可燃冰的发现
可燃冰

可燃冰摘要:随着人类社会的发展,机械化,信息化的社会不断发展,各种能源不断消耗殆尽,过渡地化石燃料开采利用,造成大气污染,温室效应,人类不得不寻找更为可靠而且可以再生的清洁能源来代替原有的能源结构.因此人类开始发掘和研究并开始应用可燃冰.关键词:可燃冰,来历.用途.分布.主要构成成分.可燃冰的来历:天然气水合物,是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。
因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧,所以又被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”。
甲烷汽水包合物在海洋浅水生态圈中是常见的成分,他们通常出现在深层的沉淀物结构中,或是在海床处露出。
甲烷汽水包合物据推测是因地理断层深处的气体迁移,以及沉淀、结晶等作用,于上升的气体流与海洋深处的冷水接触所形成。
在大陆岩石内的甲烷包合物会受限在深度 800 m 以上的砂岩或粉沙岩岩床中。
采样结果指出,这些包合物以热力或微生物分解气体的混合方式形成,其中较重的碳氢化合物之后才会选择性地被分解。
这类的型态存在于阿拉斯加和西伯利亚。
储量比地球上石油的总储量还大几百倍。
这些可然冰都蕴藏在全球各地的450米深的海床上,表面看起来,很像干冰,实际却能燃烧。
在美东南沿海水下2700平方米面积的水化物中,含有足够供应美国70多年的可燃冰。
其储量预计是常规储量的2.6倍,如果全部开发利用,可使用100年左右。
中国地质大学和中南石油局第五物探大队在藏北高原羌塘盆地开展的大规模地球物理勘探成果表明:继塔里木盆地后,西藏地区很有可能成为中国21世纪第二个石油资源战略接替区。
可燃冰的现状以及物理性质:天然气水合物是一种白色固体物质,外形象冰,有极强的燃烧力,可作为上等能源。
它主要由水分子和烃类气体分子(主要是甲烷)组成,所以也称它为甲烷水合物。
天然气水合物是在一定条件(合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、PH值等)下,由气体或挥发性液体与水相互作用过程中形成的白色固态结晶物质。
可燃冰PPT课件
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球开始掀起大规模研究、探测
和勘探天然气水合物藏的热潮。
•
至90年代中期,美、俄、
荷、德、加、日等诸多国家探
测可燃冰的目标和范围已覆盖
了世界上几乎所有大洋陆缘的
重要潜在远景地区,以及高纬
度极地永冻土地带和南极大陆
及陆缘区等。
•
目前,至少已有40多个国
家,针对可燃冰展开了国家级
的资源调查和研究工作,并已
调查发现可燃冰的矿点共有100
多处。
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可燃冰概念
可燃冰顾名思义像冰一样的固体点火能燃 烧,是一种非常规能源。它是天然气分子(除 氢、氦和氖外)充填在水的晶体笼架中形成的 冰状固体物,又叫天然气水合物或固体气。
现已证实分子结构式: CH4·8H2O
可燃冰燃烧方程式: .
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性质
可燃冰是一种白色固体物质,外形像冰,有极强 的燃烧力。主要以甲烷(大于90%)为主,故也称 甲烷水合物。
将核废料埋入地底, 利用核辐射效应使其分解
但它们都面临着和热解法同样 布设管道并高效收集的问题。
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难处
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可燃冰的开采方法
方案三是置换法
使CO2液化将CO2注射入海底的甲烷 水合物储层,因CO2较之甲烷易于形 成水合物,因而就可能将甲烷水合物 中的甲烷分子“挤走”,从而将其置 换出来
较前两种方法可行性更高
• 1965年,前苏联首次在西西 伯利亚永久冻土带发现天然气 水合物矿藏。
• 至此,各国科学家相继开始了 对可燃冰的研究,一步一步解 开了其神秘的面纱。
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4
可燃冰简介
• 天然气水合物,因其 外观象冰一样,而且 遇火即可燃烧,所以 又被称作“可燃冰”
• 它是在一定条件下由 水和天然气在高压和 低温条件下混合组成 的笼形结晶化合物。
可燃冰资料
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时间
1999年 2002年 2004年 2005年 2006年 2007年
2008年
2009年 2011年
未来之路 中国可燃冰开发历程主要研究成绩
•南海首次发现了天然气水合物存在标志。
•勘测南海储量相当于700亿t油当量,在西沙海槽圈出天然气水合 物矿区。
成立中科院广州天然气水合物研究中心;中德联合在南海北部发 现430万平方公里的“九龙甲烷礁”。
勘测青藏高原五道沟永久冻土区、青海省祁连山南缘永久冻土带 远景资源量有350亿t油当量以上 在“十二五”能源规划中,可燃冰作为一种新型资源被纳入其中
和勘探天然气水合物藏的热潮。
•
至90年代中期,美、俄、
荷、德、加、日等诸多国家探
测可燃冰的目标和范围已覆盖
了世界上几乎所有大洋陆缘的 重要潜在远景地区,以及高纬 度极地永冻土地带和南极大陆 及陆缘区等。
•
目前,至少已有40多个国
家,针对可燃冰展开了国家级
的资源调查和研究工作,并已
调查发现可燃冰的矿点共有100
• 它是在一定条件下由 水和天然气在高压和 低温条件下混合组成 的笼形结晶化合物。
可燃冰简介
• 可燃冰的构成可用 mCH(2m+2)·nH2O 来表示,m代表水合物 中的气体分子,n为水 合指数
• 形成天然气水合物的 主要气体为甲烷
可燃冰简介
• 关于“可燃冰”的成因,目前 认为有两条途径。
• 一种途径是,海底的动植物残 骸被细菌分解时释放出的甲烷 被高压低温的海底环境锁进水 分子笼中。
• 另一种途径是,可燃冰由海洋 板块活动而成。当海洋板块运 动时时,海底石油和天然气便 随板块的边缘涌上表面。当接 触到冰冷的海水和深海压力, 天然气与海水产生化学作用, 就形成“甲烷水合物”。
甲烷水合物
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发现
早在1778年英国化学家普得斯特里就着手研究气体生成的气体水合物温度和压强。1934年,人们在油气管道和加工设备中发现了冰状固体堵塞现象,这些固体不是冰,就是人们现在说的可燃冰。1965年苏联科学家预言,天然气的水合物可能存在海洋底部的地表层中,后来人们终于在北极的海底首次发现了大量的可燃冰。
我国从1993年起成为纯石油进口国,预计到2010年,石油净进口量将增至约1亿吨,2020年将增至2亿吨左右。因此,查清可燃冰家底及开发可燃冰资源,对我国的后续能源供应和经济的可持续发展,战略意义重大。
黄永样介绍,在未来十年,我国将投入8.1亿元对这项新能源的资源量进行勘测,有望到2008年前后摸清可燃冰家底,2015年进行可燃冰试开采。
中德科学家一致建议,将该自生碳酸盐岩区中最典型的一个构造体命名为“九龙甲烷礁”。其中“龙”字代表了中国,“九”代表了多个研究团体的合作。同位素测年分析表明,“九龙甲烷礁”区域的碳酸盐结壳最早形成于大约4.5万年前,至今仍在释放甲烷气体。
中方首席科学家、广州海洋地质调查局总工程师黄永样对此极为兴奋,他说,探测证据表明:仅南海北部的可燃冰储量,就已达到我国陆上石油总量的一半左右;此外,在西沙海槽已初步圈出可燃冰分布面积5242平方公里,其资源估算达4.1万亿立方米。
形成有三个基本条件
“可燃冰”的形成有三个基本条件:首先温度不能太高,在零度以上可以生成,0-10℃为宜,最高限是20℃左右,再高就分解了。第二压力要够,但也不能太大,零度时,30个大气压以上它就可能生成。第三,地底要有气源。因为,在陆地只有西伯利亚的永久冻土层才具备形成条件和使之保持稳定的固态,而海洋深层300-500米的沉积物中都可能具备这样的低温高压条件。因此,其分布的陆海比例为1∶100。
可燃冰简介
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带刺的玫瑰
进入海水中的甲烷会影响海 洋生态。甲烷进入海水中后会发生
较快的微生物氧化作用,影响海水 的化学性质。甲烷气体如果大量排 入海水中,其氧化作用会消耗海水 中大量的氧气,使海洋形成缺氧环 境,从而对海洋微生物的生长发育 带来危害。
带刺的玫瑰
高昂的开采成本:
有
那
2000年开始,可燃冰的研究与勘探 闲 钱
形成天然气水合物的主要气 体为甲烷;
可燃冰简介
关于“可燃冰”的成因,目前认为 有两条途径。
一种途径是,海底的动植物残骸被 细菌分解时释放出的甲烷被高压低温的 海底环境锁进水分子笼中。
另一种途径是,可燃冰由海洋板块 活动而成。当海洋板块运动时时,海底 石油和天然气便随板块的边缘涌上表面 。当接触到冰冷的海水和深海压力,天 然气与海水产生化学作用,就形成“甲 烷水合物”。
带刺的玫瑰
开采过程中天然气水合物的分解还会产生大量的水,释放岩层孔隙空间,使天 然气水合物赋存区地层的固结性变差,引发地质灾变。海洋天然气水合物的分解 则可能导致海底滑塌事件。进入海水中的甲烷量如果特别大,则还可能造成海水 汽化和海啸,甚至会产生海水动荡和气流负压卷吸作用,严重危害海面作业甚至 海域航空作业。
澳大利亚的科学家曾做过一个看似滑稽
的比较:澳洲畜牧业与火力发电,谁对 全球暖化的影响更大?
带刺的玫瑰
牛羊在消化过程中会产生甲烷。它们咀嚼反刍的食物,而第二个胃里的细菌 会分解植物的纤维素,释放其中的能量,该过程即所谓的厌氧程序,在无氧 状态下进行,而所产生的甲烷大多经由打嗝释放。
澳洲的养牛业、畜牧业、牛、 羊,目前每年约排放三百万 吨甲烷。
炙手可热的“冰”
炙手可热的“冰”
上世纪60年代末,苏联也发现了世界 上第一个可燃冰矿田:麦索亚哈气田。自此 ,全球开始掀起大规模研究、探测和勘探天 然气水合物藏的热潮。
可燃冰介绍
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可燃冰,学名天然气水化合物,其化学式为CH4·8H2O。
"可燃冰"是未来洁净的新能源。
它是天然气的固体状态(因海底高压),它的主要成分是甲烷分子与水分子。
它的形成与海底石油的形成过程相仿,而且密切相关。
埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中,厌气性细菌把有机质分解,最后形成石油和天然气(石油气)。
其中许多天然气又被包进水分子中,在海底的低温与压力下又形成"可燃冰"。
这是因为天然气有个特殊性能,它和水可以在温度2~5摄氏度内结晶,这个结晶就是"可燃冰"。
因为主要成分是甲烷,因此也常称为"甲烷水合物"。
在常温常压下它会分解成水与甲烷,"可燃冰"可以看成是高度压缩的固态天然气。
外表上看它像冰霜,从微观上看其分子结构就像一个一个由若干水分子组成的笼子,每个笼子里"关"一个气体分子。
目前,可燃冰主要分布在东、西太平洋和大西洋西部边缘,是一种极具发展潜力的新能源,但由于开采困难,海底可燃冰至今仍原封不动地保存在海底和永久冻土层内。
形成储藏:可燃冰由海洋板块活动而成。
当海洋板块下沉时,较古老的海底地壳会下沉到地球内部,海底石油和天然气便随板块的边缘涌上表面。
当接触到冰冷的海水和在深海压力下,天然气与海水产生化学作用,就形成水合物。
科学家估计,海底可燃冰分布的范围约占海洋总面积的10%,相当于4000万平方公里,是迄今为止海底最具价值的矿产资源,足够人类使用1000年。
"可燃冰"的形成有三个基本条件:首先温度不能太高,在零度以上可以生成,0-10℃为宜,最高限是20℃左右,再高就分解了。
第二压力要够,但也不能太大,零度时,30个大气压以上它就可能生成。
第三,地底要有气源。
因为,在陆地只有西伯利亚的永久冻土层才具备形成条件和使之保持稳定的固态,而海洋深层300-500米的沉积物中都可能具备这样的低温高压条件。
(说明文)写可燃冰说明文高中作文
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写可燃冰说明文高中作文可燃冰,也就是我们所说的天然气水合物,就是由天然气和水在高压低温的条件下形成的类冰状的结晶化合物。
可燃冰主要分布在深海沉积物和陆源的永久冻土中。
下面是我整理的可燃冰说明文,欢送阅读。
可燃冰说明文1可燃冰一直被认为具有巨大的潜在价值。
虽然多个国家努力研究,但是因为各种原因,大规模开采可燃冰尚不可行。
2 017年5月18日,中国成功试采可燃冰,让世界看到了希望。
可燃冰是一种由天然气(主要是甲烷)和水组成的外形像冰的白色固体物质。
由于它含有大量甲烷气体,可以直接燃烧,因而俗称可燃冰。
可燃冰通常存在于岩石的孔隙或裂隙中,呈分散状、结核状、层状或块状产出,其颜色随分子结构的不同而有白色、淡黄色、琥珀色和暗褐色等多种。
形成可燃冰,第一是低温,一般要求温度低于10℃;第二是高压,一般要求压力大于10兆帕;第三是地层中要有充足的天然气供应;第四是地层中要有充足的孔隙空间。
可燃冰有的分布在极地地区,即高纬度的永久冻土带或大陆架上的永久冻土带,它们主要是在低温和较低压力条件下形成的。
已发现的极地可燃冰主要分布于北极圈内,例如加拿大北部、阿拉斯加和俄罗斯西伯利亚北部的永久冻土带。
另一种那么广泛分布于海洋中的海底,主要蕴藏于大陆边缘水深较大的大陆坡、海山、边缘海深水盆地以及内陆海中。
据透露,中国已在南海海底发现了巨大的“可燃冰〞带。
由于海洋的面积大于永久冻土带面积,而且气源供应更为充分,因此海底可燃冰的资源总量大于极地可燃冰资源量。
可燃冰里蕴藏丰富的甲烷。
中国科学家从水深1.2千米的海底提取出样品,计算出1立方米的可燃冰等同于160立方米的气态天然气。
汽车加100升天然气能够行驶300公里,而参加100升“可燃冰〞理论上那么可跑5万公里。
显然,该技术完全可能使世界油气价格“崩溃〞。
全球可燃冰中蕴藏着大约280万亿到2800万亿立方米甲烷。
这意味着,以目前的消费速度,可燃冰储量可以满足80至800年的全球天然气需求。
可燃冰的开发利用及前景(四千字)

可燃冰的开发利用及前景方霄车辆一班222012322220045引言可燃冰学名天然气水合物,主要成分是甲烷, 又称气冰或固体瓦斯,是一种白色或浅灰色结晶。
可燃冰由海洋板块活动而成。
当海洋板块下沉时,较古老的海底地壳会下沉到地球内部,海底石油和天然气便随板块的边缘涌上表面。
当接触到冰冷的海水和在深海压力下,天然气与海水产生化学作用,就会形成水合物。
作为燃料能源,可燃冰清洁无污染,燃烧放热量大, 1立方米可燃冰可释放出160—180立方米的天然气,其能量密度是煤的10倍,而且燃烧后不产生任何残渣和废气。
可燃冰分布广储量大,可作为石油及天然气等的替代能源。
可燃冰分子中,甲烷分子与水分子间通过范德瓦耳斯力形成稳定结构在点燃条件下甲烷分子被释放。
它是甲烷和水在海底高压低温下形成的白色固体燃料,可以被直接点燃。
随着现代社会的飞速发展,石油、煤炭等目前大量使用的传统化石能源枯竭,同时新的能源生产供应体系又未能建立而在交通运输、金融业、工商业等方面造成的一系列问题统称能源危机。
根据经济学家和科学家的普遍估计,到本世纪中叶,也即2050年左右,石油资源将会开采殆尽,其价格升到很高,不适于大众化普及应用的时候,如果新的能源体系尚未建立,能源危机将席卷全球,尤以欧美极大依赖于石油资源的发达国家受害为重。
最严重的状态,莫过于工业大幅度萎缩,或甚至因为抢占剩余的石油资源而引发战争。
比如经常爆发战争的中东国家,大多是为了争夺石油资源战争不断。
而可燃冰是二十一世纪公认的替代能源和清洁能源,开发利用潜力巨大。
由于石油和天然气逐渐枯竭,全世界对煤炭资源的需求量将提高30%。
按今天的估测看,世界煤炭能源将在155年内全部枯竭。
我国煤炭储量居世界第三位,中国煤的探明储量在2008年已接近16000亿吨。
但如果以人均占有量来计算,却只接近于世界平均水平,相当于煤炭资源中等的国家。
沙特阿拉伯阿美石油公司首席执行官阿卜杜拉·朱马表明,全球可开采原油储量约为5.7万亿桶,目前只开采了1万亿桶,不到总储量的18%,以目前开采速度,全球的原油储量还可以开采100多年。
可燃冰

什么是可燃冰可燃冰是天然气和水结合在一起的固体化合物,外形晶莹剔透,与冰相似。
由于含有大量甲烷等可燃气体,所以燃点很低,极易燃烧。
同等条件下,可燃冰燃烧产生的能量比煤、石油、天然气要多出数十倍,而且燃烧后不产生任何残渣和废气,避免了最让人们头疼的污染问题。
科学家们如获至宝,把可燃冰称作“属于未来的能源”。
可燃冰是一种无色透明冰状晶体,是甲烷和水所形成的一种笼型气体水合物,水分子通过氢键相互吸引构成笼,甲烷分子就存在在这种笼中,甲烷分子与水分子间通过范德瓦耳斯力相互吸引而形成笼型水合物。
它还是一种清洁的能源,燃烧几乎不会产生有害的污染物质。
据分析,l立方米可燃冰含有200多立方米的甲烷气体。
“可燃冰”外表上看它像冰霜,从微观上看其分子结构就像一个一个“笼子”,由若干水分子组成一个笼子,每个笼子里“关”一个气体分子。
目前,可燃冰主要分布在东、西太平洋和大西洋西部边缘,是一种极具发展潜力的新能源,但由于开采困难,海底可燃冰至今仍原封不动地保存在海底和永久冻土层内。
形成条件可燃冰是天然气分子(烷类)被包进水分子中,在海底低温与压力下结晶形成的。
形成可燃冰有三个基本条件:温度、压力和原材料。
首先,可燃冰可在0℃以上生成,但超过20℃便会分解。
而海底温度一般保持在2~4℃左右;其次,可燃冰在0℃时,只需30个大气压即可生成,而以海洋的深度,30个大气压很容易保证,并且气压越大,水合物就越不容易分解。
最后,海底的有机物沉淀,其中丰富的碳经过生物转化,可产生充足的气源。
海底的地层是多孔介质,在温度、压力、气源三者都具备的条件下,可燃冰晶体就会在介质的空隙间中生成。
开采方式:開採甲烷水合物並封存二氧化碳的概念示意圖。
首先在甲烷水合物賦存層上方注入二氧化碳,形成二氧化碳水合物封閉層(1);再於甲烷水合物賦存層下方注入二氧化碳,形成二氧化碳水合物(2),同時藉由形成二氧化碳水合物所放出的反應熱,促進上方甲烷水合物解離。
可燃冰的开采

可燃冰的勘察 国外可燃冰开发研究现状 国内可燃冰开发研究现状
可燃冰开发前景 可燃冰的开采方法
可燃冰的勘察
截至2002年底,世界上已直接或间接发现天 然气水合物共116处(其中海洋就有85处), 直接水合物样品23处。
目前勘察可燃冰最好的两种方法是地震波 法和速声波法。
勘探方 法
我国可燃冰研究开发现状
1990年
中国科学院与 莫斯科大学冻 土专业学者合 作开展室内可 燃冰合成试验 。
1992年
1998年
史斗等人将当时 国外有关天然气 水合物研究的资 料进行整理精选, 翻译出版了中国 第一部关于天然 气水合物研究的 中文资料《国外 天然气水合物研 究进展》。
,中国完成了“中国 海域气体水合物勘测 研究调研”课题,首 次对中国海域的天然 气水合物成矿条件及 找矿远景做了总结。 据专家分析,青藏高 原的羌塘盆地和东海 、南海、黄海的大陆 坡及其深海,都可能 存在体积巨大的可燃
但长期来说,可燃冰作为一种清洁高效、潜力巨大的新能源,将成为继 石油、煤炭、天然气之后的一种主要能源5 可燃冰的开采方法由于可 燃冰非常不稳定,在常温和常压环境下极易分解,所产生的温室效应 要比二氧化碳高10 ~ 20倍。据测算,在可燃冰中固化的甲烷总量相 当于大气中甲烷数量的 3 000 倍。一旦沉睡中的可燃冰矿藏受到扰动, 包括人为的开采和自然的破坏,都可能导致甲烷气体大量逃逸到大气 中,从而导致无法想象的后果。对此,科学家们表示出了担忧: 对于 可燃冰矿藏开采的破坏,可能导致甲烷气体的大量泄漏,释放到大气 层中,造成海啸、海底滑坡、海水毒化、全球气候变暖等灾害。
可燃冰是公认的 21 世纪替代能源和清洁能 源,第 3 期 张颖异等: 新型洁净能源可燃冰 的研究发展开发利用潜力巨大,我国已将 其纳入科技重大项目973 计划,并已成功获 得了天然气水合物的岩心样品。减压法和 综合法是现有水合物开采技术中经济前景 比较好的开采技术。目前,对可燃冰的开 采仍处于试验阶段,要实现工业规模开采 和商业化开采还有很长一段时间。
可燃冰

中国地质调查局副局长张洪涛2007年5日在国土资源部于此间举行的新闻发布会上说,5月1日凌晨在南海北部的首次采样成功,证实了南海北部蕴藏有丰富的天然气水合物资源,标志着中国天然气水合物调查研究水平一举步入世界先进行列。
据初步预测,南海北部陆坡天然气水合物远景资源量可达上百亿吨油当量。张洪涛说,中国在南海发现天然气水合物的神狐海域,成为世界上第24个采到天然气水合物实物样品的地区。 中国在南海北部成功钻获天然气水合物实物样品“可燃冰”,从而成为继美国、日本、印度之后第4个通过国家级研发计划采到水合物实物样品的国家。
1.4“可燃冰”的储量
由于采用的标准不同,不同机构对全世界天然气水合物储量的估计值差别很大。据潜在气体联合会(PGC,1981)估计,永久冻土区天然气水合物资源量为1.4×1013~3.4×1016m3,包括海洋天然气水合物在内的资源总量为7.6×1018m3。但是,大多数人认为储存在汽水合物中的碳至少有1×1013t,约是当前已探明的所有化石燃料(包括煤、石油和天然气)中碳含量总和的2倍。由于天然气水合物的非渗透性,常常可以作为其下层游离天然气的封盖层。因而,加上汽水合物下层的游离气体量这种估计还可能会大些。如果能证明这些预计属实的话,天然气水合物将成为一种未来丰富的重要能源。
引言
谈到能源,人们立即想到的是能燃烧的煤、石油或天然气, 然而根据专家预测,全球蕴藏的常规石油天然气资源消耗巨大,预计在四五十年之后就会枯竭。能源危机让人们忧心忡忡,而从 20 世纪 60 年代以来,人们陆续在冻土带和海洋深处发现了一种可以燃烧的“冰”。这种“可燃冰”在地质上称之为天然气水合物(Natural Gas Hydrate,简称Gas Hydrate),又称“笼形包合物”(Clathrate),分子结构式为CH4·8H2O。 它燃烧产生的能量比同等条件下,煤、石油、天然气产生的都多得多,而且在燃烧以后几乎不产生任何残渣或废弃物,污染比煤、石油、天然气等要小得多。这对于能源消耗巨大的今天的人们来说无不是一个喜讯。
新能源——可燃冰

新能源—可燃冰摘要:可燃冰作为一种新能源,具有其它能源无法比拟的优点:它储量大、燃烧后产物不污染环境而且能量巨大。
各国对针对这一新能源展开了研究,并取得了重大进展。
但是在这背后,还有许多问题亟待解决。
比如说可燃冰的主要成分甲烷,它造成的温室效应比CO2更为强烈,如何确保安全是一大问题。
关键词:可燃冰开发利用环境问题研究调查一、可燃冰(CH4·8H2O)可燃冰顾名思义像冰一样的固体点火能燃烧,是一种非常规能源。
通俗地说,就是水包含甲烷的结晶体,它是天然气分子(除氢、氦和氖外)充填在水的晶体笼架中形成的冰状固体物,又叫(天然)气水合物或固体气。
由于可燃冰中以甲烷(大于90%)为主,故也称甲烷水合物。
充甲烷的可燃冰l立方米可产出气164立方米和水0.8立方米,其能量密度是煤和黑色页岩的10倍左右,是一种能量密度高的能源。
要形成可燃冰,必须同时具备三个条件:一是低温(O。
1 0℃);由于需要同时具备高压和低温的环境,它们大多分布在深海底和沿海的冻土区域,这样才能保持稳定的状态。
二是高压(>IOMPa或水深300m及更深);可燃冰是自然形成的,它们最初来源于海底下的细菌。
海底有很多动植物的残骸,这些残骸腐烂时产生细菌,细菌排出甲烷,当正好具备高压和低温的条件时,细菌产生的甲烷气体就被锁进水合物中。
三是充足的气源。
由于形成条件的制约,可燃冰通常仅分布在海洋大陆架外的陆坡、深海和深湖以及永久冰土带。
二、可燃冰的研究历史可燃冰的研究由来已久,可追溯到二百多年前。
18—19世纪是在实验室内小规模的研究。
1778年和1811年分别实验成功二氧化硫水合物和氯气水合物,此后至20世纪30年代前,实验获得了甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷,氮、二氧化碳、硫化氢、氩、氪和氙等各自的水合物。
30年代初苏联学者在西伯利亚输气管道中首次发现了自然形成的可燃冰,1946年苏联学者最先提出在永久冻土带有可燃冰的假想。
上世纪60年代开始,苏联、美国、德国、荷兰相继开展水合物的结构和热动力学研究。
可燃冰是怎么形成的原因是什么
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可燃冰是怎么形成的原因是什么 可燃冰是分布于深海沉积物或陆域的永久冻⼟中,由天然⽓与⽔在⾼压低温条件下形成的类冰状的结晶物质,形成可燃冰需要⼀定的条件,今天⼩编就给⼤家介绍可燃冰形成的原因,希望对⼤家有帮助! 可燃冰的形成原因 海洋⽣成 有两种不同种类的海洋存量。
最常见的绝⼤多数(> 99%)都是甲烷包覆于结构⼀型的包合物,⽽且⼀般都在沉淀物的深处才能发现。
在此结构下,甲烷中的碳同位素较轻(δ13C < -60‰),因此指出其是微⽣物由CO2的氧化还原作⽤⽽来。
这些位于深处矿床的包合物,⼀般认为应该是从微⽣物产⽣的甲烷环境中原处形成,因为这些包合物与四周溶解的甲烷其δ13C值是相似的。
这些矿床坐落于中深度范围的区域内,⼤约300-500m厚的沉积物中(称作⽓⽔化合物稳定带(GasHydrate Stability Zone)或GHSZ),且该处共存著溶于孔隙⽔的甲烷。
在这区域之下,甲烷只会以溶解型态存在,并随着沉积物表层的距离⽽浓度逐渐递减。
⽽在这之上,甲烷是⽓态的。
在⼤西洋⼤陆脊的布雷克海脊,GHSZ在190m的深度开始延伸⾄450m处,并于该点达到⽓态的相平衡。
测量结果指出,甲烷在GHSZ的体积占了0-9% ,⽽在⽓态区域占了⼤约12%的体积。
在接近沉积物表层所发现较少见的第⼆种结构中,某些样本有较⾼⽐例的碳氢化合物长链(<99% 甲烷)包含于结构⼆型的包合物中。
其甲烷的碳同位素较重(δ13C 为-29 ⾄-57 ‰),据推断是由沉积物深处的有机物质,经热分解后形成甲烷⽽往上迁移⽽成。
此种类型的矿床在墨西哥湾和⾥海等海域出现。
某些矿床具有介于微⽣物⽣成和热⽣成类型的特性,因此预估会出现两种混合的型态。
⽓⽔化合物的甲烷主要由缺氧环境下有机物质的细菌分解。
在沉积物最上⽅⼏厘⽶的有机物质会先被好氧细菌所分解,产⽣CO2,并从沉积物中释放进⽔团中。
在此区域的好氧细菌活动中,硫酸盐会被转变成硫化物。
可燃冰首次在中国哪一个地方发现
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可燃冰首次在中国哪一个地方发现■我国南海神狐海域天然气水合物试采现场。
■新华社发[摘要]9月24日,国家海洋局发布消息,我国南海神狐海域天然气水合物试开采工作取得重大进展,取得了首次在南海陆相地层中发现天然气和甲烷气体显示,这是世界上首次在南海形成天然气水合物。
[提要]专家介绍说,可燃冰是一种对地球有重大影响的新能源。
这种可燃冰蕴藏量相当于一桶油可燃烧一年所产生的能量。
根据目前初步分析结果推算,可燃冰储量高达1.2万亿立方米。
1可燃冰被称为“未来的能源”,是我国继煤、石油之后发现的第三种新能源。
可燃冰是一种天然气的自然生成物。
它存在于水中,由于水与天然气相似,故名为天然气水合物。
是由甲烷与水组成的固态碳氢化合物,由甲烷与氧气在高压低温条件下形成的。
当甲烷遇高温高压后形成可燃冰。
可燃冰的主要成分是甲烷碳当量高达97%以上的甲烷气体(又称可燃冰)。
可燃冰资源储量巨大、储量丰富、分布广泛是目前世界上最受关注的一种新能源。
可燃冰由于它具有无污染、燃烧后生成量低(平均为0.5%)、无放射性污染等特点,被称为“未来的能源”。
2可燃冰可用于发电、供暖、制冷,而用天然气水合物则可进行大规模的开发利用。
天然气水合物是一种可燃的甲烷,常温下为液态,可燃。
它被认为是“最清洁、最安全的能源”,但目前世界上仅发现了两个陆相盆地——准噶尔盆地和塔里木盆地;我国南海北部是一个分布密集、赋存条件复杂、潜在安全风险大的大陆盆地。
从资源潜力和潜在安全风险来看,准噶尔盆地在全球能源供应中占有重要地位。
其主要分布在我国东昆仑、北太平洋、南沙群岛及澳大利亚西部海洋区域及周边地区等区域。
根据勘探研究表明:天然气水合物储量丰富且分布广;其中中国海相含盐度大于等于5.8%,与可燃冰非常相似;中国南海北部陆相含盐度大于等于6.5%,与可燃冰非常相似。
日本、韩国等国都曾进行过可燃冰开采试验或正在进行相关研究。
3在中国近海发现的天然气水合物储量高达400亿立方米,相当于现有石油和天然气总储量数的5倍,是现有能源总储量数数量的3倍以上。
我国首次在什么海域发现可燃冰
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我国首次在什么海域发现可燃冰
我国首次在南海海域发现可燃冰。
1999至2001年,中国地质调查局科技人员首次在南海西沙海槽发现了显示天然气水合物存在的地震异常信息,2002年国务院批准设立我国海域天然气水合物资源调查专项。
可燃冰是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。
因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧,所以又被称作“可燃冰”(Combustibleice)或者“固体瓦斯”和“汽冰”。
其实是一个固态块状物。
天然气水合物在自然界广泛分布在大陆永久冻土、岛屿的斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起处、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境。
2013年6月至9月,在广东沿海珠江口盆地东部海域首次钻获高纯度天然气水合物样品,并通过钻探获得可观的控制储量。
2014
年2月1日,南海天然气水合物富集规律与开采基础研究通过验收,建立起中国南海“可燃冰”基础研究系统理论。
2017年5月18日,中国在南海北部神狐海域进行试采获得成功,这个事件具有里程碑的意义。
2017年11月3日,国务院正式批准将天然气水合物列为新矿种。
研究发现,1立方米的可燃冰可以分解为164立方米的甲烷,它燃烧后只会产生二氧化碳和水,不会留下固态残渣,也不会产生有害
气体,是一种燃烧值高、清洁无污染的新型能源,分部广泛而且储量巨大。
甲烷水合物
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甲烷水合物科技名词定义中文名称:甲烷水合物英文名称:methane hydrate定义:以甲烷为主要成分的天然气水合物。
应用学科:海洋科技(一级学科):海洋科学(二级学科);海洋地质学、海洋地球物理学、海洋地理学和河口海岸学(二级学科)以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片甲烷水合物球棍模型甲烷水合物(methane hydrates)作为替代能源的行动。
甲烷水合物也称“可燃冰”,是甲烷气体和水分子形成的笼状结晶,将二者分离,就能获得普通的天然气。
这种外面看起来像冰一样的物质是在高压低温条件卜•形成的,也就是说,它通常存在于人陆架海底地层以及地球两极的永久冻结带。
目录简介发现形成储藏储存量联手勘测双刃剑开采利用展开编辑本段简介甲烷水合物,即可燃冰。
其化学式为CH4・XH2O“可燃冰”是未来洁净的新能源。
它的主要成分是甲烷分子与水分子。
它的形成与海底石油、天然气的形成过程相仿,而且密切相关。
埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中,厌气性细菌把有机质分解,最后形成石油和天然气(石油气)。
其中许多天然气又被包进水分子中,在海底的低温与压力下又形成“可燃冰”。
这是因为天然气有个特殊性能,它和水可以在温度2〜5摄氏度内结晶,这个结晶就是“可燃冰”。
因为主要成分是甲烷,因此也常称为“甲烷水合物”。
在常温常压下它会分解成水与甲烷,“可燃冰”可以看成是高度压缩的固态天然气。
“可燃冰”外表上看它像冰霜,从微观上看其分子结构就像一个一个“笼子”,由若干水分子组成一个笼子,每个笼子里“关” 一个气体分子。
目前,可燃冰主要分布在东、西太平洋和大西洋西部边缘,是一种极具发展潜力的新能源,但由于开采困难,海底可燃冰至今仍原封不动地保存在海底和永久冻土层内。
编辑本段发现早在1778年英国化学家普得斯特里就着手研究气体生成的气体水合物温度和压强。
1934年, 人们在油气管道和加工设备中发现了冰状固体堵塞现象,这些固体不是冰,就是人们现在说的可燃冰。
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可燃冰的发现
20世纪70年代以来,人们陆续在世界各地的海洋深处发现了一种以前从未给予充分重视的新能源——可燃冰。
猛听这一名词,你一定会感到奇怪!可燃冰是指水和天然气相结合后形成的一种晶体物质,学术上称为“天然气水化合物”。
据测定,1立方米固体可燃冰,约含200立方米天然气。
所以可燃冰具有很强的燃烧能力,是一种十分重要的能源资源。
可燃冰的发现是出于一次偶然的机会。
在20世纪30年代,人们为了输送天然气,开始铺设巨型天然气管道。
由于管道经常发生堵塞,结果将管道剖开,才发现是被冰一样的物质所封堵,对这种物质进行研究后,才知道是天然气与水的结合物,有很强的燃烧能力,是一种很有开采价值的新能源。
可燃冰地区分布
全球蕴藏的常规石油天然气资源消耗巨大,预计在四五十年之后就会枯竭。
能源危机让人们忧心忡忡,而可燃冰就像是上天赐予人类的珍宝,它年复一年地积累,形成延伸数千乃至数万里的矿床。
仅仅是现在探明的可燃冰储量,就比全世界煤炭、石油和天然气加起来的储量还要多几倍。
科学家的评价结果表明,仅仅在海底区域,可燃冰的分布面积就达4000万平方公里,占地球海洋总面积的1/4。
目前,世界上已发现的可燃冰分布区多达116处,其矿层之厚、规模之大,是常规天然气田无法相比的。
科学家估计,海底可燃冰的储量至少够人类使用1000年。
海底天然气水合物作为 21 世纪的重要后续能源,及其对人类生存环境及海底工程设施的灾害影响,正日益引起科学家们和世界各国政府的关注。
本世纪六十年代开始的深海钻探计划 (DSDP) 和随后的大洋钻探计划 (ODP) 在世界各大洋与海域有计划地进行了大量的深海钻探和海洋地质地球物理勘查,在多处海底直接或间接地发现了天然气水合物。
世界上海底天然气水合物已发现的主要分布区是大西洋海域的墨西哥湾、加勒比海、南美东部陆缘、非洲西部陆缘和美国东海岸外的布莱克海台等,西太平洋海域的白令海、鄂霍茨克海、千岛海沟、冲绳海槽、日本海、四国海槽、日本南海海槽、苏拉威西海和新西兰北部海域等,东太平洋海域的中美洲海槽、加利福尼亚滨外和秘鲁海槽等,印度洋的阿曼海湾,南极的罗斯海和威德尔海,北极的巴伦支海和波弗特海,以及大陆内的黑海与里海等。
因此,从20 世纪80 年代开始,美、英、德、加、日等发达国家纷纷投入巨资相继开展了本土和国际海底天然气水合物的调查研究和评价工作,同时美、日、加、印度等国已经制定了勘查和开发天然气水合物的国家计划。
特别是日本和印度,在勘查和开发天然气水合物的能力方面已处于领先地位。
2009年9月中国地质部门公布,在青藏高原发现了一种名为可燃冰(又称天然气水合物)的环保新能源,预计十年左右能投入使用。
这是中国首次在陆域上发现可燃冰,使中国成为加拿大、美国之后,
在陆域上通过国家计划钻探发现可燃冰的第三个国家。
初略的估算,远景资源量至少有350亿吨油当量。
可燃冰前景
可燃冰与脱碳项目捆
建立可燃冰开采和脱碳技术结合的联合投资计划,将大大增加项目的经济可行性。
中国承诺在2020年碳排放比2005年降低40%~50%。
脱碳项目和可燃冰项目同时申请,将抵消可燃冰排放二氧化碳带来的温室效应。
可燃冰开采过程中,脱碳项目的主要产品工业用二氧化碳可以起到重要作用。
最新的钻探技术可采用灌注大量液体二氧化碳,气化之后产生的巨大压力将原油或天然气挤出。
目前原油及天然气开采主要采用技术为灌注大量水,增加压力,将原油挤出。
使用二氧化碳的开采效率与水相比将大大提升。
脱碳项目的主要作用是捕捉大气中的二氧化碳,将其固化,与可燃冰项目完美互补。
与地方政府合作,建立绿色发展项目,解决当地就业问题将大大提升合作项目的机会。
参照风能等新能源项目的发展过程,地方政府在此类新型项目的审批过程中有很大的决定权。
地方政府在审批风能项目时,会要求优先使用本地的企业资源。
可燃冰开采及进一步的运输、利用等环节可以解决大量的当地人员就业问题。
地方政府对于有利于地方经济发展及就业问题解决的项目提供最大力度的支持。
可燃冰真正的未来,在于海底可燃冰的勘探,它将成为人类能源
危机的最好替代品。
陆上可燃冰仅在青海省发现,未来陆上可燃冰勘探的前景不明朗。
除了海岸线附近,可燃冰基本埋藏在海底。
可燃冰的巨大储量存在海底,可以说是取之不尽,用之不竭。
海底可燃冰满足人类1000年内的能源需求,且分布很广。