中文摘要：

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。据此，开展了多元瓦斯气体水合固化分离热力学规律、THF-SDS促进剂影响、海绵-高岭土等晶种诱导影响等大量研究工作，获得了多元瓦斯气体水合分离热力学条件及CH4分离提纯浓度变化规律，明晰了甲烷体积分数对瓦斯水合物生长速率的影响，建立了CH4-N2-O2-H2O体系水合物生成相平衡模型，获得了不同配比促进剂体系瓦斯水合固化工艺数据，掌握了不同尺寸海绵、不同质量高岭土存在条件下CH4-N2-O2瓦斯混合气体水合分离规律，确定了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。