低浓度煤矿抽采瓦斯水合化分离特性及促进机理研究

煤矿抽采瓦斯组分复杂、浓度不稳定等因素增大了甲烷气体分离提纯难度，制约了瓦斯综合利用。鉴于瓦斯水合物具有生成条件温和(2-6MPa、0-10℃)、含气率高(160-210V/V)等优点，利用水合作用机理可以实现瓦斯混合气体中甲烷与氮、氧等组分的有效分离。该技术的应用关键是：(1)复杂因素影响下瓦斯水合化分离物化参数的确定及其热力学促进剂作用机理；(2)添加剂(表面活性剂、晶种)对分离速率、分离效果的控制及其作用规律。据此，首先对典型瓦斯气样水合化分离热力学条件、动力学规律及添加剂促进作用进行实验研究，继而探讨瓦斯组分、浓度及添加剂对水合化分离相平衡、动力学参数及分离效果的影响，建立典型瓦斯气样水合化分离规律及添加剂影响机理数学模型，确定瓦斯水合化分离工艺参数。本研究工作对阐明瓦斯水合化分离热力学/动力学规律及添加剂作用机理有重要意义，为水合化分离低浓度瓦斯新技术早日应用于生产实际奠定基础。