矿井瓦斯,又称煤层气,主要成分CH4是一种高燃值、洁净能源,是常规天然气最优质的补充能源。我国煤层气资源丰富,但分布不均,常规天然气输送方法成本高昂,难以全覆盖。水合物法储运气体具有储气能力强、条件温和、安全稳定等优点,因此加强瓦斯水合物法储气研究十分必要。鉴于此,本文基于瓦斯水合物Raman在线测试实验系统,开展了以原料气CH4浓度、促进剂、温度为影响因素的多体系瓦斯水合物分解实验,进而获得了实验过程温度、压力等数据,继而计算出瓦斯水合物分解速率、分解百分比等参数,结合激光拉曼光谱仪、气相色谱仪等仪器分析手段,获得多因素影响下瓦斯水合物分解动力学规律,定性、定量分析了瓦斯水合物分解过程微观结构及其转换规律,为确定储运工艺条件、强化水合物法储气研究提供实验支持。瓦斯水合物分解实验结果表明:瓦斯水合物在冰点以下存在自保护效应,可以有效储存瓦斯气体。分解速率极大值可能出现在分解反应的任何时刻。分解速率呈规律性波动,波动周期随分解反应逐渐增大,波动频率随分解温度的降低而增加。在相同分解时间内,提高原料气中CH4浓度,可以有效提高瓦斯水合物中的含气量,且SDS>THF>TBAB>CP。通过瓦斯水合物的合成、分解过程可以实现对CH4气体的提纯。利用激光拉曼光谱定性分析了添加促进剂的瓦斯水合物的晶体结构,定量计算了水合物相中CH4分子在大、小孔穴中的比值变化情况,监测了水合物分解过程中的结构转换及自保护效应,为加强瓦斯水合物储运研究提供了参考。