Thí nghiệm sử dụng thiết bị nở nhiệt đã hiệu chuẩn để nghiên cứu các tính chất nhiệt dẻo của than trong CO2 áp suất cao

Springer Science and Business Media LLC - Tập 4 - Trang 245-251 - 2017
Vyacheslav N. Romanov1, Ronald J. Lynn1, Robert P. Warzinski1
1U. S. Department of Energy, National Energy Technology Laboratory, Pittsburgh, USA

Tóm tắt

Nghiên cứu này nhằm kiểm tra một giả thuyết rằng, ở áp suất CO2 cao, than có thể mềm hóa ở nhiệt độ thấp hơn nhiều so với nhiệt độ ghi nhận được trong sự có mặt của các khí khác. Điều này có thể có những tác động tiêu cực nghiêm trọng đối với việc tiêm CO2 vào các vỉa than sâu. Chúng tôi đã xem xét các vấn đề thiết kế thí nghiệm và quy trình sử dụng trong các nghiên cứu đã được công bố trước đó, và thí nghiệm điều tra hành vi vật lý của một loại than tương tự trong sự hiện diện của CO2 tùy thuộc vào áp suất và nhiệt độ, sử dụng thiết bị vi nở nhiệt áp suất cao đã được cải tạo và hiệu chuẩn cẩn thận cho mục đích này. Không có sự giảm nhiệt độ mềm hóa than đáng kể nào được ghi nhận trong nghiên cứu này.

Từ khóa

#CO2 áp suất cao #tính chất nhiệt dẻo #nghiên cứu than #thiết bị nở nhiệt #thí nghiệm hóa học

Tài liệu tham khảo

Brzoska K, Ceglarska-Stefanska G, Czaplinski A (1991) The sorption and dilatometric investigation of coal of non-outburst beds. Arch Min Sci 36:279–288 Figueiredo J, Moulijn JA (eds) (1986) Proceedings of the NATO advanced study institute on carbon and coal gasification—science and technology. Springer Science & Business Media—Science, Alvor, pp 1–655 Kelemen SR, Kwiatek LM (2007) Physical properties of dry block Argonne premium bituminous coals related to CO2, CH4, and N2 adsorption. In: CD-ROM Proceedings of international coalbed methane symposium, Tuscaloosa, p 0711 Kelemen SR, Kwiatek LM, Lee AG (2006) Swelling and sorption response of selected Argonne premium bituminous coals to CO2, CH4, and N2. In: CD-ROM Proceedings of international coalbed methane symposium, Tuscaloosa, p 0604 Khan R (1985) Thermoplastic properties of coal pyrolyzed at elevated pressures: role of experimental variables, inorganic additives and preoxidation. Ph. D. Thesis, The Pennsylvania State University, University Park Khan R (2006) Personal communication. Unpublished, Pittsburgh Khan MR, Jenkins RG (1985) Thermoplastic properties of coal at elevated pressures: effects of gas atmospheres. Pergamon Press, Sydney Larsen JW (2004) The effects of dissolved CO2 on coal structure and properties. Int J Coal Geol 57:63–70 Maloney DJ, Jenkins RG, Walker PL Jr (1980) The effects of preoxidation on the swelling and softening of bituminous coals. The Pennsylvania State University, University Park Mehic M, Ranjith PG, Choi SK, Haque A (2006) The geomechanical behavior of Australian black coal under the effects of CO2 injection: uniaxial testing. American Society of Civil Engineers, Shanghai, pp 290–297 Nandi B, Montgomery D (1971) Evaluation of coal samples from Kaiser Resources Limited, British Columbia, from audit #26, Wheeler Ridge area, seam No. 3. Canada Department of Energy, Mines and Resources, Ottawa Palmer I (2004) Presentation on geomechanics and volumetric changes in coal. Applied Technology Workshop, Denver Pierron ED, Rees OW, Clark GL (1959) Plastic properties of coal. Illinois State Geological Survey, Urbana Pluymakers AM, Samuelson JE, Niemeijer AR, Spiers CJ (2014) Effects of temperature and CO2 on the frictional behavior of simulated anhydrite fault rock. J Geophys Res Solid Earth 119(12):8728–8747 Reeves S, Davis D, Oudinot AA (2004) Technical and economic sensitivity study of enhanced coalbed methane recovery and carbon sequestration in coal. U.S. Department of Energy, Washington Romanov V (2007) Coal chemistry for mechanical engineers: from macromolecular thermodynamics to reservoir simulation. Energy Fuels 21:1646–1654 Romanov V, Goodman A, Warzinski R, Soong Y (2006a) Uncertainties in carbon dioxide sorption measurements. In: CD-ROM Proceedings of international coalbed methane symposium, Tuscaloosa, paper 0622 Romanov V, Soong Y, Schroeder K (2006b) Volumetric effects in coal sorption capacity measurements. Chem Eng Technol 29:368–374 Speight JG (2015) Handbook of coal analysis. Chemical analysis: a series of monographs on analytical chemistry and its applications, 2nd edn. Wiley, Chennai