1.一种利用水合物分离气体混合物的方法,其特征在于,包括以下步骤:A)将冰介质装入反应釜中;其中,所述反应釜包括:釜体(1);所述釜体(1)的外围设置有夹套(2);所述夹套(2)的下部设置有冷媒进口(3),上部设置有冷媒出口(4);所述釜体(1)内的两端分别安装有格栅(5),从而将釜体内部分割成长径比大于4的管道;其中,靠近反应釜下部那端的格栅的下方安装有支撑网(6);所述釜体(1)的上部设置有进气阀(7),下部设置有排气阀(8)和背压阀(9);其中,所述冰介质装填在所述釜体(1)中被格栅(5)分隔成的管道内,且控制冰介质在所述管道内的体积占比大于60%且小于85%;B)在所述反应釜和冰介质的温度都保持在低于0℃的条件下,通过进气阀(7)向反应釜内充入待分离混合气;待反应釜内压力达到分离所需压力且水合物开始生成时,打开背压阀(9)向外排气,控制排气速率等于进气速率与水合物生成耗气速率的差值;随着水合物的生成,冰介质温度升高,当冰介质温度达到最高时,关闭进气阀(7)停止充气,并且开大背压阀(9)将未反应的气体迅速放出;待反应釜内压力为常压后关闭背压阀(9),打开排气阀(8),使水合物分解并释放出气体,从而完成气体分离。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤B)中,所述反应釜和冰介质的温度都保持在高于-5℃且低于0℃的条件下。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤B)中,所述待分离混合气的温度≤40℃。
4.根据权利要求1或3所述的方法,其特征在于,步骤B)中,所述待分离混合气的温度控制如下:冰介质的温度≤待分离混合气的温度≤40℃。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤B)中,通过进气阀(7)向反应釜内充入待分离混合气时,控制反应釜内混合气的压力如下:混合气中易生成水合物组分的气体分压大于冰介质温度下易生成水合物组分的水合物相平衡压力。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,混合气中易生成水合物组分的气体分压相比冰介质温度下易生成水合物组分的水合物相平衡压力的高出量为≥0.5MPa。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤B)中,判断冰介质温度达到最高的方法为:当反应釜内温度逐渐升高至某温度点后,维持10s以上不变,认为达到最高温度。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤B)进行完一次气体分离处理后,重复该步骤,从而连续进行气体分离。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤A)中,所述冰介质通过以下制备方法制得:将水合物动力学促进剂与水配制成促进剂水溶液;促进剂水溶液与初始气体在大于0℃且小于5℃的初始温度条件下反应生成初始水合物;将反应得到的初始水合物、残余的促进剂水溶液和剩余的初始气体的温度降低至0℃以下的分解温度;排出剩余的初始气体并使冷冻后的初始水合物和残余的促进剂水溶液经冷冻形成的冰结构保持在常压及其以下压力,使水合物中储存的气体释放,得到的冰状物质即为所述冰介质;或者所述冰介质包括冰粉末及均匀地分布在所述冰粉末中的表面活性剂;或者所述冰介质包括冰粉末及均匀地分布在所述冰粉末中的表面活性剂和热力学抑制剂,且所述表面活性剂占所述冰介质的质量分率大于400ppm,所述热力学抑制剂在所述冰介质中的质量分率小于C/5,其中,C为以冰介质的使用温度为冰点的热力学抑制剂水溶液的质量分率,单位为wt%。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤A)中,所述管道的内径为1cm以上,长度为300cm以下。