GB/T 19560-2008 煤的高压等温吸附试验方法 检测标准

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1范围

本标准规定了煤的容量法高压等温吸附试验方法。

本标准适用于烟煤和无烟煤对甲烷等气体吸附能力的测定。褐煤对甲烷等气体吸附能刃的测定参考执行。

2.规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标淮达成协议的各方研究是否可使用这些文件的*新版木。凡是不注日期的引用文件,其*新版本适用于本标准。

GB/T 212 煤的工业分析方法(GB/T 212-2008,ISO 11722:1999,ISO 1171:1997,ISO 562：1998,NEQ)

GB 474 煤样的制备方法(GB 474-1996,eqv ISO 1988:1975)

3.方法提要

**,将达到平衡水分的一定粒度的煤样样品置于密封容器中,测定其在相同温度、不同压力条件下达到吸附平衡时所吸附的甲烷等试验气体的体积;然后,根据 Langmuir单分子层吸附理论,通过理论计算求出表征煤对甲烷等试验气体吸附特性的吸附常数一 Langmuir体积(VL)、 Langmuir压力(PL)以及等温吸附曲线。

4.仪器设备

4.1 平衡水分测定装置

——干燥器;

——天平:感量0.1mg;

——恒温系统。

4.2等温吸附装置

——样品缸;

——参考缸;

——恒温控制系统:灵敏度0.3℃;

——温度监测系统:温度传感器灵敏度:0.3℃;

——压力监测系统:压力传感器灵敏度:0.001MPa;

——数据处理系统:微机及数据处理软件。

5.试剂

5.1 硫酸钾过饱和溶液;

5.2 甲烷气体:纯度99.99%;

5.3 氦气:纯度99.99%;

5.4 蒸馏水。

6.样品的制备

6.1 样品质量和制样

按照GB/T 474制取粒度为0.25mm～0.18mm(60目～80目)的煤样200g。

6.2 工业分析

按照GB/T 212执行。

6.3 煤样的平衡水分测定

6.3.1 称取空气干燥基煤样,样量不少于35g。

6.3.2 将称量后的煤样置于器皿中,均匀加火适量蒸馏水。

6.3.3 将装有样品的器皿放入湿度平衡的干燥器中,干燥器底部装有足量的硫酸钾过饱和溶液,每隔24h称量一次,直到相邻两次称量变化不超过试样质量的2%。

式中:

Mc——样品的平衡水分含量,%;

G1——平衡前空气干燥基样品质量,单位为克(g);

G2——平衡后样品质量,单位为克(g);

Mad——样品的空气干燥基水分含量,%。

7.试验步骤

7.1 试样装缸

将达到平衡水分的煤样准确称量,迅速装入样品缸内。

7.2 气密性检查

7.2.1 调节温度

设置并调节系统温度,使样品缸和参考缸的温度稳定在储层温度。

7.2.2 充气

向系统充入氦气,压力高于等温吸附试验*高压力1MPa。

7.2.3 采集数据

系统采集参考缸和样品缸的压力数据,压力在6h内保持不变,则视为系统气密性良好。

7.3 自由空间体积测定

7.3.1 调节温度

设置并调节系统温度,使样品缸和参考缸的温度稳定在储层温度。

7.3.2 充气

打开氦气瓶,向系统充入氦气,调节参考缸压力值达到2MPa～3MPa,然后关闭参考缸阀门。

7.3.3 采集数据

打开参考缸阀门与样品缸阀门,待压力平衡后采集一组数据。

7.3.4 重复7.3.2到7.3.3两次。自由空间体积重复测定3次,其中两两之间值差不大于0.1cm3。

7.3.5 求得煤样的体积,计算出样品缸内自由空间体积。

7.4 等温吸附试验

7.4.1 *高试验压力的确定

*高试验压力通常设置为储层压力的1.1倍,且*高试验平衡压力不得低于8MPa。

7.4.2 试验压力点分布