25.沉睡的能源之王——可燃冰PPT课件
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海洋地球化学-可燃冰--天然气水合物PPT课件
2020/3/23
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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。
2020/3/23
9
可燃冰开采方案主要有三种。 第一是热解法。利用“可燃冰”在加温时分解的特性，使其由固态分 解出甲烷蒸汽。但此方法难处在于不好收集。海底的多孔介质不是集中 为“一片”，也不是一大块岩石，而是较为均匀地遍布着。如何布设管道 并高效收集是急于解决的问题。 方案二是降压法。有科学家提出将核废料埋入地底，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。 方案三是“置换法”。研究证实，将CO2液化（实现起来很容易）， 注入1500米以下的洋面（不一定非要到海底），就会生成二氧化碳水合 物，它的比重比海水大，于是就会沉入海底。如果将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。
一方面，可燃冰有着其他传统 能源无可比拟的开发优势，而另 一方面，可燃冰的利用难度极大， 不仅要求技术高，而且要方案完 备。
可见，“可燃冰”带给人 类的不仅是新的希望，同样 也有新的困难，只有合理的、 科学的开发和利用，“可燃 冰”才会真正的为人类造福。
可燃冰存在于海底或陆地冻土带内，具有非常高的使用 价值，1m3可燃冰等于164m3 的常规天然气藏,是其他非常规 气源岩( 如煤层、黑色页岩)能量密度的10 倍，是常规天然气 能量密度的2 ～ 5倍
2020/3/23
苏教版中职语文(单招)第四册第10课《“可燃冰”将解千年能源忧》ppt课件3
偶然的发现
30年代，为了输送天然气铺设了输气管道。 一些输气管道经常奇怪地被冰块堵塞?
对这些冰块结构和成分分析后发现， 这是天然气和水的结合物义，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。
总结
我国从1993年开始变为原油进口国，预计 2020年原油进口将达2亿吨(将成为世界第一大 原油进口国)，因此开发可燃冰迫在眉睫。可 以断定，可燃冰作为未来的新能源占有举足 轻重的地位。 我国可燃冰储量巨大，相信随着我国勘测 及研究开发技术的不断提升，这些问题都能 得到很好解决。尽早实现其储量勘察及商业 开采对于缓解能源危机具有重要意义……
一（1—5）： 提出观点：可燃冰分布广泛，储量丰富，有望解 决人类即将面临的能源危机。 二（6—9）： 介绍对气水化合物的探究历史及认识过程，指出 “可燃冰”作为第四代能源的重要性。 三（10）： 介绍可燃冰形成的条件及其分布和储量。 四（11—14）： 说明可燃冰作为未来新能源的同时也是一种危险 的能源。
我们拭目以待吧！！！！！！
1.逻辑严密，阐释思路清晰;
2.概念清晰，定义准确，能用准确的语言 揭示事物的本质属性; 3.综合运用多种说明方法说明事物：下定 义、列数字、作比较、打比方、分类别、 举例子; 4.语言既有科学性，又有通俗性。
如何面对能源危机？
我们以实际行动一起节约资源，从 你我做起，从今天做起。 我们坚信明天的地球更美好！
现已证实分子结构式： CH4· 8H2O 可燃冰燃烧方程式：
CH4· 8 H2O + 2 O2 == CO2 （反应条件为“点燃”
）
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。
可燃冰PPT课件
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。
.
10
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： .
11
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。
.
难处
23
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。
.
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。
6物理高新技术--海洋技术——可燃冰课件
“ 可燃冰” 的形成有三个基本条件
第一，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，温度再高 “可燃冰”就会分解。
第二，压力要够，但也不能太大，0℃时，30个大 气压以上它就可能生成。
正是由于需要同时具备高压和低温的环境，“可燃 冰”大多分布在深海底和冻土区域，这样才能保持稳 定的状态，而且，海洋中的“可燃冰”数量远大于冻 土区域，其分布的陆海比例为1∶100。科学家估计， “可燃冰”主要分布在海底之下1000米范围内，海底 “可燃冰”分布的范围约占海洋总面积的10%，分布 面积达4000万平方公里。
据一则新闻报道，日前，我国青藏高原再次获得可燃冰 实物样品。国土资源部日前召开新闻发布会称，我国在青海 省天峻县木里镇永久冻土带多次成功钻获天然气水合物(又 称“可燃冰”)实物样品。我国成为世界第一个在中低纬度 冻土区发现“可燃冰”的国家，是继加拿大、美国之后第三 个在陆域钻获“可燃冰”的国家。科学家初略估算，我国远 景可燃冰资源量至少有350亿吨油当量。
迄今，世界上至少有30多个国家和地区在进行可燃冰 的研究与调查勘探 。1960年，前苏联在西伯利亚发现了 第一个可燃冰藏，并于1969年投入开发，采气14年，总 采气50.17亿立方米。 美国于1 9 6 9 年开始实施可燃冰调查。1998年，把 可燃冰作为国家发展的战略能源列入国家级长远计划，计 划到2015年进行商业性试开采。 日本开始关注可燃冰是在1992年，目前，已基本完成 周边海域的可燃冰调查与评价，钻探了7口探井，圈定了 12块矿集区，并成功取得可燃冰样本。
可燃冰开采方案主要有三种 方案一是热解法。利用“可燃冰”在加温时分 解的特性，使其由固态分解出甲烷蒸汽。但此方 法难处在于不好收集。海底的多孔介质不是集中 为“一片”，也不是一大块岩石，而是较为均匀 地遍布着。如何布设管道并高效收集是急于解决 的问题。 方案二是降压法。有科学家提出将核废料埋入 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。
可燃冰ppt课件
降低储层压力或从而分解为天然气和水
降压法开采原理图
202233
2 可燃冰开采技术
降压法
Exploitation of Combustible Ice
最大的优点是不需要连续激发，且生产成本低
1.大面积开采时自身能量不能满足压降的需 要
2.对可燃冰矿藏性质有要求，适合于水合 物层下部有天然气层时
3.降压引起储层温度降低，因而在水合物储 层接近0℃及在 0℃以下时不能采用，否则 会使水结冰或二次形成水合物堵塞储层
2017年 • 中国首次海域天然气水合物（可燃冰）试采成功。 101031
2 可燃冰开采技术
Exploitation of Combustible Ice
“可燃冰”相平衡条件
“可燃冰”是在一定低温和高压的 条件下存在的。
通过改变温度或者压力数值，使表 示可燃冰的点越过分界线。平衡打 破后，“可燃冰”可分解为可自由 流动的气体和水
热流体从地面泵入水合物地层，进行电 磁加热和微波加热，促使温度上升。高 于地层温度的外界物质的注入，使储层 温度上升到水合物分解的温度，并持续 提供热量来维持水合物的分解
1156
2 可燃冰开采技术
热激发法
Exploitation of Combustible Ice
a.热水注入阶段 b.可燃冰分解阶段 c.开采阶段
2256
3 可燃冰开采案例 Case of combustible ice mining
日本——首个掌握海底可燃冰采掘技术的国家
2013年3月12日，日本成功地在 爱知县渥美半岛以南70公里、水 深1000米处海底开采出可燃冰并 提取出甲烷，成为世界上首个掌 握海底可燃冰采掘技术的国家。
2013年，日本尝试过开采海底可燃冰并提取了甲烷，但由于海底砂流入开采 井，试验仅6天就被迫中断。本次试验持续12天后也因出砂问题中断，未能 完成原计划连续三四周稳定生产的目标，12天产气量只有3.5万立方米。
降压法开采原理图
202233
2 可燃冰开采技术
降压法
Exploitation of Combustible Ice
最大的优点是不需要连续激发，且生产成本低
1.大面积开采时自身能量不能满足压降的需 要
2.对可燃冰矿藏性质有要求，适合于水合 物层下部有天然气层时
3.降压引起储层温度降低，因而在水合物储 层接近0℃及在 0℃以下时不能采用，否则 会使水结冰或二次形成水合物堵塞储层
2017年 • 中国首次海域天然气水合物（可燃冰）试采成功。 101031
2 可燃冰开采技术
Exploitation of Combustible Ice
“可燃冰”相平衡条件
“可燃冰”是在一定低温和高压的 条件下存在的。
通过改变温度或者压力数值，使表 示可燃冰的点越过分界线。平衡打 破后，“可燃冰”可分解为可自由 流动的气体和水
热流体从地面泵入水合物地层，进行电 磁加热和微波加热，促使温度上升。高 于地层温度的外界物质的注入，使储层 温度上升到水合物分解的温度，并持续 提供热量来维持水合物的分解
1156
2 可燃冰开采技术
热激发法
Exploitation of Combustible Ice
a.热水注入阶段 b.可燃冰分解阶段 c.开采阶段
2256
3 可燃冰开采案例 Case of combustible ice mining
日本——首个掌握海底可燃冰采掘技术的国家
2013年3月12日，日本成功地在 爱知县渥美半岛以南70公里、水 深1000米处海底开采出可燃冰并 提取出甲烷，成为世界上首个掌 握海底可燃冰采掘技术的国家。
2013年，日本尝试过开采海底可燃冰并提取了甲烷，但由于海底砂流入开采 井，试验仅6天就被迫中断。本次试验持续12天后也因出砂问题中断，未能 完成原计划连续三四周稳定生产的目标，12天产气量只有3.5万立方米。
可燃冰ppt讲解
气体分子：CH4, C2H4, C2H6, C3H8, Ne, Ar, Kr, Xe, N2, H2S, CO2,
晶体类型 I型 II型
H型
水分子数 晶穴种类 晶穴数 晶穴结构
46
小
2
512
大
6
51262
136
小
16
512
大
8
51264
小
3
512
34
中
2
435663
大
1
51268
1 m3 水合物
Chen-Guo模型
VDW模型
VDW模型
0.85
0.70
实验值
实验值
0.65 0.60
0.50
0.40
272
274
276
278
280
T ，K
0.45
0.25 46
Chen-Guo模型 VDW模型 气相实验值
56
66
z CO2 , mol%
Chen-Guo模型 VDW模型 水合物相实验值
76
86
CH4+CO2体系V-H相平衡计算值与 实验值比较
核能 ？！ 可再生能源
可燃冰-天然气 水合物有可能成 为未来的新能源
初步认为，地球上27%的陆地和90%的海域均具备天然气水合物生成 的条件
天然气水合物赋存于水深大于100-250米（两极地区）和大于400-650 米（赤道地区）的深海海底以下数百米至1000多米的沉积层内，这里 的压力和温度条件能使天然气水合物处于稳定的固态。
4. CO2置换过程强化方法研究 3.CO2置换动力学实验及模型研究 2.水合物存在条件下，CO2和CH4在溶液中溶解度 1. CO2+CH4+H2O体系V-H相平衡研究
晶体类型 I型 II型
H型
水分子数 晶穴种类 晶穴数 晶穴结构
46
小
2
512
大
6
51262
136
小
16
512
大
8
51264
小
3
512
34
中
2
435663
大
1
51268
1 m3 水合物
Chen-Guo模型
VDW模型
VDW模型
0.85
0.70
实验值
实验值
0.65 0.60
0.50
0.40
272
274
276
278
280
T ，K
0.45
0.25 46
Chen-Guo模型 VDW模型 气相实验值
56
66
z CO2 , mol%
Chen-Guo模型 VDW模型 水合物相实验值
76
86
CH4+CO2体系V-H相平衡计算值与 实验值比较
核能 ？！ 可再生能源
可燃冰-天然气 水合物有可能成 为未来的新能源
初步认为，地球上27%的陆地和90%的海域均具备天然气水合物生成 的条件
天然气水合物赋存于水深大于100-250米（两极地区）和大于400-650 米（赤道地区）的深海海底以下数百米至1000多米的沉积层内，这里 的压力和温度条件能使天然气水合物处于稳定的固态。
4. CO2置换过程强化方法研究 3.CO2置换动力学实验及模型研究 2.水合物存在条件下，CO2和CH4在溶液中溶解度 1. CO2+CH4+H2O体系V-H相平衡研究
可燃冰郑州大学化学系级李小军ppt课件
•
在2019年高考化学试卷上海卷中有一道题这样谈
到，“第28届国际地质大会提的资料显示，海底有
大量的天然气水合物，可满足人类1000年的能源需
求……〞
什么是天然气水合物呢？它真 有这样宏大的潜在才干吗？
• 中国科学院广州能源所专家樊栓狮通知记者，天然气 水合物是水和天然气〔主要成分为甲烷〕在中高压和 低温条件下混合时产生的晶体物质，外貌极似冰雪， 点火即可熄灭，故又称之为“可燃冰〞或者“气冰〞、 “固体瓦斯〞。它在自然界分布非常广泛，海底以下0 到1500米深的大陆架或北极等地的永久冻土带都有能 够存在，世界上有79个国家和地域都发现了天然气水 合物气藏。
陈多福引见说，美方每年都要深潜到这片天然气水合物典型分布区，来观测 它的变化，他们还放置了一个深水摄像头，年年观测那块出露的橙色“可燃冰〞。
在此次调查活动中，陈多福共采集了9个与“可燃冰〞有关的样品，并获得 了整个海底载人深潜活动下潜期间的摄影和海底调查记录等第一手资料。
陈多福说，我国目前还没有在本人海域采集到过天然“可燃冰〞的样品，他 希望在不久的未来能在我国的海底实地调查美丽的“可燃冰〞。
•
“可燃冰〞或者说甲烷水合物，就是作为一种科学探求的产
物，被科学家维纳德于1888年合成，此时的它没有多大的实践
意义。到了1930年，工程师在天然气保送管道里发现了这种奇
异的“冰块〞，堵塞住了天然气的保送，成为费事制造者。
随后，1934年美国科学家汉默施密特发表了关于天然气水合物呵斥输气管道堵塞的有 关数据，人们从负面认识到天然气水合物的工业重要性，开场深化对其进展研讨，以期 在工业条件下对天然气水合物进展预告和去除，以及水合物生成阻化剂的开发和运用—
学地球与大气科学系的约请，参与在美国墨西哥湾开展的海底天然气水合物调查， 这使他成为国内亲眼观测到自然环境下“可燃冰〞的第一人。
可燃冰ppt
【可燃冰的发现】 可燃冰的发现】
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。
新型能源——可燃冰
视频
建华初一二班 孟子中 &吴昊
可燃冰简介
可燃冰，学名天然气水化合物，其化学 式为CH48H2O。 “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”。
Hale Waihona Puke 【形成和储藏】 形成和储藏】“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 20 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。
【开采、利用可燃冰】 开采、利用可燃冰】
可燃冰有望取代煤、石油和天然气，成 为21世纪的新能源。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ppt课件
Introduction to combustible ice
可燃冰在全球分布
可燃冰主要分布在全 世界的边缘海、深海 槽区和大洋盆地中， 约占海洋面积的10% ，此外还有高原冻土 带。
可燃冰分类
根据可燃冰的分布位 置，可以将可燃冰分 为陆上可燃冰气藏与 海洋可燃冰气藏两大 类。
图片来源：李代广.神秘的可燃冰[M]
2017年 • 中国首次海域天然气水合物（可燃冰）试采成功。 101031
2 可燃冰开采技术
Exploitation of Combustible Ice
“可燃冰”相平衡条件
“可燃冰”是在一定低温和高压的 条件下存在的。
通过改变温度或者压力数值，使表 示可燃冰的点越过分界线。平衡打 破后，“可燃冰”可分解为可自由 流动的气体和水
8,20
0 标题数字等都可以通过点
击和重新输入进行更改， 顶部“开始”面板中可以 对字体、字号、颜色、行介
Introduction to combustible ice
什么是可燃冰？
干冰，本水 合物，英文名为natural gas
新能源技术及应用 可燃冰
第一组 朱艳峰 贺禹 赖一铭 蒋雪峰
1
目录
1.可燃冰简介 2.可燃冰开采技术 3.可燃冰开采案例 4.可燃冰开发中存在的问题 5.人工合成可燃冰
12
研究背景 Research Backgrounds
能源危机
全球能源
环危境机污染
4,80 全球变0 暖
据2016年最新公布的数据显示，目前全球石油 储量为3184亿桶，还能供人类使用48.4年。
0738
1 可燃冰简介
Introduction to combustible ice
可燃冰课件幻灯片课件
• 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。
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。
可燃冰简介
• 可燃冰的构成可用
mCH（2m+2）·nH2O来
可燃冰简介
• 全球天然气水合物分布明显呈 现受地理格局控制的特点。主 要存在于世界范围内的沟盆体 系、陆坡体系、边缘海盆陆缘， 尤其是与泥火山、热水活动、 盐泥底辟及大型断裂构造有关 的深海盆地中；另外还包括扩 张盆地和北极地区的永久冻土 区，大西洋的85％、太平洋的 95％和印度洋的96％的地区中 也含有天然气水合物，并且主 要分布于海平面下200-600ｍ的 深度内
另一种观点则认为，“可燃冰”由海洋 板块活动而成。当海洋板块下沉时，较古
世界可燃冰分布图
炙手可热的“冰”
炙手可热的“冰”
• 储量大：
• 现已探明的天然气水合物中的碳量 11013吨相
当于已探明所有化石能源碳量总和的2倍。可满
足人类未来1,000年的能源需求。
1155%%
5%5%
53%
27%
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。
难处
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
面临的环境问题
• 1．可能导致大量温室气体排放污 染环境。由于甲烷是绝大多数可燃 冰中的主要成分，同时也是一种反 应快速、影响明显的温室气体。可 燃冰中甲烷的总量大致是大气中甲 烷数量的3000倍。作为短期温室 气体，甲烷比二氧化碳所产生的温 室效应要大得多。可燃冰非常不稳 定，在常温和常压环境下极易分解 。这些冰球一旦从海底升到海面就
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。
可燃冰简介
• 可燃冰的构成可用
mCH（2m+2）·nH2O来
可燃冰简介
• 全球天然气水合物分布明显呈 现受地理格局控制的特点。主 要存在于世界范围内的沟盆体 系、陆坡体系、边缘海盆陆缘， 尤其是与泥火山、热水活动、 盐泥底辟及大型断裂构造有关 的深海盆地中；另外还包括扩 张盆地和北极地区的永久冻土 区，大西洋的85％、太平洋的 95％和印度洋的96％的地区中 也含有天然气水合物，并且主 要分布于海平面下200-600ｍ的 深度内
另一种观点则认为，“可燃冰”由海洋 板块活动而成。当海洋板块下沉时，较古
世界可燃冰分布图
炙手可热的“冰”
炙手可热的“冰”
• 储量大：
• 现已探明的天然气水合物中的碳量 11013吨相
当于已探明所有化石能源碳量总和的2倍。可满
足人类未来1,000年的能源需求。
1155%%
5%5%
53%
27%
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。
难处
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
面临的环境问题
• 1．可能导致大量温室气体排放污 染环境。由于甲烷是绝大多数可燃 冰中的主要成分，同时也是一种反 应快速、影响明显的温室气体。可 燃冰中甲烷的总量大致是大气中甲 烷数量的3000倍。作为短期温室 气体，甲烷比二氧化碳所产生的温 室效应要大得多。可燃冰非常不稳 定，在常温和常压环境下极易分解 。这些冰球一旦从海底升到海面就
新能源：可燃冰
可燃冰的构成
• 天然气水合物与天然气成分相似，且更为纯净，简单地说，它是天然气 天然气水合物与天然气成分相似，且更为纯净，简单地说， 被包进水分子中，在海底低温和很高压力下形成的一种冰状的固态晶体。 被包进水分子中，在海底低温和很高压力下形成的一种冰状的固态晶体。 • 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 在一定条件（合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、PH值等 值等） 由水和天然气, 中高压和低温条件下混合时组成的类冰的 下混合时组成的类冰的、 由水和天然气 , 在中高压和 低温条件下混合时组成的类冰的、 非化学计 量的、笼形结晶化合物（碳的电负性较大， 量的、笼形结晶化合物（碳的电负性较大，在高压下能吸引与之相近的 氢原子形成氢键，构成笼状结构） 它可用mCH4·nH2O来表示，m代表 来表示， 氢原子形成氢键，构成笼状结构）。它可用 来表示 水合物中的气体分子， 为水分子数。 水合物中的气体分子，n为水分子数。
可燃冰的形成条件
水合甲烷的物质大量沉积 低于20 低于20oC的温度 较大的压力
科学家的评价结果表明，仅仅在海底区域，可燃冰的分布面 科学家的评价结果表明，仅仅在海底区域， 的评价结果表明 积就达4000万平方公里，占地球海洋总面积的1 4000万平方公里 目前， 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116 116处 其矿层之厚、规模之大， 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， 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 ， 它将来有望替代煤、石油和天然气， 至少够人类使用1000年 它将来有望替代煤、 石油和天然气， 1000 成为“世纪的新能源” 成为“世纪的新能源”。
可燃冰
可燃冰开采的难题
技术困难，成本高昂 目前技术条件下开采成本过于高昂。从各国进行 的试验性开采看，目前的开采方法要么技术复杂 成本高昂，要么推广价类大规模 开发利用可燃冰的巨大障碍。不过，随着技术 进步和科学发展，相信这些问题都能得到很好 解决。
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开始关注可燃冰是 在1992年，目前， 年 目前， 已基本完成周边海 域的可燃冰调查与 评价，钻探了7口 评价，钻探了 口 探井，圈定了12块 探井，圈定了 块 矿集区， 矿集区，并成功取 得可燃冰样本。 得可燃冰样本。
可燃冰的开采方法
方案一是热解法 利用“可燃冰” 利用“可燃冰”在加温 时分解的特性， 时分解的特性，使其由 固态分解出甲烷蒸汽。 固态分解出甲烷蒸汽。
难处
不好收集。 不好收集。海底的多孔介质不是集 中为“一片” 也不是一大块岩石， 中为“一片”，也不是一大块岩石，而是较 为均匀地遍布着。如何布设管道并高效收集 为均匀地遍布着。 是急于解决的问题
可燃冰的开采方法
方案二是降压法 将核废料埋入地底， 将核废料埋入地底， 利用核辐射效应使其分解
难处
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。 布设管道并高效收集的问题。
较前两种方法可行性更高
可燃冰开采的难题
可能导致大量温室气体排放污染环境。 污染环境。 污染环境 甲烷是绝大多数可燃冰中的主要成分，同时它也 是一种反应快速、影响明显的温室气体。可燃冰 中甲烷的总量大致是大气中甲烷数量的3000倍。 作为短期温室气体，甲烷比二氧化碳所产生的温 室效应要大得多。可燃冰非常不稳定，在常温和 常压环境下极易分解。这些冰球一旦从海底升到 海面就会砰然而逝，导致甲烷气的大量散失。而 这种气体进入大气，无疑会增加温室效应，进而 使地球升温更快。
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美国：
2000年，将“可燃冰”作为政府项目，进行勘探 2012年，投资2900万美元在阿拉斯加实验开采
日本： 2001年，发布<<甲烷水合物开发计划>>，
已拥有七口钻井 2013年，掌握海底甲烷分离技术
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开采方法
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全球有机碳含量分布
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可燃冰的分布
大陆永久冻土 岛屿的斜坡地带 大陆边缘的隆起处 极地大陆架
深水环境
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可燃冰在中国的分布
东海海域 南海北部海域
南沙海域 青藏高原冻土区
东北冻土区
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开采难度
可燃冰大多埋藏在海底的岩石中，
这给开采和运输带来极大困难。有 学者认为，在导致全球气候暖方面 ，甲烷所起的作用比等量的二氧化 碳要大1～20倍。而可燃冰矿藏哪 怕受到极小的破坏，都以导致甲烷 气体大量泄漏。另外，陆缘海边的 可冰开采起来十分困难，一旦发生 井喷事故，就会成海啸、海底滑坡 、海水毒化等灾害。
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勘探方法
1.地震勘探法，如地震地球物理探查、电磁探测、流体地球化学探查、 海底微地貌勘测等
2.测井识别法，分为随钻测井法和电缆测井法
3.勘探取样法，即地质取样法，采用取样装置从海底取出沉积物样品， 该方法是证实天然气水合物存在的直接手段
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开采进度
中国：
2007年，首次采到天然气水合物 2011年，正式启动可燃冰专项
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
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可燃冰的储量
可以看出，可燃冰的储量非常巨大，全球 53.27%的有机碳分布在天然气水合物里。
据专家估算，仅仅是海底可燃冰的储量够 人类使用1000年
我国可燃冰的资源潜力约800亿吨油当量， 是我国常规天然气资源量的两倍。主要分 布在青藏高原的羌塘盆地和南海大陆坡及 其深海。据科学家粗略估算，我国陆域远 景资源量至少有350亿吨油当量，可供中国 使用近90年。
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可燃冰的结构
分子式为CH4·8H2O
每单位晶胞内有两个 十二面体（20 个端点 因此有 20 个水分子） 和六个十四面体（24 个水分子）的水笼结 构
一种白色固体物质 （纯净的）
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可燃冰的理化性质
1.天然气水合物燃烧后几乎不产生任何残渣，污染比煤、石油、天 然气都要小得多。1立方米可燃冰可转化为164立方米的天然气和0.8 立方米的水。开采时只需将固体的“天然气水合物”升温减压就可 释放出大量的甲烷气体
正在缓冲……
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03
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概
开
念
分 布
采 难 度
解 决 方
案
沉睡的能源之王——可燃冰
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什么是可燃冰？？
天然气水合物（又 称可燃冰）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
可 以 缓 解 土 地 压 力
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当今，化石煤炭能源日渐枯竭，对可 燃冰的开发利用已经成为各国争相研 究的焦点
我国对能源的需求也会随着社会现代 化的加快而越来越大，可燃冰也会成 为我国攻坚的焦点
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谢谢观看
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成功例子
2013年日本用降压法成功获取可燃冰中的甲烷
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当然，现在开采可燃冰难度巨大 。而如果不嫌时间久远的话，完全 可以这样利用可燃冰
可燃冰随地 质年代的变 化最终会形 成煤，而我 们利用煤的 技术已经很 成熟了
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有人构想出这样一个以可燃冰为核心的海底生活圈模式，该模式的所 有耗能都由可燃冰提供或进行转化
2.CH4*8 H2O+ 2 O2== CO2+ 10 H2O（反应条件为“点燃”）
3.形成可燃冰有三个基本条件：温度、压力和原材料 低温：可燃冰在0—10℃时生成，超过20℃便会分解 高压：可燃冰在0℃时，只需30个大气压即可生成 充足的气源：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