刘传海， 吴 强， 张保勇 张 强， 吴 琼

(1.黑龙江科技大学安全工程学院，哈尔滨150022; 2.黑龙江科技大学瓦斯等烃气输运管网安全基础研究实验室，哈尔滨150022)

CO2-CH4-N2-TBAB水合分离体系的拉曼测试分析

刘传海1，2， 吴 强1，2， 张保勇1，2张 强1，2， 吴 琼1，2

(1.黑龙江科技大学安全工程学院，哈尔滨150022; 2.黑龙江科技大学瓦斯等烃气输运管网安全基础研究实验室，哈尔滨150022)

为探寻CO2－CH4－N2－TBAB体系水合分离晶体结构特征，应用激光拉曼光谱仪对4种体系下瓦斯气体水合分离过程进行拉曼测试，获取水合物Raman光谱图，分析不同体系下水合物的的组成类型。结果表明:瓦斯气样G1、G2在纯水体系中均合成CO2水合物;G1－0.4 mol/LTBAB与G2－0.8 mol/LTBAB溶液在本实验条件下CO2－TBAB水合物;阐述了TBAB对CO2－CH4－N2瓦斯气体水合分离影响机理。

瓦斯水合物;拉曼光谱;四丁基溴化铵;二氧化碳

0 引言

全球变暖是目前世界上主要环境问题之一［1］，在导致气候变化的各种温室气体中，二氧化碳(CO2)对地球升温影响最大。我国部分煤田突出危险煤层赋存瓦斯混合气以CO2为主要组分［2－4］，此类矿井瓦斯气体多以排入大气为主。针对上述矿井，提出了利用瓦斯水合固化方法分离CO2以减少其CO2排放指标。

瓦斯水合物是矿井瓦斯组分气体(CH4，N2，O2、CO2等)与水在一定温度和压力条件下形成的一种类冰的、非化学计量的笼形晶体化合物［5］。利用笼形水合物的形成过程，可以有效地分离气体、降低能耗、减轻污染。气体水合物的生成是复杂的气 －液－固多相传热传质过程。提高水合物的生成速率和储气量、缩短诱导时间是高效分离与储存CO2气体的关键。……