本文關鍵詞：煤層氣在多孔介質填充管線反應器中的水合實驗研究

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【摘要】：針對目前傳統(tǒng)方式(低溫液化、變壓吸附、膜分離等)對低濃度煤層氣增濃工業(yè)化應用的不適用性問題,提出通過合成水合物的方式實現(xiàn)低濃度煤層氣中CH4的富集。但該技術的實現(xiàn)需要解決煤層氣水合物合成過程中合成速率慢、儲氣密度低兩個問題。借鑒日本對管線式反應器的試驗結果與目前理論與實驗研究所得出的THF與SDS分別對水合物合成相平衡條件、儲氣密度、合成速率的最佳促進濃度配比和多孔介質的加入對水合物合成促進作用的研究成果,以5×10-10m沸石分子篩填充管線反應器作為水合界面,研究了摩爾分數(shù)17%THF+質量分數(shù)300×10-6SDS理論最佳促進體系下的水合物合成速率變化與工業(yè)化實現(xiàn)指標。實驗結果表明:隨著壓力的升高,整體管線反應速率加快,合成速率峰值沿反應管線前移;水合驅動力的升高可有效提高水合物儲氣效率,且過壓驅動力對水合儲氣的影響強于過冷驅動力;284 K/1.5 MPa條件下利用一次反應后多孔介質進行二次合成,達到相同儲氣量時,反應時間僅為一次合成的10%;隨著水合時間的延長,284 K/1.8 MPa條件下水合單位耗氣達到了67.25 m L/m L,配合二次合成對水合時間的縮短效應,可大大提高水合物合成的儲氣速率與儲氣密度。
【作者單位】： 太原理工大學采礦工藝研究所;大同煤礦集團有限責任公司晉華宮礦;太原理工大學礦業(yè)工程學院;
【關鍵詞】： 煤層氣水合物 多孔介質 儲氣 管線反應器
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51074111) 山西省基礎研究計劃資助項目(2011011005)
【分類號】：TD712
【正文快照】： 我國煤層氣開發(fā)以井下瓦斯抽采為主,占煤層氣開采量的70%左右。但是受制于煤層氣儲層條件復雜和低濃度瓦斯工業(yè)化增濃技術的不成熟,我國井下抽采瓦斯利用率不足40%,大部分的抽采瓦斯因濃度過低不能利用而排空[1],在浪費資源的同時也加劇了環(huán)境問題。水合物是水分子在低溫高壓

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