我国可燃冰开采研究取得重要进展

中国科学院广州能源研究所天然气水合物中心承担的中科院知识创新工程方向性项目———天然气水合物 (可燃冰 )开采中若干关键问题的研究 ,在天然气水合物在多孔介质中的形成 /分解条件、外场控制天然气水合物分解速度、化学药剂对天然气水合物分解的影响、天然气水合物热物理性质等相关基础研究方面取得了重要进展。据介绍 ,天然气水合物俗称“可燃冰” ,是近 2 0年来在海洋和冻土带发现的新型洁净优质能源 ,资源量巨大。近几年初步调查证实我国海域存在“可燃冰” ,这为我国研究和开发清洁天然气水合物能源展示出美好前景。目前 ,国际上对…     

CO_2置换开采冻土区天然气水合物中CH_4的可行性研究

作为一种非常规能源,天然气水合物,俗称"可燃冰",是一种重要的能源载体。国外在海底和永久冻土层都发现了天然气水合物藏,我国也在神狐海域和祁连山冻土区获得了含天然气水合物的岩芯。然而,天然气水合物资源的安全高效开采方式已成为天然气水合物藏开发利用的"瓶颈",也是天然气水合物开采研究的热点和难点问题。本文在全面综述国内外天然气水合物开采研究的基础上,重点关注了CO2置换开采天然气水合物的研究进展,提出了采用CO2置换开多年采冻土区天然气水合物中CH4的设想,并分析了该方法的热力学和动力学可行性;最后,指出了CO2置换开采冻土区天然气水合物尚存在的问题和今后的发展方向。     

天然气水合物开发与应用研究进展

天然气水合物是一种可以作为石油补充与替代能源的矿产资源,被誉为21世纪具有商业开发前景的战略资源,本文在综述了天然气水合物开发技术研究进展的同时,重点介绍了我国天然气水合物开发研究现状及取得的成果,最后列举了天然气水合物在储运天然气、作为车用燃料及燃烧等几个方面的应用。     

青岛建成天然气水合物模拟实验室

不久前 ,我国第一个拥有自主知识产权的天然气水合物模拟实验室在青岛建成 .天然气水合物作为重要的未来能源而越来越受到人们的重视。它是继煤炭和石油之后贮量巨大的战略性环保能源 .我国已在南海西沙海槽和东海冲绳海槽发现了水合物赋存的地球物理标志———ＢＳＲ .由于对水合物的调查研究尚处于初级阶段 ,对其物理化学性质缺乏了解 ,因此 ,建立天然气水合物模拟实验研究是非常及时和必要的 .该实验室模拟实验研究拟解决的问题包括 :含天然气的水溶液中能否形成水合物的晶核 ,水合物是在什么条件下生成及如何生成 ,沉积物对水合物生成的…     

海底天然气水合物相平衡及稳定带的影响分析

天然气水合物普遍被视为的一种洁净能源,并对未来世界能源结构有着重要的战略地位.目前,对于天然气水合物的相关研究越来越多,并且天然气水合物相平衡曲线和稳定带厚度的研究也变得越来越重要.天然气水合物相平衡是天然气水合物勘探开发和海洋环境保护研究的基础,同时水合物稳定带控制着海底天然气水合物的成矿作用和分布规律,其厚度及分布...     

天然气水合物研究进展

天然气水合物作为清洁、高效、储量巨大的新型能源,其巨大的能源潜力引起世界上很多国家的注意,纷纷投入巨额资金和人力对其进行研究.直到20世纪80年代末期我国才有学者关注和研究天然气水合物,起步相对较晚,因此研究人员做了大量文献资料调研和资料处理等初步研究工作.从20世纪90年代初首次人工合成天然气水合物开始,随着我国政府支持力度的不断增大,在本世纪初我国在东海、南海等地发现天然气水合物矿藏,同时对天然气水合物的成因、动力学机理、形成的条件等方面进行了研究.但如何开采天然气水合物,以及如何防止天然气水合物所带来的温室效应仍是亟待解决的问题.     

复合成藏的天然气水合物开采技术研究进展

复合成藏的天然气水合物是一种极具潜力的清洁能源，能够缓解我国能源短缺。本文介绍了复合成藏的天然气水合物的成藏特征及开发技术，分析了关键开发技术的优缺点及适用条件，总结出目前面临的问题和挑战，最后给出了相应的发展建议，以期为相关研究提供参考和借鉴。     

南海天然气水合物沉积物样本重塑研究

天然气水合物是一种理想的替代能源.目前,对天然气水合物生成的研究,大多以玻璃砂、石英砂等为多孔介质,而很少应用实际的水合物储层沉积物进行实验,本文应用未保压的我国南海天然气水合物沉积物进行水合物生成实验,研究不同孔隙度、注入气体量及初始水饱和度对天然气水合物生成的影响,实验结果显示:注入气体量对生成天然气水合物饱和度影...     

水合物储运天然气的新进展与新构想

天然气作为一种清洁、高效的能源,近年来在缓解我国能源紧张方面扮演着重要角色。随着天然气在我国能源消费结构中所占比例的不断增加,必然需要发展经济的天然气储运方法。以天然气水合物方式储运天然气与传统的储运天然气方式相比,有着经济、安全等优势,是发展新型天然气储运技术的研究重点。本文概括了目前天然气主要的储运方式,并对其进行了经济性和优缺点的比较,重点介绍了水合物储运天然气的研究现状,最后提出了一种新型的采用压缩式制冷循环的天然气水合物制备系统,该系统具有结构简单、储运效率高等优点。     

天然气水合物储运技术研究综述

我国蕴含着极为丰富的天然气水合物资源,具有潜在的能源战略储备意义和可观的经济效益。本文从天然气水合物的储气特性与效率、可行性、水合物合成与分解、应用前景等几个方面,论证了天然气水合物储运技术的可行性,介绍了水合物合成与分解的工艺流程,总结了水合物储运技术的应用前景,并提出了我国水合物储运技术今后的发展空间。     

Phase behavior of gas hydrates in nanoporous materials: Review

A precise understanding of phase behavior for a variety of both artificial and natural processes is essential to achieving scientific and technological goals. There has been growing research interest in gas hydrates confined in nanoporous media aiming to simulate and analyze the unique behavior of natural gas hydrates in sediments. Moreover, the appearance of peculiar properties due to the confinement effect stimulates research on gas hydrate technology for gas separation, such as CO₂ capture from versatile pre/post combustion emissions. In spite of their importance, reliable phase equilibrium data on gas hydrates confined at a nanoscale are scattered throughout the literature, while those in bulk state are abundant. Accordingly, we surveyed the previous studies on the phase behavior of gas hydrates in various nanoporous materials to include and provide valuable information and knowledge for start-up researchers in various gas hydrate fields.     

笼型水合物为能源化工带来新机遇

笼型水合物是利用水分子通过氢键作用构建的笼型结构对甲烷等能源气体进行存储和提取,具有高安全性、高储存容量、温和储存条件、环境友好等优点。天然气水合物是传统能源和绿色能源之间的桥梁燃料,已成为世界各国科学家竞相研究开发的热点。本文综述了笼型水合物在能源与环境、流动安全、工程应用三个方面的研究成果,涵盖了固化天然气（SNG）、CO₂捕获和气体分离、蓄冷、海水淡化、汽车燃料以及制氢与储氢等能量转换、能量储存的领域。文章指出大力发展笼型水合物衍生技术,实现提取甲烷同时捕获二氧化碳,有助于实现碳中和的目标。阐述了笼型水合物生成依赖于其自身的热力学相平衡条件、反应过程的动力学性质及传递过程强化,从生成到分解的过程主要包括溶解、成核、生长、晶裂和解吸等一系列步骤,过程的微观机理复杂。展望了利用多尺度方法研究水合物生成的微观结构、界面现象、宏观应用和作用机理,有助于扩展化学工程的原理和知识,对开发能源化工领域新材料新工艺也有裨益,从而促进能源化工的发展。     

水合物利用技术应用进展

过去的几十年中,对于水合物的研究不单单集中在抑制天然气水合物的生成上,基于水合物的生成利用技术也得到了广泛的研究。基于水合物的生成利用技术是环保和可持续的新技术,利用不同气体生成水合物相平衡条件的差异,可用于气体分离、置换开采。由于水合物具有较高的气体浓度,可用于气体的存储。利用水合物较高的化解潜热,可将其用于蓄冷。本文综述了国内外水合物技术的研究应用现状,分析了水合物技术在气体分离与存储、溶液浓缩分离、蓄冷、二氧化碳（CO₂）置换开采等领域有前景的研究方向。但是其水合反应速率慢、生成压力高、后期分离困难,极大地限制了水合物利用技术的工业应用。展望了水合物技术未来的研究发展方向,开发安全、高效和环保的水合物促进剂,开发高效水合物反应设备,开发连续水合物工艺,以便早日实现工业应用。     

气体水合物生成过程强化方法研究现状

气体水合物因其特殊的物理化学特性,已被气体分离、二氧化碳捕集与封存、海水淡化、气体储运等诸多领域学者广泛研究。但气体水合物生成条件较为苛刻、生成速率及储气能力较商业化应用还有较大差距。本工作从气体水合物生成条件、生成速率、储气能力等角度,分别综述了机械强化、外场作用、添加剂等强化方法对气体水合物生成过程的强化原理、技术特征及其研究现状;综合比较分析了各种强化方法的优势及存在的问题;展望了各强化方法的未来发展方向及其适用领域;特别是针对气体水合物法海水淡化的技术特征和关键问题,提出以外电场强化气体水合物法海水淡化过程的新思路。     

气体水合物的研究与应用

概述了气体水合物的结构与性能特点 ,从抑制和防止水合物的形成、安全有效地探测与开采应用天然气水合物资源和水合物技术与应用三个方面综述了气体水合物的研究与应用现状和未来。     

水合物技术

介绍了水合物的形成,储量和结构,综述了水合物在海水淡化,溶液提浓,气体分离,天然气储驼和二氧化碳深海储藏等领域的研究现状。     

天然气水合物开发可能导致的风险

天然气水合物,也被称为"可燃冰",具高能量密度,燃烧污染小,分布广泛,储量大,可成为传统的化石能源代替能源。从对天然气水合物的概述入手,论述了海域天然气水合物开发对海洋石油工程,大气环境和海洋生物产生的以及潜在的影响,陆域冻土带天然气水合物开发对环境可能产生的影响,以及天然气水合物和环境的相互影响。     

冰点以下多孔介质中气体水合物的生成动力学研究进展

青藏高原冻土区储存着大量的天然气水合物资源,CO₂置换开采冻土区的天然气水合物可实现天然气水合物的安全开采和温室气体CO₂的地层封存。冰点以下多孔介质中气体水合物的生成动力学,是冻土区天然气水合物置换开采研究领域的难点和热点问题。本文全面综述了冰点以下多孔介质中气体水合物的生成动力学研究进展,讨论了不同体系冰点以下多孔介质中气体水合物的形成机理及其生成特性;详述了冰生成水合物机理及其冰粉/多孔介质体系中气体水合物的生成特性,分析了冰点以下多孔介质中气体水合物生成动力学研究尚待完善和改进的地方。最后本文指出冰点以下多孔介质中水合物的生成过程是由传热、传质等多种因素所控制,揭示不同过程的主导因素及其影响规律是今后研究的重点方向。目前对冰点以下多孔介质中水合物的生成特性及机理的认识尚未成熟,仍需深入研究。     

天然气水合物开采方法的数值模拟研究进展

天然气水合物具有含气量高、污染低、储量大等优点,但存在埋藏深、导热性差等问题。介绍了国内外天然气水合物开采技术的研究和应用进展,概述了传统天然气水合物开采方法的优缺点,指出天然气水合物开采难度大的普遍问题,分析其原因为天然气水合物开采效率低、能耗高、风险大,以及天然气水合物开采背景与该产业链发展水平不相匹配等。在此基础上提出了利用数值模拟技术对海底和冻土层下的天然气水合物开采进行研究,并叙述了数值模拟技术在天然气水合物开采领域的发展现状,利用该方法便捷、经济、高效的特点,最终形成天然气水合物开采方法与数值模拟技术相结合的新型开采理念。