本工艺是通过气体水合过程实现CO₂与N₂/H₂/CO等的连续化分离,其核心过程是将原料气与反应液预冷并增压后输入水合反应器,利用CO₂与N₂、H₂、CO的水合相平衡条件差使CO₂进入水合物相、N₂/H₂/CO保留在气相,将水合物相分离并分解后得到纯度98-99%的CO₂。
该技术适用于煤化工、合成氨、炼化等行业,尤其针对高浓度CO₂排放源。
我国煤矿生产过程中产生大量低浓度瓦斯,由于浓度接近爆炸极限且混杂氧氮,开发利用难度大,长期以来大部分被直接排空,造成资源浪费和安全隐患。据统计,我国煤矿瓦斯抽采利用率不足45%,浪费能源且产生环境污染。因此,高效开发利用低浓度瓦斯对于保障煤矿安全生产、增加清洁能源供给、控制甲烷排放具有重要意义,符合国家"双碳"战略和能源安全需求。
该技术采用气体水合反应对低浓度瓦斯进行分离提浓与储运。利用水合反应使甲烷选择性地被"捕获"进固态水合物中。由于甲烷形成水合物所需条件远比N₂、O₂温和,甲烷分子优先生成水合物从气体中分离出来,需要时再释放甲烷气体,实现低浓度瓦斯的富集与储运一体化利用。
新疆等地区小油田密集,日产数百到千方的零散气点多面广、压力低、不具并网价值,资源利用率低;与此同时,东部地区用气季节差异显著,调峰需求紧迫。
本项目通过水合物技术实现"源端回收+运端调峰"一体化解决,推动油气并网利用与清洁高效调峰储能,支撑国家能源低碳战略。