热-流体-固体合模型用于煤层中CH4的烟气排放及其应用
Gang Bai1,2, Xuepeng Wang1, Jue Wang1
1College of Safety Science & Engineering, Liaoning Technical University, Huludao, Liaoning 125105, China.
ACS omega
|January 27, 2025
概括
将烟气注入煤层可以提高甲的提取和二氧化碳的储存. 然而,注入时间的延长增加了煤炭和天然气爆发的风险.
科学领域:
- 地质科学 地质科学
- 环境工程 环境工程
- 能源资源 能源资源
背景情况:
- 燃煤发电厂产生大量的烟气,包括二氧化碳 (CO2), (N2) 和氧气 (O2).
- 煤层是提取甲 (CH4) 的潜在资源,也是地质二氧化碳储存的候选者.
研究的目的:
- 评估将烟气注入煤层对甲提取效率的影响.
- 评估煤层在经过烟气注入时对地质二氧化碳储存的有效性.
主要方法:
- 开发一个多领域的,热-流体-固体-合的数学模型,用于烟气注射提取.
- 在煤层注入烟气 (CO2,N2,O2) 的模拟.
主要成果:
- 气体注射提取显著降低了CH4的压力和含量,同时增加了提取速率和有效半径.
- 单次提取导致水库冷却和透性增加,而气体注入导致局部加热和冷却,整体降低了透性.
- 开发了一种使用温度测量有效气体提取半径的方法.
- 二氧化碳的储存和提取与随着时间的推移越来越多的逃逸率呈现出线性关系.
结论:
- 烟气注入增强了CH4的提取,并提供了二氧化碳的储存潜力,但需要谨慎管理.
- 增加注射时间增加了煤炭和气体 (CO2) 爆发的风险.
- 温度监测可以用来确定气体提取的有效半径.
