瓦斯水合物密闭常温分解过程温度场分布特征*

陈文胜，侯凤才，吴 琼，刘传海，王洪粱

（1 黑龙江科技大学安全工程学院，黑龙江 哈尔滨 150022；2 黄河水利职业技术学院，河南 开封 475004）

煤矿瓦斯（煤层气）直接排空，会造成大气污染；但瓦斯中的甲烷气体是无污染、热值高的气体，故瓦斯经过提纯可以作为能源加以利用，也有利于保护环境节约能源，对国家能源的可持续发展具有重要意义。我国煤层气资源十分丰富，其中可开采量大约为10万亿m3，但大多分布在偏僻位置且地形复杂[1]。若采取常规的管道运输方式，经济成本较高且难以覆盖全面，导致储运比较困难。已有研究者文献[2-4]发现瓦斯可以在较为温和的温度-压力条件下形成固态形状的瓦斯水合物，且以水合物的形式对瓦斯进行储运，具有储气密度高、安全性高、储运条件温和、储运方式灵活、成本低等优势。因此，基于水合物储运技术进行瓦斯的储存与运输，是一种行之有效的办法[5]。在储运过程中，瓦斯水合物不易分解是安全储运的关键，因此，要研究瓦斯水合物分解规律。瓦斯水合物分解需要吸收热量，而温度是热的代表物理量，因此有必要研究瓦斯水合物分解过程中的温度分布特征。目前，国内外学者对水合物的分解规律进行了研究。文献[6-9]进行了降压模式的水合物分解试验，表明系统压力促进了水合物的分解；文献[10-12]研究了冰点以下甲烷水合物的分解规律，得出甲烷水合物自我保护效应的最佳温度。文献[13-14]对甲烷水合物的热稳定性进行了实验研究，得出甲烷水合物储存的合适温度。……