天然气水合物的发现史天然气使用安全常识
天然气水合物研究历程及发展趋势新
天然气水合物研究历程及发展趋势摘要综合国内外关于天然气水合物的研究，概述其从发现、初步研究到深入研究的历程，总结了各阶段国内外天然气水合物研究的成果和进展。
从1810年发现天然气水合物以来，世界各地的科学家对气水化合物的类型和物化性质、自然赋存条件和成藏条件、资源评价、勘探开发手段等进行了广泛而卓有成效的研究。
总结世界各国天然气水合物的研究现状并指出了其发展趋势。
研究表明我国的许多海区具有天然气水合物形成的条件，希望2020年能够进行商业开采。
关键词：天然气水合物(gas hydrates)是一种由气体和水形成的冰状白色固态晶体，常在一种特定的高压低温条件下形成并稳定存在，广泛发育在浅海底层沉积物和深海大陆斜坡沉积地层以及极地地区的永久冻土层中。
目前各国科学家对全球天然气水合物的资源量较为一致的评价为2×1016m3，是剩余天然气储量的136倍(1·56×1 014 m3)，如果将此储量折算为地球上的有机碳资源，它将占总资源的一半以上。
1国外天然气水合物的研究现状由于当前化石燃料(包括煤、石油与天然气)，特别是其中的石油和天然气能源的短缺，使人们对天然气水合物这种高效潜在能源格外关注，自20世纪90年代以来，世界各国对潜力巨大的新型能源—天然气水合物的研究做了大量投入，已经取得了重大进展。
1995年，美国在海上钻井平台(简称ODP)第164航次中，率先在布莱克海脊布设了3口勘探井，首次有计划地取得了天然气水合物样品。
美国参议院委员会在1998年5月一致通过1418号议案—“天然气水合物研究与资源开发计划”。
把天然气水合物资源作为国家发展的战略能源列入长远计划，决定批准用于天然气水合物资源研究开发的每年投入为2 000万美元，计划到2015年实现商业性开采。
2002年4月，在圣彼德堡召开的国际海洋矿产会议上，美国地质调查局的W·J·Wintres展示的天然气水合物和沉积物检验实验室装置(简称GHASTLI)代表了当前天然气水合物模拟实验的最高水平，正在进行的是自然界和实验室形成的天然气水合物-沉积物的物理性质的研究。
天然气气体水合物的开发与利用
天然气气体水合物的开发与利用天然气气体水合物是一种新型的天然气资源，目前已经成为进行深海自然气勘探的焦点。
故而天然气气体水合物的开发与利用对于满足现代化经济和人民生活的需要，支持经济发展，建设繁荣社会意义重大。
本文将介绍天然气气体水合物的科学概念、开发和利用现状、以及未来可持续利用途径。
一、天然气气体水合物概述天然气气体水合物（Natural Gas Hydrate，NGHs）是一种含天然气的冰晶，是由天然气分子和水分子自然结合形成的一种天然化合物，主要分布在大洋中的沉积物层和陆地地下。
天然气气体水合物是一种新发现的天然气储藏形式，具有储量巨大、分布广泛、温室气体排放低等特点。
目前全球可开采储量约有1,500-10,000万亿立方米，价值极高。
二、气体水合物的开采现状在现阶段，天然气气体水合物的开采存在很多困难，最主要的难题是水合物的稳定性。
它只在深海或深层地下的高压和低温环境下形成，一旦形成之后，对温度、压力和外界环境的微小变化都十分敏感，很容易造成不稳定甚至自爆等问题。
目前，天然气气体水合物的开采还没有能够完全解决这些问题。
三、气体水合物的利用途径天然气气体水合物的利用途径有很多种，目前主要有以下三种方案：（1）燃料利用：天然气气体水合物能够替代传统燃料，生成燃气，作为燃料使用。
它具有高能量效益、无碳排放、资源充足等优点。
（2）海上采矿：由于气体水合物储量巨大，海上采矿也是一种可行的方案。
矿山开采需要在水合物层下方钻井，采用挖掘设备进行采集。
（3）制备化学品：气体水合物中也含有一些重要的化学品，例如甲烷、丙烷、乙烯和丙烯等，这些物质可以进行化学加工，制备成为有价值的化学品。
四、未来可持续利用途径未来气体水合物的开发和利用需要在可持续的基础上进行。
环境保护、岩石矿产资源保护、以及社会责任都要纳入考虑的范围。
分析未来的趋势，可持续的气体水合物开发和利用应该主要围绕以下四点展开：（1）技术创新：寻求更先进、更安全的采矿技术，以及设备更新、工艺创新等。
2024年天然气日常安全常识
2024年天然气日常安全常识
1.检查天然气设备和管道的安全状况：定期检查家中的天然气设备和管道，确保没有漏气和损坏的情况。
如发现任何问题，立即联系专业人员进行修理。
2.正确使用天然气设备：使用天然气设备时，确保遵循正确的使用方法和安全操作规程。
不要将易燃物品放在附近，避免引发火灾风险。
3.保持通风良好：在使用天然气设备时，确保室内通风良好，以免积累过多的天然气造成危险。
4.关注天然气气味：天然气无色无味，但添加了一种特殊气味以便于发现。
如果您闻到天然气的味道，立即采取行动：不要使用电器、打开或关闭电灯开关、使用手机或电话，而是迅速打开门窗通风，尽快撤离室内，避免使用明火或引发其他火源。
5.及时处理天然气泄漏：如果发现天然气泄漏，不要试图解决问题，而是迅速撤离并通知当地的天然气供应公司，他们会派遣专业人员前来处理。
6.安装天然气报警器和烟雾报警器：安装天然气报警器和烟雾报警器是必要的，它们可以及时发出警报，提醒您采取行动。
7.避免擅自更改天然气设备：为了安全起见，不要擅自更改天然气设备或煤气表。
请注意，以上建议仅为参考，请根据实际情况和当地规定采取相应的安全措施。
如需更多详细信息，建议咨询当地天然气供应公司或相关专业人员。
天然气水合物的形成与防治
3) 脱除天然气中的水分；
4) 向气流中加入抑制剂(阻化剂)。
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抑制剂的种类：
常 用 的 抑 制 剂 有 甲 醇 、 乙 二 醇 ( EG)、 二 甘 醇
天然气水化物的形成及防止
一、 概 述
• 气体水合物：是水不轻烃、CO2 及H2S等小分子气 体形成的非化学计量型笼形晶体化合物(clathratehy drates ),或称笼型水合物。 天然气水合物：是一种由水分子和碳氢气体分子组 成的结晶状固态简单化合物 （M·nH2O） 外观：如冰雪状，通常呈白色。结晶体以紧凑的格 子构架排列，不冰的结构非常相似。 组成：水合物是在一定压力和温度条件下，天然气 中的某些组分和液态水生成的一种丌稳定的、具 有非化合物性质的晶体。 密度：比水轻。
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• Ⅲ、加热解堵法：确认冰堵点后，给 其冰堵点缠绕伴热带或者是给冰堵点 加保温层，还可以用热水冲浇冰堵管 道，使水合物分解、被气流带走而解 除堵塞。
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FIN.
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(DEG)等。甲醇、乙二醇和二甘醇等。 从抑制剂结构及物化性质可看出：甘醇类的醚 基和羟基团形式相似于水的分子结构，不水有强的 亲合力。向天然气中注入的抑制剂不冷却过程凝析 的水形成冰点很低的溶液，天然气中的水汽被高浓 度甘醇溶液所吸收，导致水合物生成温度明显下降。 由于乙二醇同时具有挥发性低、吸收性强、再
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水分子
水分子笼
天然气水合物模型
天然气分子
3
几个笼联成一体的形成物称为晶胞。
气体水合物的晶格 （a）I型结构体心立方晶格； （b）Ⅱ型结构金刚石型面心立方晶格
天然气水合物的产生与开采
天然气水合物的产生与开采天然气水合物（Natural gas hydrate)，简称天然气水合物，也称冰沸石，是一种在高压、低温条件下形成的天然气沉积物，为天然气与水素键合成分的混合物，通常以颗粒状或其它形态存在于海洋沉积物或极地深层地质中。
天然气水合物的成因是天然气在海洋底层沉积物和极地深层地质中，由于水体在低温高压环境下，形成氢键结合，使天然气分子与水分子形成水合物，形成所谓的天然气水合物。
天然气水合物通常存在于深水海底或者低温高压地区，有些水合物矿床中包含的有机质很高，其中蕴藏的可燃气数量多达全球其他天然气资源总量的数倍，为人类提供了一种巨大的新能源类型。
天然气水合物对人类社会的意义巨大，提供了新的能源来源，天然气水合物在全球应用于较早的国家有日本、韩国等，但其在燃烧时会产生二氧化碳，于是有人提出了是选择安全性高，温室气体排放较少的天然气水合物为新的能源，甚至有人认为天然气水合物是可再生能源。
天然气水合物开采目前在全球尚处于探索阶段，不过这项新能源对世界各国的科学家、工程师以及实验室正在进行着许多尝试。
不同的国家采用了不同的天然气水合物开采方法，如日本研究开发的坑道式和隔断缝隙式；美国和加拿大探讨的地面注射的沸石层，俄罗斯尝试的地面气水合物矿；而中国正在开展利用沉积物层的“4+1”水合物开采技术。
这些开采方法的不同，还需进一步验证其可行性，通常存在着较大的风险和挑战。
天然气水合物的开采面临许多困难和问题：第一是地质勘察和探测，如何准确判断潜在的矿床的位置和含量。
第二是采矿工艺和技术，如何实现高效率、稳定的采矿和萃取。
第三是环境问题，如何在开采过程中保证海洋生态系统和渔民的生产生活。
第四是经济问题，如何在开采中保持盈利和市场竞争力等等。
在开采天然气水合物的过程中，对环境和周围社区的影响需要更多的研究和关注。
虽然天然气水合物是一种很有前途的可再生能源，但我们仍然需要遵循杏仁经营、可持续发展的原则，同时采用更加可持续的生产方式，减少对环境的影响和损害。
2024年天然气安全使用常识
2024年天然气安全使用常识
1. 定期检查：定期检查家庭天然气管道的安全性，包括检查管道是否有损坏或泄漏。
如果发现任何问题，应立即联系专业的天然气技术人员进行修复。
2. 安装燃气报警器：在家庭中安装燃气报警器，以便在有泄漏时发出警报。
3. 避免使用明火：天然气是易燃物质，避免在附近使用明火、打火机或烟蒂等。
4. 通风：使用天然气设备时，确保有良好的通风，以防止燃气积聚。
5. 注意气味：天然气本身是无色无味的，但添加了一种特殊的气味以便发现泄漏。
如果您嗅到类似硫磺或腐烂鸡蛋的气味，应立即采取行动。
6. 关闭阀门：如果发现天然气泄漏，首先要关闭天然气阀门，并尽快撤离危险区域。
然后通知相关部门进行处理。
7. 避免堵塞通风孔：不要堵塞通向天然气设备的通风孔，以确保正常运行和安全。
8. 学习紧急处理程序：了解和学习应对天然气泄漏等紧急情况的处理程序。
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长输管道天然气水合物形成与防治
水合物不仅可能导致管道堵塞，也可造成分离设备和仪表的堵塞， 因此天然气输送过程中水合物的产生与预防是很重要的问题。
天然气长输管线水合物生成的预防
输气设备中由于天然气形成水合物而产生的危害是普遍的现 象，因此对其防治非常重要。
天然气水合物(Natural Gas Hydrates)也称水化物或简称水合物， 是在一定压力和温度条件下，天然气中某些气体组分与水形成的一种 复杂的但又不稳定的白色结晶固体，是一种类似于冰或雪的物质。密 度为0.88~0.90 g/cm3。其中可形成水合物的典型物质包括：CH4、 C3H6、C2H4、C2H6、CO2 和H2S 等。一般用M⋅nH2O 表示，M 为水 合物中的气体分子，n 为水分子数，如CH4⋅6H2O，CH4⋅7H2O， C2H6⋅7H2O 等。也有多种气体混合的水合物。
大量研究结果表明，水合物是由氢键连接的水分子结构形成笼形 结构，气体分子则在范德华力作用下，被包围在晶格中。至今，在 自然界已经发现了3 种水合物晶格结构：结构Ⅰ型、结构Ⅱ型、结 构H 型，晶格中含有无数大小不等的孔穴。在稳定的水合物中，一 些孔穴被气态化合物占据，称之为客体分子。只有分子尺寸和几何 形状适宜的气体才能进入孔穴。孔穴中可能仅含有一种气态化合物， 也可能含有不同化学种类的气体分子。在一稳定水合物中无需所有 孔穴均被填满，在Ⅰ型结构的晶格空穴中只能填充CH4、C2H6 小分 子烃类以及H2S等非烃分子；Ⅱ型结构中还可以容纳C3H8、C4H8等 较大的烃类气体分子；而H 型结构除了能容纳上述各种分子外，还 能容纳一般的原油分子i-C5。
降压控制
与管线加热技术原理相似，通过降低体系压力来控制水合物的生成。 有3 种极限情况：等温降压，压力十分缓慢地降低；等焓降压，压力迅 速降低，不发生热传递；等熵降压，压力通过理想膨胀机降低，不发生 热传递。实际的降压过程通常介于等温和绝热之间。
浅谈天然气水合物的研究简史
浅谈天然气水合物的研究简史发表时间：2020-12-11T12:28:18.243Z 来源：《城镇建设》2020年27期作者：朱金朝，丁春晓[导读] 天然气水合物是天然气以水合物形式存在的一种天然气在水中的赋存状态朱金朝，丁春晓山东省特种设备检验研究院临沂分院摘要：天然气水合物是天然气以水合物形式存在的一种天然气在水中的赋存状态，是清洁、高效、高储量的新型能源。
人们对天然气水合物从发现到逐步认识、开发利用的研究已有二百年的历史，大致可分为天然气水合物起步研究阶段、天然气水合物应用研究发展阶段、专题研究阶段。
关键词：天然气水合物研究简史天然气是重要的化工原料和清洁能源，在世界能源消费结构中，天然气已占23%。
随着传统化石燃料煤、石油的逐步枯竭，天然气的能源地位有进一步增加的趋势，必将成为未来的主导能源。
天然气水合物是天然气以水合物形式存在的一种天然气在水中的赋存状态，是清洁、高效、高储量的新型能源。
随着中国在南海连续试采天然气水合物的成功，人们对天然气水合物的研究不断深入，以水合物形式储运天然气技术得到了人们更大地关注。
人们对水合物从发现到逐步认识、开发利用的研究已有二百年的历史，大致可分为以下几个研究阶段：天然气水合物起步研究阶段：1810年，英国皇家学会会员Davy首次在实验室发现气水化合物。
随后，美国、法国等国家的科学家也合成了一系列的气体水合物。
1888年Valard人工合成天然气水合物。
这一阶段人们对气水合物的研究主要停留在实验室研究，研究重点在于化学组分与物质结构，且争议颇多。
天然气水合物应用研究发展阶段：1934年，前苏联在被堵塞的天然气输气管道里发现了天然气水合物。
由于水合物的形成，输气管道被堵塞，前苏联的大量研究主要是以如何预防天然气水合物的生成以避免输气管道的堵塞为研究目的。
在二十世纪四十年代末，天然气形成水合物后体积会缩小这一特点逐渐引起了科学家的研究兴趣，科学家们开始了发展天然气水合物成为一类天然气储运新方式的探索。
天然气水合物的开发应用与环境安全
天然气水合物的开发应用与环境安全一、概述天然气水合物（Natural Gas Hydrate，NGH）是一种在深海和寒冰地区广泛存在的天然气储存形式。
其主要成分为甲烷，同时还含有少量其他气体。
NGH的开发应用具有较大潜力，但同时也面临着环境安全问题。
本文将从开发应用和环境安全两个方面对NGH进行探究。
二、开发应用1. NGH的储量和分布NGH是一种广泛分布的天然气储存形式，分布在全球沉积物中，其中最主要的是在深海和冰层地区。
尤其是北极、南极和西太平洋等地区，NGH资源特别丰富。
根据有关部门的数据，全球NGH 储量超过29000亿立方米，比全球已探明的天然气储量多出数十倍，其中我国NGH资源居世界前列，占世界储量的30%以上。
2. NGH的开发技术NGH的开发技术主要包括气泡法、抽吸法、热釜法和化学注剂法等。
其中气泡法是采用将空气或其他气体吹入NGH，使其脱水而释放出天然气；抽吸法是利用机械和化学能量促使NGH释放天然气；热釜法则是将NGH加热并减小周围压力，使其脱水而释放出天然气；化学注剂法是通过添加化学物质促使NGH脱水分解，释放天然气。
目前，气泡法和化学注剂法相对较为成熟，但对环境的影响较大，抽吸法和热釜法则认为对环境的影响较小，正在逐步发展和完善。
3. NGH的应用前景NGH储量丰富，天然气资源短缺的国家和地区可利用NGH满足能源需求。
同时，NGH还有广泛的应用前景。
天然气是一种清洁燃料，NGH的开发能够降低煤炭和油气的使用，减少二氧化碳等大气污染物的排放，对改善全球环境具有重要意义。
此外，NGH还可用于生产燃料、化学品、吸附材料等领域，具有十分广阔的市场前景。
三、环境安全1. NGH开发对环境的影响NGH的开发过程会对环境造成一定的影响，主要表现为水下采矿对海底生态系统的破坏、沉积物搬运和深水作业对海洋生物的影响以及天然气的排放对大气环境的污染等。
因此，NGH的开发需要在环境影响评价、环境监测和环境保护等方面进行全面考虑和措施，降低NGH开发对环境造成的负面影响。
天然气水合物的开采与应用
天然气水合物的开采与应用天然气水合物，简称天然气冰，是固态的天然气和水混合体，主要由甲烷组成。
在高压低温的环境下形成，通常存在于海底深处。
天然气水合物是一种崭新的能源来源，被誉为能源领域的“黑马”。
不仅具有较高的能量密度和广泛应用前景，而且储量巨大。
据国际能源署预计，全球天然气水合物储量为气体当量2.5万亿至3万亿立方米，约为全球天然气储量的2000倍。
因此，开采与应用天然气水合物具有重要的战略意义和深远的经济意义。
一、天然气水合物的开采目前，天然气水合物的开采技术还处于起步阶段。
其开采方式主要分为两种：海洋开采和陆地开采。
海洋开采是目前天然气水合物开采的主要方式。
目前被认为最有潜力的区域是东海、南海和北极地区。
这些地区都是高压低温的海底环境，适合天然气水合物的形成和储存。
目前，日本、韩国、美国等国家已进行了国内水合物沉积规模和分布的调研和评估。
陆地开采主要是指天然气水合物的煤层气开采。
这种开采方式目前在中国较为流行，主要选择煤层气富集区域。
在我国，这种方式的开发具有较高的经济、环保和社会效益。
二、天然气水合物的应用天然气水合物具有很高的能量含量和广泛的应用前景，可以替代传统燃料，实现能源结构的转型。
其应用领域主要包括燃料、化工、热电联产等。
1.燃料领域天然气水合物可以清洁高效地燃烧，是替代煤炭和油类燃料的一种重要选择。
它的主要优点是燃烧后不会产生大气污染物和温室气体，且能够降低车载和船舶的运输成本。
目前，日本和韩国等国家已将天然气水合物列为稳定的燃料资源，是实现低碳经济、环保经济的一个良好选择。
2.化工领域天然气水合物可以通过裂解甲烷等方式，生产出丰富的化学原料，如丙烯、丁烯等。
这些物质广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维、服装、医疗等行业，对提高我国化学工业的核心竞争力和推动经济发展具有重要意义。
3.热电联产利用天然气水合物进行热电联产，可以有效解决城市和工业部门的供热和供电需求。
特别是在冷地区，天然气水合物具有广阔的应用前景。
天然气安全使用常识
天然气安全使用常识
天然气是一种清洁、高效的能源，但如果使用不当可能会带来一些安全隐患。
因此，了解天然气的安全使用常识非常重要。
下面是一些有关天然气安全使用的常识。
1.安全的购买和存储：
-购买天然气时，应选择合法的经销商或供应商，确保气源的质量和合规性。
-存储天然气时，应放在通风良好的地方，远离明火和易燃物品，避免阳光直射，防止高温引起气体泄漏。
2.检查和维护设备：
-定期检查家庭和商业天然气设备，包括热水器、热水炉、燃气炉、燃气灶等。
确保所有设备都安装完善，并按照规定进行定期维护和保养。
-注意检查气体管道是否有泄漏迹象，例如气味、噪声或残留气体。
3.防止气体泄漏：
4.使用天然气设备的注意事项：
-在使用燃气设备时，务必按照说明书上的要求和使用方法。
-不要将易燃物品放在燃气设备附近，以免引发火灾。
-不要将天然气设备用于其他非指定用途，例如加热油、溶解沥青或其他危险物质。
5.如何应对紧急情况：
-如发生火灾，尽快撤离，并在安全地点呼叫消防队救援。
6.安全使用天然气时的其他建议：
-安装一台可燃气体警报器，以在检测到天然气泄漏时及早发出警报。
-家中应配备一个天然气阀门，以便在紧急情况下切断天然气供应。
-在熄灭燃气设备之后，务必确认煤气阀门已关闭，防止煤气泄漏。
总之，天然气的安全使用对个人和家庭的安全至关重要。
了解并遵守
天然气的安全使用常识，可以最大程度地降低事故的发生几率。
同时，应
建立家庭或企业紧急应对预案，以防万一发生事故时能迅速有效地处理。
天然气水合物发展史
Davy于1810年首次在伦敦皇家研究院实验室成功地合成了氯气水合物，引起了化学家们的极大关注，如法国Berthelot相Villard，美国Pauling等化学家在科学辩论的同时还进行了各种水合物合成实验，成功地合成了系列气水合物。
本世纪初期30年代，人们发现输气管道内形成白色冰状固体填积物，并给天然气输送带来很大麻烦，石油地质学家和化学家便把主要的精力放在如何消除气水合物堵塞管道方面。
直到60年代苏联在开发麦索亚哈气田时，首次在地层中发现了气水合物藏[4]，人们才开始把气体水合物作为一种燃能研究。
此后不久，在西伯利亚、马更些三角洲、北斯洛普、墨西哥湾、日本海、印度湾、中南海北坡等地相继发现了气水合物，这使人们意识到气水合物是一种全球性的物理—地质作用现象，便掀起了70年代以来空前的水合物研究热潮。
在石油即将耗尽的现代，科学家积极的寻找有效的替代能源，近年来在海中发现的大量天然气水合物固体，天然气水合物(natural gas hydrates)简称为气水合物(gas hydrates)，是由主成分水分子组成似冰晶笼状架构，将气体分子等副成分包裹于结晶构造空隙中之一种非化学计量(non-stoichiometric)的笼形包合物结晶。
所包合的气体分子组成可能有甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、异丁烷(C4H10)、正丁烷(C4H10)、氮(N2)、二氧化碳(CO2)或硫化氢(H2S)等。
自然界产出的气水合物所含气体分子组成常以甲烷为主，故也有些学者将气水合物通称为甲烷水合物(methane hydrate)，而水合甲烷(methane hydrate)，成了目前的当红替代能源研究目标之一。
布鲁克黑文国立实验室的化学教授马哈詹等人，１３日在加利福尼亚州圣叠戈举行的美国化学学会全国会议上报告说，他们建造了一个能放在桌面的耐压、耐低温透明舱室。
研究人员在这个实验舱中仿真海底环境，人工制造出水合甲烷。
水合物法储运天然气相关技术讲解
三种水合物的结构数据
结构类型
晶体结构
小 笼S
结构 直 径Å
大 笼L
结构 直 径Å
每个晶胞中的小笼数
每个晶胞中的大笼数
每个晶胞的水分子数
每个晶胞中小笼数与水分 子数之比
每个晶胞中大笼数与水分 子数之比
晶胞分子式
Ⅰ型 体心立方体
512 7.82 51262 8.66
2 6 46 1/23
Ⅱ型 金刚石立方体
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客体分子与水合物 结构的匹配关系 3.5～7.5Å
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Structures of clathrate
hydrates
CH4, C2H6, etc.
Structure I
Hydrogen bonding
Structure II
C3H8, C4H10, etc.
Structure H
Methylcyclohexane
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H型水合物结构
六面体结构
由1个大笼（51268）、2个中笼 （435663）、3个小笼（512）三种 共6个笼子组成的。
大笼半径比Ⅰ、Ⅱ型结构的大笼 半径大1 Å，晶胞分子式为 S3S’2L1·34H2O
研究指出：只有当氙、硫化氢、 甲烷等小分子辅助气体与大分子 氢烃组分（包括2-甲基丁烷、甲 基环戍烷、甲基环己烷、环辛烷 等）共存时才能形成H结构的水 合物。大气体分子形成大笼，小 气体分子则形成小笼和中笼。
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一般以白色冰状固态晶 体形式稳定存在于高压 低温的条件下，在常温 常压下很容易分解成气 体和液态水，在空气中 极易点燃。因而也被喻 为“可燃冰”或“暖冰
天然气水合物实物照片
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自然界中的天 然气水合物广 泛存在于大陆 坡海底沉积层 、极地及冻土 层中，是一种 潜在能源，对 全球气候变化 ，海底边坡稳 定也都有影响
天然气水化物形成与防护
3. 干燥
防止天然 气在输气管道 中生成水合物 的根本办法就 是干燥天然气，
气体处于水汽的饱和或过饱和状态并存在游离水； 有足够高的压力和足够低的温度。
辅助条件
在具备上述条件时，水合物有时尚不能形成，还 必须具有一些辅助条件，如压力的脉动，气体的高速
流动，因流向突变产生的搅动，水合物晶种的存在及
晶种停留的特定物理位置如弯头、孔板、阀门、粗糙 的管壁等。
天然气水合物的生成条件
CK 式中 : w1 在抑制剂加入点天然气的含水量, g / cm3 w2 出口气流中的最终含水量, g / cm3 C 加入抑制剂的重量浓度,% K 回收抑制剂的重量浓度,%
q0
w1 w2 K
The end,thank you! 感谢聆听！
它的形成条件远远超过了水的冰点
块，最终阻塞管道
的雪”)
天然气水合物可以在任何时候产 而升高
天然气水合物是一种笼形晶格包络物，即水分子籍氢键结合成笼形晶格，而气体分子则在范 德华力作用下，被包围在晶格的笼形孔室中。
水分子
水分子笼
天然气水合物模型
天然气分子
二、 水合物的形成条件
天然气水合物形成的必要条件是
－30
－25
－20
-16
－12
－8
－4
4
8
12
16
0.591
0.718
天然气水合物的开发及应用
天然气水合物的开发及应用近年来，全球能源需求不断增长，天然气的地位逐渐显现出来。
而在天然气的众多形态中，天然气水合物被看作是极具潜力的天然气优质替代品。
天然气水合物是一种固态物质，类似于冰，由天然气和水混合而成。
随着技术的发展和工艺的成熟，天然气水合物的开发和应用将为全球的能源战略提供重要的支持。
一、天然气水合物的形成和分布天然气水合物的形成主要受到水温度和压力的影响。
在海洋底部高压、低温的深层沉积物中，天然气从油、煤中释放出来，与海水中的水分子聚集形成水合物。
天然气水合物最早在日本海被发现，其后全球各地发现了大量的天然气水合物。
全球的天然气水合物分布主要集中在北极地区、南极地区和深海底部。
二、天然气水合物的开发和利用天然气水合物的开采和利用是一项极具挑战性的工程，需要克服天然气水合物在采掘、运输和储藏等方面的技术难题。
目前，天然气水合物采取的主要方式是在深海底部进行水下开采，其次是通过热力学制冷、钻孔抽采等技术进行开采。
天然气水合物的运输和储存也面临着很多的挑战，如天然气水合物本身的不稳定性等问题。
然而，天然气水合物的开采和利用也有着广泛的应用前景。
天然气水合物是天然气的优质替代品，其能量密度大、环境友好、资源储量丰富等特点备受瞩目。
天然气水合物可广泛应用于家庭、工业、交通、发电等领域，具有广阔的应用前景。
三、天然气水合物的市场前景随着全球能源需求的增长和可再生能源的推广，天然气作为一种醇合适的替代能源逐渐受到重视。
天然气水合物作为天然气的优质替代品，拥有着广泛的市场前景。
据国际天然气水合物协会预测，到2050年，全球天然气水合物产量将达到130亿立方米，占全球天然气产量的10%左右。
尽管天然气水合物的开采和利用还存在诸多的技术和经济困难，但相信随着科技和工艺的不断进步，这种新型能源将会发挥更加重要的作用，为全球能源的可持续发展做出突出贡献。
天然气水合物的发现和研究历史
天然气水合物的发现和研究历史姚伯初编译国外地质，2000，（1）：1-11天然气水台物的发现和研究历史分为以下三个阶段：1：从它的发现(1810年)到1934年此阶段中，科学家出于好奇心，将水和气体结合成固态的天然气水合物；2：从1934年至1960年主要将天然气水合物作为一种人造物质，科学家感兴趣的是它对天然气生产和加工的阻碍作用；3：从1960年至现在科学家发现在大洋中，永久冻土带内以及地球大气圈外的环境中均存在通过数百万年形成的天然气水合物。
目前是上述三个时期的最后时期，是天然气水台物发现史中最使人困惑的时期。
在十九世纪，水合物的初发现，总共有4O份出版物；至本世纪到1982年，有关水合物的出版物增加到80份。
一、实验室中的水合物1810年，Humphvey Davy先生用氯气发现了天然气水合物。
“在化学书中一般论述为：在低温条件下，氯气能浓缩和结晶。
我在几个实验中发现不是这样。
溶解在水中的氧氯化钾比净水更容易结冰。
但是，用石灰氯化钾干燥的纯气体在华氏4O度之下没有任何变化”Davy 于是说。
在随后的一又四分之一个世纪中，研究者的工作目标集中在两个方面：其一、集中认别形成水台物的所有化合物；其二、希望能定量地描述这些化合物及成份和物理性质。
表1总结性地列出了这个时期主要研究者的工作年代事件1810 Humphrey Davy先生发现氯化钾水合物1823 Faraday确定水合物分子式为C12·10H2O1882-83 Ditte和Maumene怀疑上述氯化钾水合物的组成1884 Roozeboom 确证了上述水合物的分子式1828 Lowig发现了溴水合物1876 Aiexeyeff对溴水物(Br2·H20)有异议1829 de Ia Rive发现了氧化硫水舍物，分子式为SO2·7H2O1848 Pierre测定了氧化硫水合物的分子式为SO2·11H2O1855 Schoenfield涮量出氧化巯水合物的分子式为SO2·14H2O1884-85 Roozeboom 第一次用SO2确定了水合物上、下四倍点1856-58 Berthelm (1856)、Milion (1860)、Dudaux (1867) 和Tanret(1878)对Cs2(铯)水台物组分持异议1885 Chancel和Parmentier确定了三氯甲烷水合物1882 Wroblewski测量了二氧化碳水合物1877-82 Cailletet和Caiiletet及Borclel第一次从CO2+PH3及H2S+PH3中测量了混合气体水合物1882 De Forcrand假设分子式为H2S·(12-16)H2O，测量了30对H2S与第二组分如CHCl、CH3Cl、C2H3Cl、C2H3Br及C2H3Cl的水合物，他认为气部组分为C·2H2S·23H2O1888 Viiiard得出H2S水合物与温度的相关性1888 Forerand和Villard测量了CH3CI和H2S水合物与温度的相关曲线1888 Villard测量了CH4、C2H4、C2H2和N20的水合物1890 Villard测最了C2H4·水合物，认为温度的下四倍点是随着所探索物质的分子量之增加而减少，他认为水合物是一种特殊晶体1896 Villard测量氮气水合物，假设的氰与氧气水台物；首先用热生成资料得到水／气比1897 De Forcrand和thomas探寻双水合物，发现混合水合物，由许多卤代烃和C2H2、CO2、C2H6混合而成1902 De Forcrand首先对AH 和成分使用了克劳一克拉珀关系I将15种水台物状态列成表1919 Scheller和Meyer改进了克劳一克拉珀技术1923-25 De Forermd 测量了氯和氙的水合物在第一时期中，法国科学家Villard和De Foxcrand为水合物做了很多工作。
天然气水合物的研究和应用
天然气水合物的研究和应用天然气水合物（Natural Gas Hydrates，NGHs）是一种广泛存在于海底等低温高压环境中的天然气储存形式。
其中天然气以限制性捆绑水分子的形式被固定在水合物分子中，带来了巨大的储气量和储量潜力，同时也面临着技术难度、环境保护和经济效益等问题。
本文将就天然气水合物的研究、应用和未来展望进行探讨。
一、天然气水合物的发现和性质在19世纪，人们就已经在冰球岛的壳牌油田开掘中发现了天然气水合物。
随着海洋科学和石油勘探技术的发展，人们对天然气水合物的形成、分布、储量等方面有了更深入的认识。
目前已经发现了全球超过30个国家的水合物分布，总量估计达到10万亿立方米以上，比当前已开采的石油、天然气总量还要多。
天然气水合物的形成需要低温高压环境，一般在水深500米以上的海底沉积物中形成。
水合物分子为八面体结构，每个八面体分子中由6个水分子包围着1个天然气分子。
天然气分子主要是甲烷和少量乙烷等烷烃，烷烃的数量和种类取决于地质和气候条件。
天然气水合物的密度为0.9 g/cm³，比一般气体的密度大20到30倍，因此也被称为“固态天然气”。
二、天然气水合物的开采难题由于天然气水合物深藏于海底，固态且密度大，开采难度极大，需要高度发展的技术和设备支持。
一般而言，天然气水合物的开采并不直接进行，而是通过将水合物升到一定深度使其转变为气态天然气，再通过管道输送到海面上。
但这种技术和设备的研发和运用需要消耗大量的资源和能源，并且需要面对海底环境、恶劣天气和地震等因素的影响，也就带来了极大的经济和环境风险。
三、天然气水合物的应用前景天然气水合物储量丰富，意味着对于全球能源短缺问题的缓解有着重要意义。
同时，纯度高、热值佳、易于储存等天然气水合物的特点，使其在能源领域拥有极为广泛的应用前景。
目前，日本、韩国、中国等国家均在积极探索天然气水合物的开发与利用途径。
除了在能源领域的应用，天然气水合物还有着广泛的研究价值。
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天然气水合物的发现史天然气使用安全常识天然气水合物（Natural Gas Hydrates，NGHs）是一种由天然气分子和水分子形成的晶体化合物。
它们在高压和低温的条件下形成，并存在于陆地和海洋沉积物中。
天然气水合物被认为是一种巨大的能源资源，可能比煤炭、石油和天然气等传统化石燃料资源更为丰富。
以下是天然气水合物的发现史以及天然气的使用安全常识：
一、天然气水合物的发现史：
1.初次发现：最早对天然气水合物的描述发生在18世纪末和19世纪初，当时，北美被描述为“冷气固化物”，但直到20世纪60年代，人们才首次证实了其存在。
2.挖掘天然气水合物：人们于1969年在墨西哥湾发现了深水天然气水合物，但直到2002年，日本才首次成功挖掘和提取天然气水合物。
3.进一步证实：从1990年代开始，国际上的科学家们陆续在世界各地的海洋沉积物和深地层沉积物中发现了更多的天然气水合物。
二、天然气的使用安全常识：
1.天然气泄漏的风险：天然气的主要成分是甲烷（CH4），它具有易燃性和无色、无味的特点。
天然气泄漏可能导致爆炸和火灾的风险，因此天然气使用过程中需要注意安全。
2.检查和维护：定期检查和维护燃气设备和管道，确保其安全运行。
如果发现泄漏，应立即通知相关部门进行修复。
3.安全燃烧：使用天然气的燃气炉、燃气灶等燃气设备时，应确保良好的通风环境，避免一氧化碳中毒等危险情况发生。
4.防止火灾：禁止在天然气灶或炉子附近使用易燃物品，如喷雾瓶等。
并确保使用天然气设备时无明火，并随时保持家庭灭火器的可用性。
5.预防意外：在使用天然气时，应注意避免刺激性和腐蚀性物质的接触，以免损坏管道或设备。
6.紧急情况应对：如发生天然气泄漏或其他紧急情况，应迅速采取以
下措施：不使用明火，关闭天然气阀门，立即离开并通知有关部门。
综上所述，天然气水合物作为一种巨大的能源资源，在不断的发现和
研究中逐渐为能源开发者所关注。
然而，天然气的使用也需要严格遵守安
全常识，以确保使用过程的安全性和可靠性。
只有充分熟悉和掌握天然气
的特性和安全使用知识，才能更好地保护人们的生命财产安全。