[发明专利]一种水合反应器及利用该反应器分离混空煤层气中甲烷的方法

摘要

本发明提供了一种水合反应器及利用该反应器分离混空煤层气中甲烷的方法，所述水合反应器具有以下结构水合反应器腔体沿水合物工作液流动方向具有入口段、喉管段和稳定段，且喉管段的流通面积均小于入口段和稳定段的流通面积，该水合反应器腔体对应于喉管段的侧壁开设有进气口。本发明提供的水合反应器运用了流体力学原理，利用水合物工作液在该反应器中不同位置的流动与压力的变化规律，实现了混空煤层气的吸入、自升压以及水合分离的过程，去掉了现有水合分离法分离混空煤层气中甲烷时需要对混空煤层气进行压缩升压的步骤，避免了混空煤层气压缩和加压输送过程中爆炸的危险性，具有操作安全、实际工业应用可行性强的优点。

主权项

一种利用水合反应器分离混空煤层气中甲烷的方法，其特征在于，所述水合反应器具有以下结构：水合反应器腔体沿水合物工作液流动方向具有入口段、喉管段和稳定段，且喉管段的流通面积均小于入口段和稳定段的流通面积，该水合反应器腔体对应于喉管段的侧壁开设有进气口；所述水合反应器的入口段的管道内径为15‑50mm，所述喉管段的内径与所述入口段的管道内径比值为0.05‑0.5，所述进气口的直径与所述喉管段的内径比值为0.2‑0.5；所述入口段的长度与所述入口段的管道内径比值为1‑3，所述喉管段长度与所述喉管段的内径比值为1‑2.5，所述稳定段的长度与所述入口段的管道内径比值为3‑5；所述方法包括以下步骤：将水合物工作液从入口段送入所述水合反应器中，使混空煤层气通过进气口与水合反应器连通，利用流经喉管段的水合物工作液产生的吸力将待分离混空煤层气吸入水合反应器，并使二者在流至稳定段过程中被混合而发生水合反应，生成水合物浆液和甲烷贫气，其中，待分离混空煤层气被吸入水合反应器前的压力小于0.6MPa；将所述水合物浆液和甲烷贫气送入水合物分离器，使所述甲烷贫气从水合物分离器的顶部出口排出而被收集，将所述水合物浆液经水合物分离器的底部出口送入水合物化解器实施化解，分离并收集甲烷富气，化解出的脱除气体的水合物工作液，返回水合物工作液储罐供水合反应循环使用。