天然气水合物储运工艺技术
天然气水合物储运技术
天然气水合物储运技术天然气水合物（Gas Hydrate，以下简称为天然气水合物或水合物）是一种由天然气分子和水分子在一定温度和压力下形成的稳定结晶物质。
天然气水合物具有高储量、广泛分布和环境友好等特点，被认为是未来天然气资源的重要补充。
天然气水合物的储运技术是指将天然气水合物从海底或陆地开采后进行处理、储存和运输的技术体系。
由于天然气水合物的特殊性质，储运技术具有一定的挑战性和复杂性，需要综合利用多种方法和工艺。
储存技术是天然气水合物储运的重要环节之一。
目前主要有四种储存方法：在海底储存，即将水合物通过管道输送到海底储存设施中，利用海底的高压和低温条件使得水合物保持稳定；在陆地储存，将被开采的水合物通过管道输送到陆地储存设施中，利用地下储藏条件进行存储；液化储存，将水合物经过处理后转化为液态，在液气相转化压力下进行储存；甲烷水合物储存，将天然气水合物中的甲烷部分提取出来进行储存，减少水合物的体积和重量。
储运技术是指将天然气水合物从储存设施中运输到目的地的技术。
常用的储运方法包括：管道输送，即通过专用管道将水合物输送到目的地，适用于海底和陆地储存；船舶运输，将水合物通过船舶运输到目的地，适用于海上储存和远程运输；管道和船舶结合运输，即将水合物先通过管道输送到海上储存设施，再通过船舶运输至目的地。
天然气水合物储运技术主要面临以下几个挑战。
天然气水合物开采、处理和储存过程中会产生大量的废水和废气，对环境造成一定的影响，因此需要采取有效的环保措施。
水合物的稳定性较差，易受温度和压力的影响，需要在储存和运输过程中控制好温度和压力，以防止水合物解聚。
水合物开采和处理过程中需要消耗大量的能源，对能源的需求较大。
由于天然气水合物的开采和处理工艺还不完善，存在一定的技术难题和风险，需要进一步的研究和开发。
天然气水合物储运技术是一项具有挑战性的工作。
通过创新科技和综合利用各种方法，可以克服技术难题，使得天然气水合物得到高效、安全、环保地开采、处理、储存和运输，为未来能源供应做出重要贡献。
水合物储运技术在天然气领域的应用前景
水合物储运技术在天然气领域的应用前景黄辉;粟科华;李伟【摘要】Due to higher gas storage capacity and milder conditions, hydrate technology has been paid more and more attention as an economic, safe and effective method for gas storage and transportation. It is realizing industrialization abroad. It can be considered as another method for gas transportation besides pipelines, CNG, and LNG. The technology is good for developing remote small-block conventional gas field and offshore gas fields as well as sup-plying a convenient and flexible gathering and transportation method for conventional resources such as shale gas,coal bed gas and hydrate and so on at early development phase which is lack of pipe network basis.It also can be used for city gas peak shaving and gas supply of remote area.%较好的储气能力和较低的储气条件使得水合物作为一种经济、安全、高效的气体储运技术越来越受到重视,在国外正逐渐接近工业化.在天然气领域,水合物储运技术作为管道运输、CNG运输和LNG运输以外的第四种选择,可降低常规边远小断块气田和海上气田的开发门槛,为缺乏管网基础的页岩气、煤层气以及水合物等非常规气资源开发初期提供方便灵活的集输方式,以及用于城市燃气调峰和农村边远地区的供气.【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2016(035)001【总页数】3页(P5-7)【关键词】天然气;水合物;储运;应用前景【作者】黄辉;粟科华;李伟【作者单位】中国石化石油勘探开发研究院;中国石化石油勘探开发研究院;中国石化石油勘探开发研究院【正文语种】中文天然气水合物是水和天然气在高压低温条件下形成的一种非化学计量的笼型晶体化合物。
水合物储存天然气简介
水合物储存天然气
天然气的推广应用 水合物的储气能力：150~180V/V 水合物储气条件温和：温度0 ~ 8℃，压 0 8 力3~6MPa 存在问题：储气速度慢、水的转化率低、 水合物形成的稳定性与可靠性等
天然气水合物结构
天然气水合物形成过程
M (气) + nH 2O (液 ) ⇔ M • nH 2O (固)
水合物的形成可用5个基本反应过程描述：
G( g ) ⇔ G(aq )
k −1
k1
m ⋅ G(aq ) + n ⋅ H 2 O ⇔ Nk− 2k2N →Hk3
N⇔H
k5 ( H ) k−5
k4 ( H ) k− 4
m ⋅ G(aq ) + n ⋅ H 2 O ⇔ H
可视化高压天然气水合物实验装置
P=40MPa、T=-20~120℃、V=100cc
水合物储存天然气技术
天然气储存方式
管道输送天然气-陆地、长距离、大规模 液化天然气-海运、长距离、大规模（低 压、低温） 压缩天然气-陆地、短距离、小规模（高 压、常温） 吸附天然气-天然气汽车（低压、常温） 天然气水合物-长距离海运、短距离陆地 （低压、常温）
天然气储运方式比较
方式 管道 液化 吸附 缺点 压力高 投资大 温度低 成本高 吸附剂寿命短 吸附和脱附周期长 水合物 密度高 费用低 形成条件严格 实际储量不足 优点 技术成熟 储存密度高 压力较低
1
V2 DPT RTD V5 V1 V6
3 2
V3 V4
8
V7 V8
5
液液液液
气液液液
6
7
V9
接接接接
4
9
可视化高压天然气水合物实验 装 置
浅议天然气水合物储运技术
中图分类号 ： Ｃ ９ ３ Βιβλιοθήκη 文 献标 识 码 ： Ａ
文 章编 号 ： １ ６ ７ ２ －３ ７ ９ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ （ ａ ） －０ １ ２ ３ －０ １
天 然 气 水 合 物 是 某 些 气 体 或 有 机 物 液 志 着 中 国天 然 气 水 合 物 调 查 研 究 水 平 一 举 不能 形 成 稳 定 的 水 合 物 结 构 。 体 与水 在 某 一 确 定 的 低 温 、 高 压 条 件 下 产 步 入 世 界 先 进 行 列 。 经过历时９ ａ 的 海 上 勘 （ ３ ） 一 定 的 热 力 学 条 件—— 高 压 、 低温。 生 的 一 种 固态 结 晶 物 ， 外 观 像 雪 或 松 散 的 察 ， 累 计 投 入 ￥５ 亿元 ， 使 我 国 成 为继 美 国 、 （ ４ ） 异 类 固相 （ 包 括 固 体 杂 质 和 金 属 管 冰， 比水轻 而重于烃 类液体 ， 密 度 为０． ８～ 日本 、 印 度 之 后第 ４ 个 通 过 国家 级 研 发 计 划 壁 ） 的 存 在 和 高 速 扰 动 是 加 速 形 成 的 重 要 １ ． ０ ｇ ／ ｃ ｍ。 。 除热 膨 胀和 热传 导 性 质外 ， 光谱 采 到 水 合 物 实 物 样 品 的 国家 。 初步预侧 ， 我 因素 。 性 质、 力 学 性 质等 同 冰 相 似 ， 遇火燃烧 ， 故 国南 海 北 部 陆 坡 天 然 气 水 合 物 远 景 资 源 城 又称“ 可燃冰” …。 量可达 上百亿吨 油当量 ， 有 关 专 家 呼 吁 我 ４ 水合物稳定性试验分析 国 要 加 紧 水 合 物相 关 技 术 研 究 。 为 了确 定 合 适的 水 合物 储 存 条件 ， 需要 对水 合物 的稳 定 性 进行 研 究 ， 储 存 条件 下水 合物 的 稳 定 性 和 水 合 物 的 自保性 是 密切 联 系的 。 此 研 究的 目的是 要 确定 在 非平 衡 状态
天然气水合物储运技术
天然气水合物储运技术关键词：天然气水合物；储运技术；水合物应用；0 引言目前，世界天然气产量的75%依赖管线输送，25%靠LNG运输，后者存在运营费用高的问题，因此急需一种新型的，安全可靠，并能大幅度降低运输费用的天然气储运方法，以天然气水合物的形式储运天然气就是这样一种崭新的方法。
天然气水合物(Natural Gas Hydrate，简称Gas Hydrate)，又称笼形包合物(Clathrate)，它是在一定条件(合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、pH值等)下由水和天然气组成的类冰的、非化学计量的、笼形结晶化合物，其遇火即可燃烧，故俗称可燃冰、固体瓦斯等。
它可用M·nH2O来表示，M代表水合物中的气体分子，n为水合指数(也就是水分子数)。
组成天然气的成分如CH4、C2H6、C3H8、C4H10等同系物以及CO2、N2、H2S等可形成单种或多种天然气水合物。
到目前为止，已经发现的天然气水合物结构有三种，即：结构I型、结构II型和结构H型(见图1)。
水合物储运天然气是指在一定的压力和温度下，将天然气和水按比例水合反应固化成水合物进行储运的方法。
利用1m3的天然气水合物理论上可储存150～180m3(标准状态下)天然气的特性，可以在较低的温度(-5～15℃)和压力(1～2MPa)下以水合物的形式储运天然气，但是由于实验条件和外界因素的影响，水合物的实际储气能力只为理论值的70%左右，水合物储气能力的提高有待进一步研究。
1 天然气水合物的国内外研究1810年Humphrg Davy在伦敦皇家研究院首次合成氯气水合物。
在这以后的一百二十多年中，人们仅通过实验室来认识水合物。
1832年Faraday在实验室合成氯气水合物Cl2·10H2O，并对水合物的性质作了较系统的描述。
其后人们陆续在实验室合成了Br2、SO2、CO2、H2S等的气体水合物。
提出了著名的Debray规则“在给定温度下，所有可分解成固体和气体的固态物质都有一个确定的分解压力，其随温度变化。
水合物储运天然气技术研究进展
水合物储运天然气技术研究进展吴传芝;孙长青;赵克斌;杨俊;陈银节【期刊名称】《天然气与石油》【年(卷),期】2017(35)1【摘要】水合物储运天然气技术涉及水合物快速合成、安全运输以及高效分解三个主要环节.在水合物快速合成技术研究方面,主要通过对比不同添加剂对水合物合成的促进效果,优选适用于不同实验条件的水合物快速合成促进剂;此外,还通过研制新型水合物快速合成装置与方法,提高了搅拌法、喷淋法与鼓泡法合成水合物的效率.在水合物安全储运方面,已由早期直接将水合物储存于储运船舱体演化为将水合物储存于独立的水合物储运单元,研制了多种类型的水合物储运装置,为水合物装卸与再气化提供了便利.同时,还探索了水合物储运天然气技术的经济性.天然气的常用储运技术与水合物储运技术的对比研究揭示,水合物储运技术具有经济可行性,而且该技术对温压条件要求不高,在安全性方面也具有优势.因此,水合物储运天然气技术具有良好应用前景,值得重视.【总页数】7页(P29-35)【作者】吴传芝;孙长青;赵克斌;杨俊;陈银节【作者单位】中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所, 江苏无锡214151;中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所, 江苏无锡214151;中国石化石油勘探开发研究院, 北京 100083;中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所, 江苏无锡214151;中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所, 江苏无锡214151【正文语种】中文【相关文献】1.天然气水合物储运技术研究进展2.天然气能源与水合物储运技术研究进展3.天然气水合物储运技术中水合物反应器的研究进展4.天然气水合物(NGH)储运天然气技术与常规储运技术的对比分析5.天然气水合物储运技术中混水化合物反应器的研究进展因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
水合物储运天然气技术
３Ｃ。 这种水合物浆再气化 时可 以得到约为原体积 ７ 倍 的天然 ｏ ５ 气 。 由于运输能力 的有效利用率仅为前一种工艺方法 的一半 但 左右 ， 因而其运送成本明显增加 。 ３ 将制成 的干水合 物与 已经 （） 冷冻到 一 ＯＣ的原油充分混合 ， Ｉ￣ 形成悬 浮于原油 中的天然气水 合物油浆液 ， 然后在接近 于常压 的条件下 由泵送入绝热 的油轮 隔舱或绝 热性能 良好 、 运距较短 的输油管 中 ， 输送 到接收终端 后 ， 三相分离器升温 ， 在 分离 出原油 、 天然气和水。
【 科技与管理 】 ｅｈ ｏｏｙ ｎ ｎ ｇｍｅ ｔ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｄＭａ ａ ｅ ｎ Ａ
２ １ 第 ５期 （ ０ ２年 总第 ３ ６期 ）上 ９
水 合 物 储 运 天 然 气 技 术
辛 颖， 王 岩
（ 延安职业技术学 院 石油工程系 ， 陕西 延安 ７ ６ ０ ） １０ ０ 摘 要： 天然气水合物储运技 术是一种崭新 的天然气储 运方式 ， 是利用天然 气水合 物的 巨大储 气能 力， 将天然 气利
利 用 相平 衡 原 理 ， 然 气 水 合 物 在 常 温 、 压 下 能分 解 ， 天 常 因
为 国际能源业公认 的 ２ 世纪继石 油天然气之 后的接替能 源 ， ｌ
世 界 上 可 燃 冰 的 总 资 源 量 相 当 于 全 球 已 知 煤 、 油 和 天 然 气 的 石 ２倍 ， 满 足 人 类 １ ０ 可 ０年 的 需 求 ， 地 球 上 正 待 开 发 的最 大化 ０ 是
注入 １ ０ ０米 以下的海面 ， ５ 就会生成二氧化碳水合物 ， 的比重 它 比海水大 ， 便会沉人海底 。如果将 Ｃ Ｏ 注射人海底的 甲烷水合
天然气水合物储运技术综述
水合物为菱 型晶体结构 ， 除包容 ， 等小分子外 ，
０ 引言
目前 的天然 气储 运方 式有 五 种 ： 道运 输 、 化 管 液 天然 气 输送 、 ＮＧ 储 运 、 附储 运 和 天 然气 水 合 物 Ｃ 吸 储运 方式 。其 中 Ｃ ＮＧ储 运 技 术 是 近 几 年 国外研 究 发展 的一项 新 技术 ， 由于 ＮＧＨ储 量 丰 富 ， 用 前景 应 广阔， 天然 气水 合 物成 了能 源前 沿科 学 的热点课 题 。
维普资讯
第２ ４卷第 ３期 ２０ ０６年 ６月
天
然
气 与 石
油
Ｖ０．４． ． １２ Ｎｏ ３
Ｎａ ｕ ａ ＳＡｎｄ Ｏｉ ｔ ｒ ｌＧａ ｌ
Ｊ ｎ．０ ６ ｕ ２ ０
天然 气 水 合物 储 运 技 术 综 述
李 化 罗小武２江伍英２刘银春３ ， ， ，
收稿 日期 ：０ ６０ —１ ２ ０ —４ １ 基金项 目： 四川省重点学科建设项 目资助（ ｚ ０ １ ） Ｓ Ｄ ４ ６ 作者简 介： 李 化（ ９ ５）男 ， １５ 一 ， 四川 内江人 ， 中级燃气工程师 ，９ ３年毕业 于重庆 石油专科 学校 ， １９ 现在 内江天然气 总
公 司从事天然气相关研究 工作。电话 ：３ ０ ０ ６ ６ 。 １５ ８ ５ ｌ５
（ 浓缩 ） 体能 力 。分 子 量小 ， 气 成分 不稳 定 ， 以 甲烷 除
２ ＮＧ 储运技 术 Ｈ
２ １ ＮＧＨ 的制 备 ．
天 然气水 合 物 的制备 过程 一般 是在直 接接 触换 热器 中进行 ， 既 是一 个 受 温 度 、 力 、 合 物组 分 它 压 混 浓 度 等参数 影 响 的气 、 、 液 固三相 的水合 放热 反应过 程 ， 是一 个受 气 一固、 一液直 接 接触效 果影响 的 也 气 固液 相变传 热 过 程 。 因此 ， 决定 天然 气 水合 物 制备 过程 性 能 的影 响 因素 应包 括生 成过 程 的热 力学条 件
天然气水合物储运天然气关键技术[论文]
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天然气水合物储运天然气的关键技术摘要：用水合物作为天然气储运的新方法，具有安全可靠、费用低的优势，因而对它的研究成为当今世界能源开发的热点，阐述了天然气水合物储运天然气技术的关键技术及其工业使用价值，提出了今后水合物技术的研究重点和方向。
关键词：天然气储运关键技术目前利用天然气水合物储运天然气的技术仍处于研究开发阶段，虽然其应用前景十分广阔，但实现工业化过程的一些关键技术尚待解决。
1、水合物的合成天然气水合物合成过程属于气-液-固反应，需要相应的反应器来提高效率。
国际上用于水合物合成反应的反应器大致可以分为3种，即搅拌式反应器、鼓泡式反应器和喷淋式反应器。
搅拌式反应系统主要有反应器、分离器、热交换器和循环泵4个单元组成。
水合物形成过程中，先往反应器中装入水，天然气通过反应器底部的两个止回阀进入，在搅拌器的作用下天然气和水充分混合生成天然气水合物，使用管壳式换热器，把生成的天然气水合物所释放的潜热以及转动部件如循环泵和反应器中的搅拌器所产生的热量及时带走。
热交换过程中，水合物浆（水合过程中由于大量水的存在水合物以浆液形式存在）在管侧流动，乙二醇水溶液在壳侧流动。
鼓泡式反应系统是利用高压天然气通过孔板产生气泡，由此生成水合物。
鼓泡法水合物生成过程中，上升的气泡和水接触并在气液接触面上生成水合物。
因为水合物层是沿着上升的气泡形成的，上升天然气在气水界面处的轻微扰动都可能使气泡破碎，气泡的破碎可以增大气泡的接触面，同时水合物生成热可以通过水的传热及时带走，从而提高了水合物的生成速度。
鼓泡法水合物生成系统不仅在热量传递方面有优势，而且微小的气泡极大的增大了气液接触面积并增强了天然气的溶解能力。
但是该方法由于孔板上的孔径很小，容易在孔板上生成水合物，影响进气，也影响系统的正常运行。
2、水合物的储气效率天然气水合物储运技术是一种崭新的天然气储运方式，实际生产的水合物储气量高低是该技术能否实施和具有优势的关键。
天然气水合物储运技术
天然气水合物储运技术天然气水合物是一种能源资源，是指天然气与水在一定的温度和压力条件下形成的固态化合物。
天然气水合物的开发利用对于能源的开发和利用具有重要意义。
天然气水合物是一种具有相当高的能量含量和丰富资源潜力的新型能源，被誉为"火焰的冰"。
对天然气水合物的储运技术的研究具有重要意义。
天然气水合物的储运技术包括储存和运输两个方面。
储存技术主要涉及天然气水合物的储存、分离和稳定等技术。
运输技术主要涉及天然气水合物的采集、封存、运输和解冻等技术。
天然气水合物的储存技术首先需要解决水合物的稳定和分离问题。
天然气水合物的稳定性是一个关键问题，因为水合物的形成和稳定需要一定的温度和压力条件。
解决水合物的稳定问题可以采用降低温度和增加压力的方法，或者采用添加稳定剂的方法。
还可以利用物理或化学方法进行水合物的分离。
早期的分离方法主要采用机械力和化学方法，如冲击、振荡和化学术法等。
近年来，随着科学技术的进步，出现了一些新的分离方法，如超声波、微波和脉冲电场等。
天然气水合物的运输技术主要涉及采集、封存、运输和解冻等环节。
采集技术主要包括探测、钻探和采集等环节。
探测技术主要通过声波或电阻测量等方法探测天然气水合物的存在和分布情况。
钻探技术主要通过钻探井来获取有关天然气水合物的样本和数据。
采集技术主要通过采集设备和方法来采集天然气水合物。
封存技术主要涉及天然气水合物的封存和保存等环节。
封存技术主要包括封存、储存和保存等环节。
封存环节主要通过封存设备和方法来封存天然气水合物，以防止其泄漏和溢出。
储存环节主要通过储存设备和方法来储存天然气水合物，以便进行后续的运输和利用。
保存环节主要通过各种方法对天然气水合物进行保存，以保持其完整性和质量。
天然气水合物的储运技术是一项复杂而重要的工作，需要解决水合物的稳定性、分离性、采集性、封存性、运输性和解冻性等问题。
随着科学技术的不断进步，相信天然气水合物的储运技术将会不断完善和发展，为能源的开发和利用做出更大的贡献。
天然气水合物的提取与利用技术研究
天然气水合物的提取与利用技术研究一、引言天然气水合物是一种新型的天然气资源，其在储藏和开发方面具有很高的价值。
尽管目前我国对天然气水合物的开发尚处于初步阶段，但在未来，相信天然气水合物将成为我国能源结构的重要组成部分。
本文将从天然气水合物的提取、分离以及利用技术等方面进行探讨。
二、天然气水合物的概述1. 天然气水合物的定义天然气水合物是一种结晶态的固体物质，通常由天然气分子（如甲烷、乙烷等）和水分子组成。
天然气分子通过一定程度的相互作用，与水分子形成了多孔的冰状结构。
由于其晶体形态类似于一颗颗冰球，因此也被称为“火山口冰球”或“东海蓝珠”。
2. 天然气水合物的储存量据不完全统计，全球天然气水合物储备量可达到1.3万亿立方米，相当于石油储备的两倍以上。
而中国的天然气水合物储备量约为5.6万亿立方米，位居世界第一。
由此可见，开发天然气水合物具有十分广阔的前景。
三、天然气水合物的提取技术随着对天然气水合物储藏层特性的不断了解和提高，目前天然气水合物的提取已经有了很大的进展。
其主要的提取技术可以分为两类：挤压法和降温法。
1. 挤压法挤压法是目前应用较为广泛的天然气水合物提取技术之一。
该技术的原理是在天然气水合物所在的储层中，通过深海设备将压缩空气注入其中，使天然气水合物得以分离出来。
该技术适用于储层深度较浅、冻土较薄的情况，且能够实现在线作业，效率较高。
2. 降温法降温法是天然气水合物的另一种主要提取技术。
其原理是通过降温的方式，把天然气水合物从储层中分离出来。
该技术适用于储层深度较深、冻土较厚的情况，需要借助设备进行降温。
尽管该技术实施较为复杂，但由于能够保证天然气水合物的成分及质量，因此在天然气水合物的开发中具有重要的应用价值。
四、天然气水合物的分离技术天然气水合物的分离技术是指将提取出的天然气水合物由水分离出来的过程。
该过程对于天然气水合物的利用至关重要。
1. 减压分离法减压分离法是目前应用较为广泛的天然气水合物分离技术之一。
基于天然气水合物的新型储运技术
储 运技术主要包括天然气水合物 的生成 、储存 与运 输 、天 然 气 水合 物 的分 解 等环 节 。 ２ １ 天然 气 水 合 物 的生 成 技 术 ．
尽 管 不 同 的研 究 者提 出 了 不 同 的 天 然 气 水 合 物 的制 备 方 法 ，但 原 理 基 本 相 同 ，即 在 一 定 的 温 度 和
２ ６
第２卷 ２
第５ 期
石 油 规 划 设 计
梁 月玖 剌 黄 晓 丽 颜 毅 。
（ ． 国石油 天然 气股 份有 限公 司规 划总 院 ；２大 庆油 田 工程有 限公 司 ） １中 梁 月 玖 等 ．基 于 天 然 气 水 合 物 的 新 型 储 运 技 术 ．石 油 规 划 设 计 ， ２ １ （５ Ｏ １ ） ２ ～２ ６ ９
Ｅ ｍａ ：ｌ ｎ ｙ ｅ ｕ ｅｒｅ ｉａ ｏ ｃ — ｉ ｉ ｇｕｊ ＠ｐ ｔ ｈｎ ． ｍ． ｌ ａ ｉ ｏ ｅ “
第２ 卷 ２
第ｆ ｉ 期
石 油 规 划 设 计
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系统是先在反应器 中装入冷却 后的水 ，天然气从 反 应器底部 的止 回阀进入 ，通过搅拌 器的搅 拌使天
气 和水 充 分 地 接 触 ，生 成 天 然 气 水 合 物 。通 过 管 壳
关键词 天 然 气水 合 物 ；储 运 技 术 ；技 术 性 ；经 济 性 ；安 全性 ；应 用前 景
中图分 类号 ：Ｔ ８ ６ ． 文 献标 识 码 ：Ａ 文章编 号 ：ｌ ０ — ９ ０ （ ０ １ ５ ０ ２ ４ Ｅ６ ９ ０ ４ ２ ７ ２ １ ）０ — ０ ６ ０
１ 天 然 气水合 物及 其储 运应 用前景 ２ 天然 气 固态储 运技 术
天然气是 ２ 世纪的主要清洁能源 ， １ 管道输送 和 液化天 然气 （ Ｎ Ｌ Ｇ）储 运 是 常用 的 输 送 方 式 。对 于
天然气水合物储运技术综述
天然气水合物储运技术综述【摘要】在能源危机日益严峻的21世纪，天然气水合物被公认为是具有良好前景的重要后续能源。
其储运技术在近年来也得到了大力的发展。
本文介绍了天然气水合物的特性、目前天然气主要的储运方式以及国内外水合物储运技术的应用前景。
【关键词】天然气水合物技术天然气水合物（natural gas hydrate，简称ngh），又称笼形包合物（c1athrate），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）下由水和天然气组成的类冰的、非化学计量的、笼形结晶化合物。
可用m·nh2o来表示，m为气体分子，n为水分子数。
对含甲烷超过99%的天然气水合物通常称为甲烷水合物（methane hydrate）。
天然气水合物多呈白色或浅灰色晶体，外貌类似冰雪，可以像酒精块一样被点燃，故也有人叫它为“可燃冰”、“气冰”或“固体瓦斯”[1]。
由于天然气水合物储量巨大，因此在在能源危机日益严峻的21世纪，天然气水合物被公认为是具有良好前景的重要后续能源。
1 天然气水合物天然气水合物中，水分子（主体分子）形成一种空间点阵结构，气体分子（客体分子）则充填于点阵间的晶穴中，气体和水之间没有固定的化学计量关系。
形成点阵的水分子之间靠较强的氢键结合，而气体分子和水分子之间的作用力为范德华力。
到目前为止，发现的天然气水合物有三种，分别为结构ⅰ型、结构ⅱ型和结够h型。
其中ⅰ、ⅱ型结构（菱形晶体结构）存在于自然界，h型结构的水合物以前仅在实验室实验中发现，天然矿体很少。
结构ⅰ型水合物单晶是立方形结构，包含46个水分子，由两个小晶穴和6个大晶穴组成，可容纳甲烷（ch4）、乙烷（c2h6）以及n2、co2、h2s等非烃类分子，这种水合物理论组成的形式为ch4·5.75h2o。
结构ⅱ型水合物单晶是立方形结构，包含136个水分子，由8个大晶穴和16个小晶穴组成。
除可容纳甲烷、乙烷等小分子外，水合物晶体中水分子间的较大晶穴还可容纳丙烷（c3h8）及异丁烷（i-c4h10）等烃分子。
天然气水合物储运技术
天然气水合物储运技术天然气水合物是一种能源资源的新类型，其主要成分是甲烷水合物，包括甲烷分子与水分子通过弱的范德华力相互作用而形成的固态化合物。
天然气水合物的储运技术是指将其从产地开采到消费地的整个过程中，包括储存、运输和转化等环节的技术探索和应用。
天然气水合物的储存主要有两种方法：地下储存和海上储存。
地下储存是将天然气水合物运输到地下储层中，通过地层的物理和化学条件保持其稳定保存。
地下储存的优点是可以利用地下空间，不占用地表资源，但是需要选择地质条件较好的地区，并且具有一定的地质风险。
海上储存是将天然气水合物运输到海上平台，并通过设备和技术手段将其储存于海底。
海上储存的优点是可以在海洋中储存大量的天然气水合物，不受地质条件的限制，但是技术难度较大，需要克服海洋环境、设备腐蚀、安全性等问题。
天然气水合物的运输主要有管道输送和船舶运输两种方式。
管道输送是将天然气水合物通过管道系统从产地输送到消费地，具有输送量大、损耗小、安全可靠等优点，但是需要建设大规模的输送管道系统。
船舶运输是将天然气水合物通过特殊设计的船舶进行运输，具有灵活性高、可调度性强的优点，但是航行距离受限，需要克服船舶在海上运输中的振荡、航行安全等问题。
天然气水合物的转化技术是将其转化为可利用的能源形式，主要包括水合物解离、气化和液化等过程。
水合物解离是将天然气水合物通过升温和减压等方法，使其释放出甲烷气体。
气化是将天然气水合物转化为合成气，通过一系列反应制备合成燃料或化学品。
液化是将天然气水合物通过降温和增压，使其转化为液态，方便储存和运输。
天然气水合物的储运技术是一个多学科、多领域的综合技术，其中涉及到地质学、勘探开发、化学工程等多个学科的知识和技术。
随着对天然气水合物资源的深入认识和技术的不断发展，相信天然气水合物的储运技术将逐步得到完善和应用，为世界能源资源的利用做出积极贡献。
天然气水合物储运技术
天然气水合物储运技术天然气水合物是一种新型的天然气资源，具有丰富的储量和广泛的分布，被誉为“第四种天然气资源”，在全球能源领域备受关注。
天然气水合物储运技术作为天然气水合物开发利用的重要环节，对于实现天然气水合物的商业化开发具有非常重要的意义。
本文将围绕天然气水合物储运技术展开讨论。
一、天然气水合物概述天然气水合物是一种结晶态的物质，由天然气分子和水分子在适宜的温度和压力下形成的复合结构。
天然气水合物在地质条件下广泛分布，主要存在于深海沉积层和极地地区的寒冷环境中，形成的水合物储量庞大，具有很高的开发潜力。
天然气水合物的储运技术是实现天然气水合物商业化开发的关键环节，包括天然气水合物的储存、输送和加工等方面。
由于天然气水合物的特殊性，其储运技术与常规天然气储运技术有着较大的差异，需要针对其特点进行专门的技术研究和开发。
1. 天然气水合物储存技术天然气水合物的储存是天然气水合物储运技术的重要组成部分。
由于天然气水合物在常温常压下易分解为天然气和水，因此需要采用特殊的储存技术来保持其稳定性。
目前，常用的天然气水合物储存技术包括冷冻储存技术、高压储存技术和添加成分稳定技术等。
这些储存技术能够有效地保持天然气水合物的稳定性，为后续的输送和加工提供了可靠的储备。
三、天然气水合物储运技术的发展趋势随着天然气水合物的商业化开发进程不断推进，天然气水合物储运技术也在不断发展和完善，未来天然气水合物储运技术的发展趋势主要表现在以下几个方面：1. 技术创新2. 设备优化未来，天然气水合物储运技术将着重优化储存、输送和加工设备，提高设备的适应性和稳定性。
通过采用新型材料、新型结构和新型工艺，降低设备成本，提高设备的使用寿命和可靠性，为天然气水合物商业化开发提供可靠的设备保障。
3. 环保可持续未来，天然气水合物储运技术将以环保可持续为发展方向，实现天然气水合物的清洁、高效和可持续利用。
通过降低能耗、减少排放和提高资源利用率等手段，实现天然气水合物的绿色开发，为全球能源可持续发展贡献力量。
水合物技术
水合物技术水合物技术是一种将天然气和水混合形成固态的化学过程。
它是一项具有巨大潜力的能源开发技术，不仅可以提高天然气资源利用率，还可以应对能源需求不断增长的挑战。
本文将介绍水合物技术的原理、应用和前景，并探讨其对能源领域的影响。
一、水合物技术的原理水合物是一种特殊的化合物，由水分子和气体分子（通常是甲烷）通过氢键相互结合形成。
这种结合非常稳定，使得水合物在适宜的温度和压力下可以形成固态。
水合物技术利用这种特性，通过调节温度和压力，将天然气与水混合形成水合物。
水合物的形成使得天然气可以以固态形式储存和运输，大大增加了天然气资源的利用效率。
1. 能源开发：水合物是一种巨大的天然气资源，可以作为替代传统天然气的能源。
水合物资源潜力巨大，海底和陆地水合物储量丰富，可以为能源需求不断增长的世界提供可靠的能源供应。
2. 温室气体减排：水合物燃烧后产生的二氧化碳排放量较低，相比煤炭和石油等传统能源，水合物的使用可以减少温室气体的排放，减缓全球气候变化。
3. 海洋资源开发：水合物主要分布在海底，开发水合物资源可以促进海洋经济的发展，开拓海洋资源的新领域。
三、水合物技术的前景水合物技术在能源领域具有广阔的前景。
随着能源需求的不断增长和传统能源资源的逐渐枯竭，水合物作为一种新型能源具有巨大的潜力和市场。
水合物资源丰富，可以为各国提供可靠的能源供应，帮助解决能源安全问题。
此外，水合物技术还可以推动绿色能源的发展，减少对传统能源的依赖，促进可持续发展。
然而，水合物技术也面临一些挑战和问题。
首先，水合物开采和利用技术相对复杂，需要解决水合物的开采、储存和运输等关键技术问题。
其次，水合物开发需要大量的投资和技术支持，对于发展中国家来说可能面临较大的困难。
此外，水合物的开采和利用也可能对环境产生一定的影响，需要制定和执行严格的环境保护措施。
水合物技术是一项具有巨大潜力的能源开发技术。
它可以提高天然气资源的利用率，减少温室气体的排放，推动海洋资源的开发，为能源需求不断增长的世界提供可靠的能源供应。
天然气水合物储运技术
天然气水合物储运技术天然气水合物是一种新型天然气资源，其储存与运输是开发天然气水合物的关键技术之一。
天然气水合物储运技术是指将天然气水合物从采集海域输送到目的地的技术，其特点是运输距离长，环境要求高，运输过程中易产生安全隐患。
本文将就天然气水合物储运技术的主要内容进行讲解。
一、采集和分选天然气水合物分为浸润型和液相型两种类型，采集方法主要分为石油钻探、吊客采集、水下分选和直接吸附等几种。
采集后，需要进行分选，将天然气水合物与泥沙等杂质分离。
分选方法包括机械分选、液-固分选和气-固分选等。
二、储存储存是天然气水合物储运的重要环节。
天然气水合物以固态形式存在，其密度为0.9~1.1 g/cm³，比水的密度稍大。
储存方式主要有三种：常压储存、低温储存和高压储存。
其中，低温储存是保证天然气水合物稳定性和提高储存密度最有效的方法。
低温储存需要将天然气水合物冷却至-20℃以下，同时加入一定量的添加剂保证结构稳定性。
三、运输天然气水合物的运输距离较远，目前主要有三种方式：管道输送、船舶运输和燃气拉罐运输。
其中，管道输送是最经济的方式，但受到环境和地形的限制；船舶运输可以实现长距离运输，但需要考虑船舶稳定性和安全性；燃气拉罐运输适用于小规模输送。
四、加工利用天然气水合物采集后需要进行加工利用，常用的方法包括分离水合物和甲烷、裂解水合物和甲烷、脱硫和脱碳等。
加工利用后，水合物和甲烷可作为燃料，也可用于生产化学品和化肥等。
综上所述，天然气水合物储运技术是开发天然气水合物的关键技术之一。
天然气水合物的采集、分选、储存、运输和加工利用都需要掌握一定的技术和经验，同时也需要在环境保护和安全性方面做好充分准备。
随着我国天然气水合物采集和利用的不断推进，天然气水合物储运技术也将不断发展和完善。
天然气水合物(NGH)的储存和输送
图 １ 某气 田开发工程下游 Ｎ Ｈ储运流程 Ｇ
２ ．经济分析
关于方案的经济分析这里省略。
六 、结 论 和 建议
综上所述， 天然气采用Ｎ Ｈ技术储运主要有以下一些优点： Ｇ Ｇ 即Ｎ Ｈ技术储运除了储存空 间较小以外（ 但是比Ｌ Ｇ储存空间大四倍）另一个显著的优点是比储运气态、 Ｎ ， 液态天然气安 全； 由于Ｎ Ｈ是固态， Ｇ 储存比 气态、 液态天然气容易得多， 费用也要低得多。 特别是在对城市居 民供气时， 调峰更为方便， 修仓库比修地下储气库和Ｌ Ｇ储罐要便宜且容易得多； Ｇ Ｎ Ｎ Ｈ涉及 到的许多技术都是成熟技术。 同时， 也存在着以下一些缺点： 即技术不成熟， 外都还没有 国内 大规模实际运用的实例。 还需要进行技术研究和试验， 这需要在时间和资金上给与支持； 现有 港口 和公路、 铁路是否能够润足妥求？如果要新建港口、 公路和铁路， 会大大地增大投资； 由于
的强度来支撑．如果强度不够， 必须使用支架来支撑。
２ ．装却和极运设备
仓库装卸配合出库、 入库、 维护保养等活动进行， 并且以堆垛、 上架、 取货等操作为主。 仓库 的装卸和搬运设备主要是起重设备、 叉车等， 于仓库必须保持低温， 由 对这些机械设备要求低 温性能良好。
９ Ｎ Ｈ Ｅ、 Ｇ 储运的安全问题
一１ ￣ 一１ ０ ８ ５Ｃ，
Ｎ Ｈ是固态， Ｇ 它的储存和输送方式与气态和液态天然气截然不同。天然气的现有储运方 式主要有两种： 一种是铺设输气管线， 以气态形式将夭然气从气甲输送到使用地点。世界上 ７ 写的夭然气依靠管线输送．另一种方式是利用低温技术将天然气液化， ５ 以液化天然气 （Ｎ ） Ｌ Ｇ 的形式储存、 输送， 这也是一项在国内 外得到广泛应用的技术， 输送了 天然气总产量的 ２写。 ５ 与这两种技术比 将天然气制成Ｎ Ｈ进行储存和输选有着自己的特点和优势， 较， Ｇ 必将在 不远的将来与它们一起三足鼎立。 现分几个方面探讨Ｎ Ｈ的储存和输送过程， Ｇ 并针对某气田 开发工程的具体情况提出 几个 推荐方案，
天然气水合物储运技术
天然气水合物储运技术天然气水合物（简称NGH）是一种天然气资源，它的存在形式是在海底或极低温环境下，天然气与水形成结晶状的复合物。
NGH是一种极具潜力的能源资源，具有丰富的储量，是天然气的重要替代品。
NGH的储存和运输技术一直是难题，因为它的储运需要极低温条件和高压环境，而且存在一定的风险。
本文将介绍NGH储运技术的发展现状和未来展望，并探讨NGH储运技术如何应对挑战和风险。
NGH储运技术的基本原理是利用低温和高压条件将NGH稳定地存储和运输。
NGH在自然条件下是不稳定的，需要在升温或减压条件下释放出天然气。
为了稳定地储存和运输NGH，需要采用一系列的技术手段，包括降温、增压、保温、防腐蚀等。
NGH的储运技术可以分为海底储运和陆地储运两种。
海底储运技术主要包括海底采集、压缩和输送，而陆地储运技术则包括卸载、储存和输送等环节。
NGH储运技术的发展现状主要集中在以下几个方面：一是NGH的采集技术得到了较大突破，包括海底采集设备的改进、NGH采集作业的标准化和自动化等。
二是NGH的压缩和输送技术不断创新，包括NGH压缩设备的改进、NGH输送管道的优化设计等。
三是NGH的储存技术取得了一些进展，包括NGH储存设施的建设、NGH保温材料的研发等。
在国际上，一些国家和地区已经建立了一定规模的NGH生产、储存和运输体系，积累了一定的经验和技术成果。
NGH储运技术仍然面临着一些挑战和风险。
NGH的采集难度大，成本高，风险大，需要针对不同海域和环境制定适合的采集方案和技术路线。
NGH在储存和运输过程中易发生结晶和凝固，需要采用一系列的措施来保证NGH的稳定性和安全性。
NGH在应对意外情况和灾害时存在一定的难度，需要建立健全的安全应急预案和应急措施。
NGH的运输距离远，需要解决长途输送和跨海输送的技术问题。
未来，随着NGH市场需求的增加和技术条件的改进，NGH储运技术将迎来新的发展机遇和挑战。
一方面，NGH的应用范围将不断扩大，包括天然气替代品、清洁能源等领域。
天然气水合物储运技术
天然气水合物储运技术作者：郑岳来源：《科学与技术》2019年第16期摘要：天然气水合物是资源量丰富的高效清洁能源，具有潜在的能源战略储备意义和可观的经济效益。
随着我国海域天然气水合物的试采成功，天然气水合物的研究引起了广泛关注。
天然气水合物储运技术因其成本低、简单灵活、安全可靠等优势备受瞩目。
本文概括了天然气水合物的特性及储存条件，介绍了目前天然气水合物的主要运输方式，并指出了天然气水合物储运技术进一步发展需要解决的技术难题。
关键词：天然气水合物；储存；运输；技术前言天然气水合物是资源量丰富的高效清洁能源，是未来全球能源发展的战略制高点。
2017年5月18日，由国土资源部中国地质调查局组织实施的我国海域天然气水合物试采在南海神狐海域实现连续8天稳定产气，试采取得圆满成功，实现了我国天然气水合物开发的历史性突破，为天然气水合物商业性开发利用提供了技术储备，积累了宝贵经验。
1 天然气水合物概述天然气水合物（Natural gas hydrate，NGH）是一种由水分子在氢键作用下形成的笼形结构。
天然气分子（主要为甲烷分子）充填其间，构成一种笼形化合物，它主要赋存于海底和极地永冻土中，因其外形呈冰雪状，遇火即燃，俗称“可燃冰”。
目前已发现的水合物结构有4种：即I型（Claussen等人，1952年）、II型（Claussen等人，1951年）、H型（Ripmeester 等人，1987年）、T型（Koh，2002年）。
据理论计算，1m3的饱和NGH在标准条件下可释放出164 m3的甲烷气体，其能量密度（标准状态下单位体积沉积物中的甲烷量）是其它非传统能源的10倍，是常规天然气能量密度的2-5倍。
NGH可以在2MPa-6MPa、0℃-20℃条件下制备，常压、-15℃以下稳定储存。
2 天然气水合物储运技术目前，世界范围内天然气的储运方式最常用的主要有三种：PNG（通过压力管道以气态输送）、LNG（利用低温技术将天然气液化，以液态形式输送）和CNG（利用高压容器储存和输送）。
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ODP 204航次美国水合物脊采集的地质样品 (Lee,2002)
鄂霍次克海，2006
美国布莱克海台水合物样品 （MacDonald拍摄）
天然气水合物—新能源
开采方法原理：将水合物分解成水和气，最终回收天然气，开采 技术分为三种：
热力开采 降压开采 化学药剂注入开采
七、水合物储运技术研究现状
II型水合物结构
•金刚石晶体立方结构 •24个笼子堆叠而成 •16个小笼（512） •比Ⅰ型结构稍小 •约3.90 Å •8个大笼（51264） •51264 •半径为4.683 Å •每个晶胞共含24个气体分 子和136个水分子 •晶胞分子式为 S16L8·138H2O •C3及异丁烷氢烃分子和比 较小的氮气等非氢烃分子形 成
三、水合物平衡生成条件
三、水合物平衡生成条件
水合物生成预测
图解法 基于状态方程的严格计算
四、水合物计算软件简介
HYSIM、COMPUFLASH、PROCESS、PIPEPHASE、 EQUI－HYDRATE和OLGA等 所能全部或部分完成的工作包括： （1）组分物性计算 （2）预测水合物的结构 （3）预测水合物的生成温度或压力 （4）判断水合物相平衡所需的最低含水量 （5）抑制剂加入量或抑制剂加入效果的计算
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
3/23
S2L6· 2O 46H
1/17
S16L8· 2O 136H
3/17
S3S’2L1· 2O 34H
三种水合物晶体结构如图1-1所示。
三 种 水 合 物 晶 体 结 构
五、天然气水合物的应用
海水淡化 溶液提浓 水合物分离技术 天然气储运 天然气水合物法固态储存 二氧化碳深海储藏 蓄能
天然气水合物—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。
三井造船公司宣布2008 年造出世界首轮NGH 运输船 目前该公司已经拥有运输能力达600 吨/天 的技术 建造了一个日生产及气化能力达600kg/d的 天然气水合物球运输链，来论证水合物的连 续生产过程，它包括生成、制球、储存、运 输和气化过程
Reactor
pelletizer
Regasfication
海底油-气-水－水合物混输系统
如何解决海底油-气-水混输中的水合物问题！
设油气处 理装置
中心平台
不设 油气 处理 装置 油、气分开 输送到岸
生产 平台
井流物混输
(岸上)油气 处理站
与其它储运方式比较
NGH输送方式与LNG,GTL,CNG几种方式进行比较: 初投资
NGH初投资最低 原因如下
甲烷水合物生成与分解CT扫描图像
三、水合物平衡生成条件
液态水的存在是必要条件 较小的气体分子（H2等）、较大的气体分子 （正丁烷以上组分）和溶解度很高的气体分 子（氨，氯化氢等）都不能形成稳定的水合 物结构 一定的热力学条件——高压、低温 异类固相（包括固体杂质和金属管壁）的存 在和高速扰动是加速形成的重要因素
结晶晶格由若干个多面体空腔组成。多面体的 各顶点为一个水分子，之间由氢键键合
一、水合物简介－水合物结构
天然气水合物晶体结构
Ⅰ型 Ⅱ型 H型
外来分子尺寸是决定其是否能够形成水合物、形 成何种结构水合物以及水合物的组分和稳定性的 最重要因素
Ⅰ型、Ⅱ型水合物结构是50年代经X射线衍射 测定的 H型水合物结构是1987年经核磁共振及粉末衍 射实验发现的
1 m3的 天然气水合物可储存150-180 m3的天然气
天然气储存运输
一、水合物简介－水合物结构ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
笼形化合物家族中的成员 客体分子和主体分子组成
水分子（主体）形成亚稳态的框架，框架中有空腔 某些小分子量的气体分子（客体）占据相当一部分 空腔后，晶格框架变得较为稳定 形成气体水合物
客体分子与水合物 结构的匹配关系 3.5～7.5
结论
直径小于3.5 Å的气体分子（H2，He，Ne等）起不 到支撑笼子的稳定作用，不能形成水合物；而直 径大于7.5 Å的气体分子，受笼子本身大小的限制， 不能填充到任何笼子内，也不能形成水合物。 乙烷等气体分子只能填充Ⅰ型结构中的大笼子 （51262），而丙烷、异丁烷等只能填充Ⅱ型结构 中的大笼（51264）。 甲烷、硫化氢、二氧化碳等组分，既能形成稳定 的Ⅰ型结构中的小笼512，也可以进入Ⅰ型结构中 的大笼51262,因此由这些气体形成的水合物结构命 名为（ 512 + 51262 ）。
八、天然气水合物储存运输技术路线
天然气水合物储存运输技术路线
根据实验研究和大量的文献查阅，提出如下 两个可行的储存运输技术路线： 陆上天然气水合物储运技术路线；
带有输油管道的海上油气田天然气水合物浆 运输。
陆上天然气水合物储运技术路线
1、工艺流程 我国有大量的零散气田，LNG输送法和管道输送法都不经济适用，因 为管道和LNG工厂一次性投资较大，无法收回投资，上述两种方法都不适 用。可以考虑采用NGH的方式输送天然气。
H 2 O M ( H 2 O) c M M ( H 2 O) n
气体分子在水中的溶解、成核和生长三个基本过程
二、水合物形成机理
气体分子在水中的溶解、成核和生长三个基本过程
二、水合物形成机理－溶解
1at、298K下各天然气组分在水中的溶解度
气 体 组 分
溶解度 (摩尔 分率) CH4 2.48 C2H6 3.10 C3H8 2.73 i-C4H10 1.69 C4H10 2.17 N2 1.19 CO2 60.8 H2S NA
日本、美国、挪威等在21世纪来临之际加大 了该技术的研究力度
工业上还没有被利用过的潜在的高效的储气技术 可以形成创新性专利成果 启动以使用表面活性剂为主要技术的调峰储气的 中试研究 天然气水合物汽车探索项目
美国国家天然气水合物研究中心（SCGH）
七、水合物储运技术研究现状
日本研究比较积极
三种水合物的结构数据
结 构 类 型
晶 体 小 笼S 大 笼L 结 构 结 构 直 径Å 结 构 直 径Å
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 512 7.8 51264 9.36 16 8 136 2/17
H 型
简单六面体 512,435663 51268 3，2 6 34 3/34，1/17
二、水合物形成机理
气体水合物形成的机理，可以看作是包括形成水合物的气体分子 与水单体和形成水合物晶格的母体簇团相互作用的三体聚集过程
气体分子在水中溶解 形成稳定的水合物晶核 晶体增长过程
H 2 O ( H 2 O) x M M ( H 2 O) x 1
H 2 O M ( H 2 O ) x M M ( H 2 O) c
气源
预处理
水合物 合成
冷却至－15℃ 降压
气 化
汽车 储罐
运输
储 存
用 户
冷却换热器
加热
各环节主要参数为：气源：压力>4MPa；水合物合成：压力约5～6 MPa，温度0～4℃ ；汽车储罐：保温性能好，温度-15℃～-10℃，密闭储 存，安全阀压力可设置为0.6～0.8MPa，超过此压力则将气体放空或作为 汽车燃料；气化：用20～30℃的水可使水合物很快气化，且能达到用户用 气压力要求。
输送气体体积的可调节度
NGH输送系统可以适应很大的气体输送量范围
与其它储运方式比较
既适合贫气又适合富气
NGH可以很容易控制生成任何组成成分的气体水合物 最安全的一种方式，因为气化需要大量的潜热，还有它易于控制 的保存状态，它的低毒性 这些特点都使储存容器消耗和破损的可能性降低 生产工厂规模小 对平台的移动并不受影响 易于将生成产品传送到输送容器中 储存在开采过程中被燃烧掉的天然气，NGH被收集起来给储存容 器，最后再被气化使用
永冻层水合物
海洋水合物
资源情况：海洋沉积层内天然气水 合物中甲烷的资源量为 3×1015~7.6×1018立方米之间。 可满足人类需要1000多年。开采 成本相当于每桶石油20美元。具 有可开采价值。 6月5日，国土资源部宣布，我国 海域天然气水合物——“可燃冰” 资源调查获得重大突破。此消息如 一石击水，引起全世界能源资源界 的广泛关注。
0.8~1.0 g/cm3之间，除热膨胀和热传导性 质外，光谱性质、力学性质等同冰相似 遇火燃烧，故又称“可燃冰”
一、水合物简介－天然气水合物
主要是一些分子量较小的烃类，如：甲烷、乙 烯、乙烷、丙烷、环丙烷、正丁烷、异丁烷、 二氧化碳和硫化氢。 天然气输送
部分甚至完全堵塞输送管道，导致管线事故 输气管，液化气管及油气混输管道遇到的特殊问题
结论
较小的氩、氪、氮和氧等单、双原子气 体，可充填Ⅱ型结构中的小笼512形成稳 定结构，同时能进入Ⅱ型结构的大笼 51264 ，形成结构为（ 512 + 51264 ）的 水合物。 交界处的气体分子填充到哪种笼子是不 确定的