本项目主要采用实验结合理论分析的研究方法,利用气体水合物合成试验装置,通过对含非甲烷组分的煤层气在不同反应条件下,进行水合物的合成试验,揭示煤层气水合物合成的温度、压力条件与非甲烷组份的相关规律与定量关系;对反应过程中各组份气体浓度变化情况的分析,掌握非甲烷组份在水合反应过程中变化规律及其对水合物中烷烃气体浓度影响机理;对合成的煤层气水合物进行分解实验研究,揭示不同物理化学环境条件对煤层气水合物稳
水合物生成与分解是水合物储运相关气体的基础,利用其处理与储运煤层气具有保护环境和高效利用能源双重功效。本项目针对我国大量煤层气田分散、不具备管道输送等特点,进行了煤层气水合物储运特性的实验研究。首先利用气体水合物合成试验装置与分析测试装置,对含甲烷为主的多组分煤层气在不同反应条件下进行水合物的合成试验,揭示了煤层气水合物合成的温度、压力反应条件与添加剂对水合物生成过程影响规律,并提出了喷雾方式下水合物生成动力学机理;此后利用定容生成实验对反应过程中CH4、N2与O2气体浓度变化情况的分析,揭示水合物生成过程中对CH4提取的规律,并由此提供了一种寻找水合物生成最佳反应条件确定的方法;对合成的煤层气水合物在不同温度下进行分解实验研究,提出了水合物在不同温度下两种分解机制的物理模型,揭示了热力学条件对煤层气水合物稳定特性的影响规律。从而为煤层气水合物储运的工业化应用奠定理论基础,促进我国煤层气资源开发利用。