三组分吸附时,甲烷穿透曲线出现"驼峰"形状,穿透时间较二组分时延长19.5%;煤对CO2,CH4,N2三组分气体吸附能力的比例为1∶0.9∶0.348;甲烷穿透曲线峰值位置随压力增大后移且"驼峰"趋于平缓,其穿透时间和吸附量的变化比例与压力增大比例相同;穿透曲线随流速增大趋于陡峭,流速从0.2mmol/s增大一倍时,甲烷的穿透时间减小至原来的49.2%,传质区长度则增大至原来的1.75倍.流速加大对CO2吸附比对CH4吸附更有利.