可燃冰
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煤 炭 加 工 可 燃 冰 直 接 燃 烧
炙手可热的“冰”
• 另外可燃冰还有便于储存运输（与天然气相比），再生迅 速等优点。难怪有人称可燃冰是“上帝带给人类的礼物”， 让陷入能源危机的人类重新看到了希望。
带刺的玫瑰
既然可燃冰有着这么多的优点，我们是不是可以毫无 顾忌地开发它呢？它真的是“上帝带给人类的礼物” 吗？还是一个诱惑人类打开的潘多拉魔盒？
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 闲 钱 勘探进入高峰期，世界上至少 还 有30多个国家和地区参与其中。 不 如 其中以美国的计划最为完善， 开 美国每年用于可燃冰研究的财 发 政拨款达上千万美元。但是， 太 阳 直到现在世界上还没有任何一 能 个国家能对可燃冰进行大规模 和 商业开采。从各国进行的试验 风 能 性开采看，这些方法要么技术 呢 复杂成本高昂，要么推广价值 ！
炙手可热的“冰”
• 在可燃冰矿藏被人们 发现之后，迅速地得 到了人们的关注。 • 在能源问题日益凸显 的今天，可燃冰更是 被赋予了“沉睡的未 来能源”、“能满足 人类使用1000年的新 能源”等称号。
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。 • 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。
天 使 还 是 魔 鬼
带刺的玫瑰
• 储量大带来的问题：
• 温室效应是当今一个全球性的 难题。我们都知道最主要的温 室气体是二氧化碳。然而甲烷 是一种强效的温室气体。 • 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。
澳大利亚的火力发电厂约排放一 亿八千万吨二氧化碳。
带刺的玫瑰
• 在大气层中释放一吨甲烷对温室效应的加 剧等于释放七十二吨的二氧化碳。
• 很容易看出澳洲畜牧业对全球暖化的影响完爆火力发电厂。
• 可燃冰中甲烷的总量大致是大气中甲烷数 量的3000倍。可燃冰对温度和压力很敏感，在开采
未来之路
• 我国南海天然气水合物的储 量为700亿吨油当量，相当 于目前陆上石油、天然气资 源量总数的1/2。南海北部坡 陆可燃冰储量约185亿吨油 当量，相当于已探明南海油 气地质储备的6倍，而东沙群 岛以东的九龙甲烷礁，目前 为世界上最大的冷泉湓溢 区。 • 陆地方面，我国冻土面积为 215万平方公里，天然气水 合物形成及储存前景广阔。 青藏高原可燃冰远景储量为 350亿吨油当量，祁连山地 区储量占陆地总储量的1/4。
时间
1999年
2002年 2004年 2005年 2006年
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”。 成功研制可燃冰开采模拟系统。 可燃冰保真取样器成功研制并试验；勘测南海北部东沙西南部海 域天然气水合物发育区。
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”。
炙手可热的“冰”
164 Nm3 天然气 ＋
0.8 m3水
1 m3 水合物
• 能量密度高：
• 由1立方米可燃冰相當於160多立方米的天然氣。換言之， 1立方米可燃冰就可滿足3口之家大半年的天然氣需求，故 可燃冰被視為「後石油時代」的重要替代能源。
炙手可热的“冰”
• 污染小：
可燃冰由甲烷和水构成，不含其它成分，无需净化提炼或其 它加工步骤。所以利用时产生的污染比石油以及煤等传统能 源小很多。
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
2008年
2009年
2011年
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
可燃冰（Gas Hydrate）
小组成员：
百慕大三角之谜
• “百慕大三角”，亦 称“魔鬼三角区”和 “丧命地狱”。 • 对于传言，有科学家 提出“可燃冰融化” 的猜想。
可燃冰（Gas Hydrate）
可燃冰简介
炙手可热的 “冰”
带刺的玫瑰
未来之路
可燃冰简介
• 1778年，首次在实验室发现 天然气水合物. • 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。这一发现引起前苏 联人对天然气水合物的重视。 • 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。
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
未来之路
2007年
开发了新型可燃冰组合抑制剂，加速了开采研究进度；可燃冰开 采与运输关键技术取得初步成绩；在南海北部神狐海域钻获可燃 冰样品。
在青海省祁连山南缘永久冻土带成功钻获可燃冰样品；广州海洋 地质调查局自主研制“海洋六号”调查船，并在南海北部成功取 样。 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
和输送过程中稍有不慎，就会使甲烷气体逸散到大气中从 而加速温室效应，后果不堪设想！
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。
Biblioteka Baidu
1965年，前苏联在西伯利亚发现 了可燃冰矿藏，并于1969年 投入开发；
美国于1998年把可燃 冰作为国家发展的 战略能源列入国家 日本开始关注可燃冰是 在1992年； 级长远计划；
迄今为止，全球至少有30多个国家和地区在进行可燃冰的研究 与调查勘探。
未来之路
• 作为世界上最大的发展中 的海洋大国，中国能源短 缺十分突出。急需开发新 能源以满足中国经济的高 速发展。因此，加强可燃 冰开发是实现可持续发展 战略的重要措施，也是开 发中国二十一世纪新能源、 改善能源结构、增强综合 国力及国际竞争力、保证 经济安全的重要途径。
不大，不适合大规模作业。
带刺的玫瑰
• 虽然可燃冰的开采并不如想象中那么顺利，但是 相信随着科技的发展，终有一天我们一定可以安 全地开采可燃冰矿藏！
未来之路
• 在能源资源日益枯竭 的今天，能源问题经 常在各国的争端之中 暗流涌动。 • 可燃冰的发现让人们 觉得它也许是解决能 源问题的一把钥匙。 • 因此，各个国家很早 围绕可燃冰展开了激 烈的角逐。
炙手可热的“冰”
能源密度 高
可燃冰的 优势
储量大
清洁，污 染小
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。可滿 足人類未來1,000年的能源需求。 5% 15% 5%
15%
53% 27% 27%
53%
Natural Gas Hydrate Fossil Fuels Other fuels on the land Other fuels in the ocean
炙手可热的“冰”
• 另外可燃冰还有便于储存运输（与天然气相比），再生迅 速等优点。难怪有人称可燃冰是“上帝带给人类的礼物”， 让陷入能源危机的人类重新看到了希望。
带刺的玫瑰
既然可燃冰有着这么多的优点，我们是不是可以毫无 顾忌地开发它呢？它真的是“上帝带给人类的礼物” 吗？还是一个诱惑人类打开的潘多拉魔盒？
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 闲 钱 勘探进入高峰期，世界上至少 还 有30多个国家和地区参与其中。 不 如 其中以美国的计划最为完善， 开 美国每年用于可燃冰研究的财 发 政拨款达上千万美元。但是， 太 阳 直到现在世界上还没有任何一 能 个国家能对可燃冰进行大规模 和 商业开采。从各国进行的试验 风 能 性开采看，这些方法要么技术 呢 复杂成本高昂，要么推广价值 ！
炙手可热的“冰”
• 在可燃冰矿藏被人们 发现之后，迅速地得 到了人们的关注。 • 在能源问题日益凸显 的今天，可燃冰更是 被赋予了“沉睡的未 来能源”、“能满足 人类使用1000年的新 能源”等称号。
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。 • 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。
天 使 还 是 魔 鬼
带刺的玫瑰
• 储量大带来的问题：
• 温室效应是当今一个全球性的 难题。我们都知道最主要的温 室气体是二氧化碳。然而甲烷 是一种强效的温室气体。 • 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。
澳大利亚的火力发电厂约排放一 亿八千万吨二氧化碳。
带刺的玫瑰
• 在大气层中释放一吨甲烷对温室效应的加 剧等于释放七十二吨的二氧化碳。
• 很容易看出澳洲畜牧业对全球暖化的影响完爆火力发电厂。
• 可燃冰中甲烷的总量大致是大气中甲烷数 量的3000倍。可燃冰对温度和压力很敏感，在开采
未来之路
• 我国南海天然气水合物的储 量为700亿吨油当量，相当 于目前陆上石油、天然气资 源量总数的1/2。南海北部坡 陆可燃冰储量约185亿吨油 当量，相当于已探明南海油 气地质储备的6倍，而东沙群 岛以东的九龙甲烷礁，目前 为世界上最大的冷泉湓溢 区。 • 陆地方面，我国冻土面积为 215万平方公里，天然气水 合物形成及储存前景广阔。 青藏高原可燃冰远景储量为 350亿吨油当量，祁连山地 区储量占陆地总储量的1/4。
时间
1999年
2002年 2004年 2005年 2006年
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”。 成功研制可燃冰开采模拟系统。 可燃冰保真取样器成功研制并试验；勘测南海北部东沙西南部海 域天然气水合物发育区。
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”。
炙手可热的“冰”
164 Nm3 天然气 ＋
0.8 m3水
1 m3 水合物
• 能量密度高：
• 由1立方米可燃冰相當於160多立方米的天然氣。換言之， 1立方米可燃冰就可滿足3口之家大半年的天然氣需求，故 可燃冰被視為「後石油時代」的重要替代能源。
炙手可热的“冰”
• 污染小：
可燃冰由甲烷和水构成，不含其它成分，无需净化提炼或其 它加工步骤。所以利用时产生的污染比石油以及煤等传统能 源小很多。
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
2008年
2009年
2011年
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
可燃冰（Gas Hydrate）
小组成员：
百慕大三角之谜
• “百慕大三角”，亦 称“魔鬼三角区”和 “丧命地狱”。 • 对于传言，有科学家 提出“可燃冰融化” 的猜想。
可燃冰（Gas Hydrate）
可燃冰简介
炙手可热的 “冰”
带刺的玫瑰
未来之路
可燃冰简介
• 1778年，首次在实验室发现 天然气水合物. • 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。这一发现引起前苏 联人对天然气水合物的重视。 • 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。
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
未来之路
2007年
开发了新型可燃冰组合抑制剂，加速了开采研究进度；可燃冰开 采与运输关键技术取得初步成绩；在南海北部神狐海域钻获可燃 冰样品。
在青海省祁连山南缘永久冻土带成功钻获可燃冰样品；广州海洋 地质调查局自主研制“海洋六号”调查船，并在南海北部成功取 样。 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
和输送过程中稍有不慎，就会使甲烷气体逸散到大气中从 而加速温室效应，后果不堪设想！
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。
Biblioteka Baidu
1965年，前苏联在西伯利亚发现 了可燃冰矿藏，并于1969年 投入开发；
美国于1998年把可燃 冰作为国家发展的 战略能源列入国家 日本开始关注可燃冰是 在1992年； 级长远计划；
迄今为止，全球至少有30多个国家和地区在进行可燃冰的研究 与调查勘探。
未来之路
• 作为世界上最大的发展中 的海洋大国，中国能源短 缺十分突出。急需开发新 能源以满足中国经济的高 速发展。因此，加强可燃 冰开发是实现可持续发展 战略的重要措施，也是开 发中国二十一世纪新能源、 改善能源结构、增强综合 国力及国际竞争力、保证 经济安全的重要途径。
不大，不适合大规模作业。
带刺的玫瑰
• 虽然可燃冰的开采并不如想象中那么顺利，但是 相信随着科技的发展，终有一天我们一定可以安 全地开采可燃冰矿藏！
未来之路
• 在能源资源日益枯竭 的今天，能源问题经 常在各国的争端之中 暗流涌动。 • 可燃冰的发现让人们 觉得它也许是解决能 源问题的一把钥匙。 • 因此，各个国家很早 围绕可燃冰展开了激 烈的角逐。
炙手可热的“冰”
能源密度 高
可燃冰的 优势
储量大
清洁，污 染小
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。可滿 足人類未來1,000年的能源需求。 5% 15% 5%
15%
53% 27% 27%
53%
Natural Gas Hydrate Fossil Fuels Other fuels on the land Other fuels in the ocean