摘要：为了促进水合物法分离CO2在天然气脱酸工艺中的应用,以CH4+CO2混合气为例,采用CO2分离率、CH4损失率及分离因子作为水合物法脱酸的评价指标,利用自主设计的水合物法气体分离实验装置考察了初始压力、操作温度、四氢呋喃(THF)及实验用水量对水合物法分离CH4+CO2混合气的影响。结果表明,随初始压力增大和操作温度降低,平衡时气相CO2浓度降低,CO2分离率和CH4损失率同时增大,分离因子小幅减小;随THF浓度增大,平衡时气相CO2浓度增加,在THF摩尔分数为1.0%时,体系具有较大的CO2分离率和分离因子,较低的CH4损失率;随实验用水量增加,平衡时气相CO2浓度降低,CO2分离率增大,CH4损失率减小,分离因子增大。综合分析,可通过提高初始压力、降低操作温度、增加实验用水量,并添加摩尔分数1.0%THF来促进水合物生成,提高分离效率。

摘要：水合物的快速生成受诸多因素的影响,操作工况是其主要的影响因素之一。以67.7%CH4+32.3%CO2(摩尔分数)混合气为例模拟酸性天然气,采用自行设计的水合物动力学实验装置,分别对初始压力为3.0 MPa、3.5MPa、4.2 MPa、5.0 MPa和实验温度分别为1.42℃、3.27℃、5.48℃、7.45℃时的水合物生成动力学进行实验研究。定义诱导期、平衡总耗时、生长速率为水合物动力学评价指标,指标通过分析水合物生成过程中的压力及气相组成变化得到,进而综合分析了操作工况对酸性天然气水合物生成动力学的影响。实验结果表明:初始压力越高,实验温度越低,水合物平衡时气相CO2的浓度越低,水合物的生成量和生长速率越大;此外,初始压力对体系诱导期影响不够显著,而操作温度的降低可以明显缩短体系诱导期。