天然气水合物及其生成促进与抑制研究进展.PDFVIP

工 程 建 设 　　　　　　　　　　　　　　天 　然 　气 　工 　业 　　　　　　　　　　　　　　　　2004 年 12 月 天然气水合物及其生成促进与抑制研究进展 赵 义　丁 静　杨晓西　叶国兴 (华南理工大学强化传热与过程节能教育部重点实验室) 　　赵义等. 天然气水合物及其生成促进与抑制研究进展. 天然气工业 ,2004 ;24 ( 12) :132～134 摘 　要 　天然气水合物在能源勘探、海底灾害分析、全球气候变暖研究以及油气工业、天然气储运和分离技术 发展等方面都具有重要的应用前景 ,被认为是 21 世纪潜力巨大的、化石燃料的重要替代资源 , 日益引起世界各国 研究者的高度重视。文章在参考国内外相关文献的基础上 ,简述了天然气水合物组成、结构和性质 ; 阐述了天然气 水合物在能源利用、环境保护与防治等方面的重要意义 , 以及其在相平衡研究方面的必威体育精装版进展;重点介绍了在含表 面活性剂体系中有关天然气水合物生成促进与抑制作用研究方面的进展 ,并对未来的研究方向做出了展望。 主题词 　天然气水合物 　温室效应 　相平衡 　表面活性剂 　促进 　抑制 　　天然气水合物是一种主要由水和碳氢分子在特 体被释放出来 ,加剧温室效应 ,使全球气温进一步升 定条件下形成的外观像雪或松散的冰的非计量型简 高 ,从而形成恶性循环。目前 ,各国正着手减少或防 单化合物 ,在自然界主要赋存于极地永冻区以及大 止温室气体的排放 ,手段之一便是通过水合物技术 , 洋海底等区域 〔1〕。目前已确定的水合物结构主要有 如利用水合物生成原理 ,将大气中的二氧化碳分离 三种 ,即 Ⅰ、Ⅱ、H 型。对它的研究将涉及到对用于 出来 ,并以水合物形式将其贮存于海洋深处。日本 取代或者部分取代传统能源的新一代能源的探查开 的Ohgaki 等还认为 ,在一定的条件下天然气水合物 发、温室效应、全球碳循环和气候变化、海洋地质灾 中的甲烷可以被二氧化碳选择性置换 ,首次用实验 害、天然气运输、油气管道堵塞等许多领域 , 因而具 证实了将大气中的二氧化碳的分离和天然气水合物 有重要的意义。 的开发结合起来的可能性 〔1 ,4〕。 　　目前 ,如何防止和消除管道中天然气水合物的 一、天然气水合物的资源和环境意义 生成已成为天然气传输过程中亟待解决的关键技术 　　天然气水合物在世界范围内广泛存在 ,地球上 问题。我国和俄罗斯合作敷设的输气管道、从澳洲 大约有 27 % 的陆地 ,90 %的大洋水域属于天然气水 引进的海底输气管道以及“西气东输”管道工程等都 合物矿藏的潜在赋存区域 , 因此其资源量巨大 ——— 需要研究天然气水合物生成与抑制问题。为此 ,要 据估计 ,大概是所有已知化石燃料资源量的 2 倍多 , 开展天然气水合物理化性质、复杂系统相平衡、水合 被视为是重要的后续能源 ;并且还具有埋藏浅、分布 物形成和分解动力学、生成模型和模拟方法等研究 , 广、能源密度大的优点 〔2 〕。目前认为 ,通过热激法、 开发防止水合物形成的高效抑制剂 ,从而抑制输气 〔3 〕 管道中天然气水合物的生成。 降压法和化学试剂法 等可对其进行资源开发。同 时天然气分解后所产生大量淡水 ,也可以缓解越来 二、天然气水合物相平衡研究现状 越严峻的水危机问题。因此天然气水合物被誉为 “未来的能源”、“21 世纪的能源”等。 　　天然气水合物相平衡研究是水合物及其相关领 　　甲烷的温室效应是二氧化碳的 21 倍 ,对全球温 域研究的最