CN104479780B - 一种煤层气的净化、提浓及采出水处理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及煤层气的开采及利用技术邻域，特指一种煤层气的净化、提浓及采出水处理装置及方法。装置包括湿式阻火器；水环式真空泵；气体流量计；单向气阀；分离器；防火防爆压缩机；安全阀；水合物生成单元；气液二相阀；气体浓度监测仪；截止阀；过滤器；单向液阀；浆体泵；三相分离器；造粒机；截止阀；外输用车辆；水合物分解单元；水泵；制冰装置；研碎装置；液体流量计；拉瓦尔喷阀；澄清池。采用2个水合物反应器分别固定煤层气中的CO₂和甲烷，再生后放出的CO₂被用于提高煤层气采收率的气驱原料气，减少了气田CO₂的排放，高浓度甲烷水合物被造粒后外输应用；利用水合物形成过程中的排盐效应，可以对煤层气开采过程中大量的含盐采出水进行处理，使其达到回注地层的要求，既节约了资源又保护了环境。

Description

一种煤层气的净化、提浓及采出水处理装置及方法

技术领域

本发明涉及煤层气的开采及利用技术邻域，特指一种集煤层气的净化，“有效气”的提浓及采出水的处理等功能为一体的地面装置，具体的说是一种煤层气的净化、提浓及采出水处理装置及方法。

背景技术

煤层气作为一种非常规天然气，在现今的能源领域内占有重要的地位，其是指赋存于煤层中以甲烷为主要成分的煤的伴生矿产资源；世界各国如美国，俄国，加拿大等蕴藏有非常丰富的煤层气资源，对其的开采非常重视，一方面，煤层气的采出能够减少煤层中的游离气，使得瓦斯的危害大大降低，另一方面，大量的采出气进行一定的处理后作为能源供应于民用和商用，这不仅能够带来大量的经济效益，也有助于缓解当前所面临的能源供应不足问题；煤层气在国内的资源储量与常规天然气储量相当，然而由于煤层气资源开采过程中的资源储量小，浓度较低、采出过程困难、伴生水含盐量往往很高，杂气处理困难等问题，使得当前对煤层气的开采应用一直处于一个比较低的水平。

文献“向广艳,潘红艳,张煜,等.含氧煤层气分离提纯技术的研究进展[J].贵州化工，2012,37(2):1-5”总结了当前采出煤层气进行分离提纯的方法，其主要包括深冷液化分离、膜分离技术，PSA技术，脱氧在分离技术等；文献“聂李红,徐绍平,苏艳敏,等.低浓度煤层气提纯的研究现状[J].化工进展，2008,27(10):1505-1511”经过对煤层气提纯的现状进行了分析后提出了溶剂吸收，分子筛及活性炭分离等分离技术；然而，这些技术需要大量的外部辅助设备协助实施，投资运行费用大，对小型煤层气矿产的适用性较差，投资回报比低等问题，因此，急需找到一种投资小，运行费用低，经济性好的集约化煤层气采出后的分离提纯处理技术。

发明内容

本发明的目的是针对我国煤层气资源的浓度低、开采难度大、采出水不易处理及经济性差等难题，在现有技术基础上，提供一种集煤层气的净化，“有效气”的提浓及采出水的处理等功能为一体的地面装置。

为了达到以上目的，本发明采用以下技术方案。

一种煤层气的净化、提浓及采出水的处理装置，其特征在于：所述装置包括湿式阻火器、水环式真空泵、气体流量计、单向气阀、分离器、防火防爆压缩机、安全阀、水合物生成单元、气液二相阀、气体浓度监测仪、截止阀、过滤器、单向液阀、浆体泵、三相分离器、造粒机、截止阀；外输用车辆、水合物分解单元、水泵、制冰装置、研碎装置、液体流量计和澄清池。

湿式阻火器的输出端与水环式真空泵的输入端连接；水环式真空泵的输出端与干式阻火器的输入端连接，干式阻火器的输出端与第一单向气阀的输入端连接；第一单向气阀的输出端与分离器的输入端连接；分离器的第一输出端与第二单向气阀的输入端连接；第二单向气阀的输出端与气体流量计的输入端连接；气体流量计的输出端与第一防火防爆压缩机的第一输入端连接；第一防火防爆压缩机的输出端与第三单向气阀的输入端连接；第三单向气阀的输出端与第一安全阀的第一输入端连接；第一安全阀的输出端与第一水合物生成单元的输入端连接；第一水合物生成单元的第一输出端与第一气体浓度监测仪的输入端连接；第一水合物生成单元的第二输出端与第二安全阀的输入端连接；第二安全阀的第一输出端与气体增压单元的第一输入端连接；气体增压单元的输出端与气液二相阀的输入端连接；第二安全阀的第二输出端与第五安全阀的输入端连接；第五安全阀与气体增压单元的第二输入端连接；第五安全阀的输出端与第六安全阀的第一输入端连接；第六安全阀的输出端与防火防爆压缩机的第二输入端连接；气液二相阀的输出端与第二水合物生成单元的输入端连接；第二水合物生成单元的第一输出端与第二气体浓度监测仪的输入端连接；第二水合物生成单元的第三输出端与第三安全阀的输入端连接；第三安全阀的第一输出端与第四单向气阀的输入端连接；第三安全阀的第二输出端与第五单向气阀的输入端连接；第五单向气阀的输出端与第二防火防爆压缩机的输入端连接；第二防火防爆压缩机的输出端与第四安全阀的第一输入端连接；第四安全阀的第一输出端与第六安全阀的第二输入端连接；第四安全阀的第二输出端与第五安全阀连接；分离器的第二输出端与第七单向液阀的输入端连接；第七单向液阀的输出端与澄清池的输入端连接；澄清池的输出端与第八单向液阀的输入端连接；第八单向液阀的输出端与制冰装置的第一输入端连接；第一水合物生成单元的第三输出端与第一截止阀的输入端连接；第一截止阀的输出端与过滤器的第一输入端连接；第二水合物生成单元的第二输出端与第二截止阀的输入端连接；第二截止阀的输出端与过滤器的第二输入端连接；过滤器的第一输出端与第一单向液阀的输入端连接；过滤器的第二输出端与第一浆液泵的输入端连接；第一浆液泵的输出端与三相分离器的输入端连接；三相分离器的第一输出端与第六单向气阀的输入端连接；第六单向气阀的输出端与第四安全阀的第二输入端连接；三相分离器的第二输出端与第三单向液阀的输入端连接；第三单向液阀的输出端与制冰装置的第二输入端连接；三相分离器的第三输出端与第三截止阀的输入端连接；第三截止阀的输出端与第二浆液泵的的输入端连接；第二浆液泵的的输出端与水合物分解单元的输入端连接；水合物分解单元的第一输出端与第七单向气阀的输入端连接；水合物分解单元的第二输出端与水泵的输入端连接；水泵的输出端与第二单向液阀的输入端连接；第二单向液阀的输出端与制冰装置的第三输入端连接；三相分离器的第四输出端与第四截止阀的输入端连接；第四截止阀的输出端与第三浆液泵的的输入端连接；第三浆液泵的的输出端与造粒机的输入端连接；造粒机的输出端与第五截止阀的输入端连接；第五截止阀的输出端与外输用车辆的输入端连接；制冰装置的输出端与研碎装置的输入端连接；研碎装置的输入端与第四浆液泵的输入端连接；第四浆液泵的输出端与第六截止阀的输入端连接；第六截止阀的第一输出端与第一液体流量计（的输入端连接；第一液体流量计的输出端与第四单向液阀的输入端连接；第四单向液阀的输出端与第一安全阀的第二输入端连接；第六截止阀的第二输出端与第二液体流量计的输入端连接；第二液体流量计的输出端与第五单向液阀的输入端连接；第五单向液阀的输出端与气体增压单元的第三输入端连接。

所述处理装置还包括第六单向液阀和拉瓦尔喷阀，表面活性剂由第六单向液阀流出并与拉瓦尔喷阀的输入端链接，活性剂经过拉瓦尔喷阀喷入管道并与研碎装置研碎后所形成的冰水混合物混合。

本发明的显著优点在以下几个方面：

（1）采用水合物法对煤层气进行净化，提浓使得CO₂等酸气首先以水合物的形式被固定下来，其次可以使得甲烷与N₂和O₂等气体分离，提高了甲烷的浓度，也解决了煤层气排空后所带来的环境污染问题，以固态水合物形式被固定下来的甲烷能够方便的采用车辆运输，避免了建设专用管道，降低了成本。

（2）水合物法反应在温度和压力相对温和的条件下进行，且全程由水参加，起到了防火、防爆作用，安全性较好。

（3）气体分离过程中，对水合物反应单元输出气浓度进行了实时检测，并设置了回路保证了CO₂的脱除率以及甲烷的分离效率。

（4）煤层气采出过程中常常伴随有盐浓度较高的采出水，得益于水合物生成过程中的排盐效应，使得这部分水参与水合物生成，降低了水中盐的浓度，处理了这部分污水。从而使“污水”变废为宝，循环利用，节约了水资源。

（5）所分离出的CO₂能够用于作为提高煤层气采收率的气驱原料，既节约了资源又保护了环境，使得CO₂被封存。

（6）煤层气的净化，提浓及采出水处理的一体化处理装置能够减少大量的辅助处理设备，使得初始投资大大减少，经济性大大提高，特别是对一些小型煤层气矿产资源的开采具有重要的作用。

附图说明

图1煤层气采出后的地面处理装置图。

图中：1－湿式阻火器；2－干式阻火器；3－水环式真空泵；4－气体流量计；5、7、9、16、19、23、38－单向气阀；6－分离器；8、55－防火防爆压缩机；10、13、15、20、21、22－安全阀；11、12－水合物生成单元；14－气液二相阀；17、18－气体浓度监测仪；24、25、30、31、35、45－截止阀；26－过滤器；27、40、41、48、49、51、52、54－单向液阀；28、32、33、44－浆液泵；29－三相分离器；34－造粒机； 36－外输用车辆；37－水合物分解单元；39－水泵；42－制冰装置；43－研碎装置；46、47－液体流量计；50－拉瓦尔喷阀；53－澄清池； 56－气体增压单元。

具体实施方式

如图1所示，本发明主要由湿式阻火器；自力式压力阀；水环式真空泵；气体流量计；单向气阀；分离器；防火防爆压缩机；安全阀；水合物生成单元；气液二相阀；气体浓度监测仪；截止阀；过滤器；单向液阀；浆体泵；三相分离器；造粒机；截止阀；外输用车辆；水合物分解单元；水泵；制冰装置；研碎装置；液体流量计；拉瓦尔喷阀；澄清池。组成。

其具体的运行方式主要分为以下几点。

（1）采出煤层气经过湿式阻火器1在水环式真空泵3的作用下，经由干式阻火器2由第一单向气阀5进入分离器6内将采出水及固体杂质分离除去，气体在分离器内也起到了缓冲作用。

（2）经过分离器6分离的气体经过第二单向气阀7并由气体流量计4计量后进入压缩机8压缩，增压后的气体经由第三单向气阀9及第一安全阀10进入第一水合物生成单元11，并将压力和温度分别控制在2～3MPa和2～4℃，一般取2.5MPa和3℃。

（3）经过分离器6分离后的液体及固体杂质经过第七单向液阀52进入澄清池53，澄清后的液体经过第八单向液阀54进入制冰系统42参与水合物生成的进液过程。

（4）经过第一水合物生成单元11中的水合反应后，包括CO₂及少量H₂S在内的酸性气体被固定下来，剩余的气体在经过第一气体浓度监测仪17检测所含CO₂气体的体积浓度后，根据合格与否（体积浓度≤3%为合格）决定是否需要二级分离；若不合格，气体经过第二安全阀13，第五安全阀21，第六安全阀22后再次进入压缩机8压缩后经过第三单向气阀9及第一安全阀10进入第一水合物生成单元11。

（5）经第一气体浓度监测仪17检测后合格的气体，经过第二安全阀13，气体增压单元56，气液二相阀14进入第二水合物生成单元12，并将压力和温度分别控制在3.5～8MPa和2～6℃，一般取6MPa和3℃；在这个过程当中，绝大部分甲烷以水合物的形式被固定下来，剩余的气体在经过第二气体浓度监测仪18检测所含CH₄气体的浓度后，根据合格与否（一般驰放气中甲烷的体积含量不得超过1%视为合格）看是否需要进行二级分离，若合格，剩余的气体经过第三安全阀15及第四单向气阀16排出。

（6）若经过第二气体浓度监测仪18检测所含CH₄气体的浓度不合格，则进行二次分离，根据不同的情况可选择不同的级数，剩余的气体经过第三安全阀15经过第五单向气阀19，第二防火防爆压缩机55，第四安全阀20后，若剩余的甲烷浓度较高，则气体由第四安全阀20、第六安全阀22后进入压缩机8压缩后经过第三单向气阀9及第一安全阀10进入第一水合物生成单元11，此时将第一水合物生成单元的压力和温度分别控制在3.5～8MPa和2～6℃，一般取6MPa和3℃，后经过第二安全阀13，气体增压单元56、气液二相阀14进入第二水合物生成单元12，并将压力和温度分别控制在3.5～8MPa和2～6℃，一般取6MPa和3℃；若剩余的甲烷浓度不太高，则气体由第四安全阀20后，由第五安全阀21，气体增压单元56，气液二相阀14进入第二水合物生成单元12进行二次分离。

（7）油田生产过程的高浓度盐水以及其它的来水由制冰装置42制冰后由研碎装置43研碎后，表面活性剂（300mg/L SDS + 500mg/L纳米石墨颗粒（细度20nm～90nm））经过第六单向液阀51及拉瓦尔喷阀50喷入与冰水混合物混合后由第四浆液泵44供能经过第六截止阀45后分别向第一水合物生成单元11及第二水合物生成单元12供液；对于第一水合物生成单元11而言，液体在经过第六截止阀45后由第一液体流量计46计量后经过第四单向液阀48，第一安全阀10进入第一水合物生成单元11；对于第二水合物生成单元12，液体在经过第六截止阀45后由第二液体流量计47计量后经过第五单向液阀49，气体增压单元56，气液二相阀14进入第二水合物生成单元12。

（8）由第一水合物生成单元11生成的二氧化碳水合物经过第一截止阀24进入过滤器26使得未反应完全的超高浓度盐水经过第一单向液阀27后排出，起到了排盐的目的；水合物则由第一浆液泵28泵入三相分离器29后进行三相分离，分离后的气体由第六单向气阀（23），第四安全阀20重新参与水合物生成过程起到了循环利用；分离后的液体经过第三单向液阀41进入制冰装置重新参与进液过程；分离后的CO₂水合物经过第三截止阀30，第二浆液泵的32进入水合物分解单元37，需要指出的是水合物分解过程中所需的热量由太阳能提供，分解后的CO₂气体经由第七单向气阀38作为气驱用二氧化碳原料气输出，分解后的水在水泵39的作用下由第二单向液阀40重新进入制冰装置制冰。

（9）第二水合物生成单元12以水合物形式固定下来的CH₄经过第二截止阀25进入过滤器26洗盐后由第一浆液泵28泵入三相分离器进行分离，分离出未反应的气体由第六单向气阀23，第四安全阀20重新参与水合物生成过程起到了循环利用；分离出液体经过第三单向液阀41进入制冰装置重新参与进液过程；离出的CH₄水合物经过第四截止阀31由第三浆液泵33泵入造粒机34造粒，造粒后的CH₄水合物经过第五截止阀35后送上外输用车辆36装车外输。

Claims (8)

1.一种煤层气的净化、提浓及采出水的处理装置，其特征在于：所述装置包括湿式阻火器、干式阻火器、水环式真空泵、气体流量计、7个单向气阀、分离器、两个防火防爆压缩机、6个安全阀、两个水合物生成单元、气液二相阀、两个气体浓度监测仪、6个截止阀、过滤器、8个单向液阀、四个浆体泵、三相分离器、造粒机、截止阀；外输用车辆、水合物分解单元、水泵、制冰装置、研碎装置、两个液体流量计和澄清池；

湿式阻火器的输出端与水环式真空泵的输入端连接；水环式真空泵的输出端与干式阻火器的输入端连接，干式阻火器的输出端与第一单向气阀的输入端连接；第一单向气阀的输出端与分离器的输入端连接；分离器的第一输出端与第二单向气阀的输入端连接；第二单向气阀的输出端与气体流量计的输入端连接；气体流量计的输出端与第一防火防爆压缩机的第一输入端连接；第一防火防爆压缩机的输出端与第三单向气阀的输入端连接；第三单向气阀的输出端与第一安全阀的第一输入端连接；第一安全阀的输出端与第一水合物生成单元的输入端连接；第一水合物生成单元的第一输出端与第一气体浓度监测仪的输入端连接；第一水合物生成单元的第二输出端与第二安全阀的输入端连接；第二安全阀的第一输出端与气体增压单元的第一输入端连接；气体增压单元的输出端与气液二相阀的输入端连接；第二安全阀的第二输出端与第五安全阀的输入端连接；第五安全阀与气体增压单元的第二输入端连接；第五安全阀的输出端与第六安全阀的第一输入端连接；第六安全阀的输出端与防火防爆压缩机的第二输入端连接；气液二相阀的输出端与第二水合物生成单元的输入端连接；第二水合物生成单元的第一输出端与第二气体浓度监测仪的输入端连接；第二水合物生成单元的第三输出端与第三安全阀的输入端连接；第三安全阀的第一输出端与第四单向气阀的输入端连接；第三安全阀的第二输出端与第五单向气阀的输入端连接；第五单向气阀的输出端与第二防火防爆压缩机的输入端连接；第二防火防爆压缩机的输出端与第四安全阀的第一输入端连接；第四安全阀的第一输出端与第六安全阀的第二输入端连接；第四安全阀的第二输出端与第五安全阀连接；分离器的第二输出端与第七单向液阀的输入端连接；第七单向液阀的输出端与澄清池的输入端连接；澄清池的输出端与第八单向液阀的输入端连接；第八单向液阀的输出端与制冰装置的第一输入端连接；第一水合物生成单元的第三输出端与第一截止阀的输入端连接；第一截止阀的输出端与过滤器的第一输入端连接；第二水合物生成单元的第二输出端与第二截止阀的输入端连接；第二截止阀的输出端与过滤器的第二输入端连接；过滤器的第一输出端与第一单向液阀的输入端连接；过滤器的第二输出端与第一浆液泵的输入端连接；第一浆液泵的输出端与三相分离器的输入端连接；三相分离器的第一输出端与第六单向气阀的输入端连接；第六单向气阀的输出端与第四安全阀的第二输入端连接；三相分离器的第二输出端与第三单向液阀的输入端连接；第三单向液阀的输出端与制冰装置的第二输入端连接；三相分离器的第三输出端与第三截止阀的输入端连接；第三截止阀的输出端与第二浆液泵的的输入端连接；第二浆液泵的的输出端与水合物分解单元的输入端连接；水合物分解单元的第一输出端与第七单向气阀的输入端连接；水合物分解单元的第二输出端与水泵的输入端连接；水泵的输出端与第二单向液阀的输入端连接；第二单向液阀的输出端与制冰装置的第三输入端连接；三相分离器的第四输出端与第四截止阀的输入端连接；第四截止阀的输出端与第三浆液泵的的输入端连接；第三浆液泵的的输出端与造粒机的输入端连接；造粒机的输出端与第五截止阀的输入端连接；第五截止阀的输出端与外输用车辆的输入端连接；制冰装置的输出端与研碎装置的输入端连接；研碎装置的输入端与第四浆液泵的输入端连接；第四浆液泵的输出端与第六截止阀的输入端连接；第六截止阀的第一输出端与第一液体流量计的输入端连接；第一液体流量计的输出端与第四单向液阀的输入端连接；第四单向液阀的输出端与第一安全阀的第二输入端连接；第六截止阀的第二输出端与第二液体流量计的输入端连接；第二液体流量计的输出端与第五单向液阀的输入端连接；第五单向液阀的输出端与气体增压单元的第三输入端连接。

2.如权利要求1所述的一种煤层气的净化、提浓及采出水的处理装置，其特征在于：所述处理装置还包括第六单向液阀和拉瓦尔喷阀，表面活性剂由第六单向液阀流出并与拉瓦尔喷阀的输入端链接，活性剂经过拉瓦尔喷阀喷入管道并与研碎装置研碎后所形成的冰水混合物混合。

3.如权利要求1所述的一种煤层气的净化、提浓及采出水的处理装置的处理方法，其特征在于具体步骤如下：

(1)采出煤层气经过湿式阻火器在水环式真空泵的作用下，经由干式阻火器由第一单向气阀进入分离器内将采出水及固体杂质分离除去，气体在分离器内也起到了缓冲作用；

(2)经过分离器分离的气体经过第二单向气阀并由气体流量计计量后进入压缩机压缩，增压后的气体经由第三单向气阀及第一安全阀进入第一水合物生成单元，并将压力和温度分别控制在2～3MPa和2～4℃；

(3)经过分离器分离后的液体及固体杂质经过第七单向液阀进入澄清池，澄清后的液体经过第八单向液阀进入制冰系统参与水合物生成的进液过程；

(4)经过第一水合物生成单元中的水合反应后，包括CO₂及少量H₂S在内的酸性气体被固定下来，剩余的气体在经过第一气体浓度监测仪检测所含CO₂气体的体积浓度后，根据合格与否决定是否需要二级分离；若不合格，气体经过第二安全阀，第五安全阀，第六安全阀后再次进入压缩机压缩后经过第三单向气阀及第一安全阀进入第一水合物生成单元；

(5)经第一气体浓度监测仪检测后合格的气体，经过第二安全阀，气体增压单元，气液二相阀进入第二水合物生成单元，并将压力和温度分别控制在3.5～8MPa和2～6℃；在这个过程当中，绝大部分甲烷以水合物的形式被固定下来，剩余的气体在经过第二气体浓度监测仪检测所含CH₄气体的浓度后，根据合格与否看是否需要进行二级分离，若合格，剩余的气体经过第三安全阀及第四单向气阀排出；

(6)若经过第二气体浓度监测仪检测所含CH₄气体的浓度不合格，则进行二次分离，根据不同的情况可选择不同的级数，剩余的气体经过第三安全阀经过第五单向气阀，第二防火防爆压缩机，第四安全阀后，若剩余的甲烷浓度较高，则气体由第四安全阀、第六安全阀后进入压缩机压缩后经过第三单向气阀及第一安全阀进入第一水合物生成单元，此时将第一水合物生成单元的压力和温度分别控制在3.5～8MPa和2～6℃，后经过第二安全阀，气体增压单元、气液二相阀进入第二水合物生成单元，并将压力和温度分别控制在3.5～8MPa和2～6℃；若剩余的甲烷浓度不太高，则气体由第四安全阀后，由第五安全阀，气体增压单元，气液二相阀进入第二水合物生成单元进行二次分离；

(7)油田生产过程的高浓度盐水以及其它的来水由制冰装置制冰后由研碎装置研碎后，表面活性剂经过第六单向液阀及拉瓦尔喷阀喷入与冰水混合物混合后由第四浆液泵供能经过第六截止阀后分别向第一水合物生成单元及第二水合物生成单元供液；对于第一水合物生成单元而言，液体在经过第六截止阀后由第一液体流量计计量后经过第四单向液阀，第一安全阀进入第一水合物生成单元；对于第二水合物生成单元，液体在经过第六截止阀后由第二液体流量计计量后经过第五单向液阀，气体增压单元，气液二相阀进入第二水合物生成单元；

(8)由第一水合物生成单元生成的二氧化碳水合物经过第一截止阀进入过滤器使得未反应完全的超高浓度盐水经过第一单向液阀后排出，起到了排盐的目的；水合物则由第一浆液泵泵入三相分离器后进行三相分离，分离后的气体由第六单向气阀，第四安全阀重新参与水合物生成过程起到了循环利用；分离后的液体经过第三单向液阀进入制冰装置重新参与进液过程；分离后的CO₂水合物经过第三截止阀，第二浆液泵的进入水合物分解单元，需要指出的是水合物分解过程中所需的热量由太阳能提供，分解后的CO₂气体经由第七单向气阀作为气驱用二氧化碳原料气输出，分解后的水在水泵的作用下由第二单向液阀重新进入制冰装置制冰；

(9)第二水合物生成单元以水合物形式固定下来的CH₄经过第二截止阀进入过滤器洗盐后由第一浆液泵泵入三相分离器进行分离，分离出未反应的气体由第六单向气阀，第四安全阀重新参与水合物生成过程起到了循环利用；分离出液体经过第三单向液阀进入制冰装置重新参与进液过程；离出的CH₄水合物经过第四截止阀由第三浆液泵泵入造粒机造粒，造粒后的CH₄水合物经过第五截止阀后送上外输用车辆装车外输。

4.如权利要求3所述的一种煤层气的净化、提浓及采出水的处理装置的处理方法，其特征在于：步骤(2)中第一水合物生成单元的压力和温度取2.5MPa和3℃。

5.如权利要求3所述的一种煤层气的净化、提浓及采出水的处理装置的处理方法，其特征在于：步骤(4)中CO₂气体的体积浓度≤3％为合格。

6.如权利要求3所述的一种煤层气的净化、提浓及采出水的处理装置的处理方法，其特征在于：步骤(5)中第二水合物生成单元的压力和温度取6MPa和3℃；驰放气中甲烷的体积含量不得超过1％视为合格。

7.如权利要求3所述的一种煤层气的净化、提浓及采出水的处理装置的处理方法，其特征在于：步骤(6)中第一水合物生成单元和第二水合物生成单元的压力和温度取6MPa和3℃。

8.如权利要求3所述的一种煤层气的净化、提浓及采出水的处理装置的处理方法，其特征在于：步骤(7)中表面活性剂的组成为300mg/L SDS+500mg/L纳米石墨颗粒，纳米石墨颗粒细度20nm～90nm。