分類 號 密 級 編 號 中國科學(xué)院研究生院 碩士學(xué)位論文 甲烷水合物在冰粉石英砂混合物中的生成 黃 雯 指導(dǎo)教師 樊栓獅 研究員 中國科學(xué)院廣州能源研究所 申請學(xué)位級別 工學(xué) 碩士 學(xué)科專業(yè)名稱 熱能工程 論文提交日期 2007 年 6 月 論文答辯日期 2007 年 6 月 培養(yǎng)單 位 中國科學(xué)院廣州能源研究所 學(xué)位授予單位 中國科學(xué)院研究生院 答辯委員會主席 in a (2007 摘要 I 摘 要 天然氣水合物作為一種儲量巨大的潛在能源已經(jīng)日益受到各國的重視，但目前的研究幾乎都集中在海洋水合物，對多年凍土水合物幾乎沒有涉及。 我 國凍土專家在對青藏高原進行多年研究后認(rèn)為，青藏高原羌塘盆地多年凍土區(qū)具備形成天然氣水合物的溫度和壓力條件，可能蘊藏著大量天然氣水合物。為了進一步深入研究多年凍土區(qū)天然氣水合物形成及演化規(guī)律，評估青藏高原等地區(qū)天然氣水合物可能的資源量， 需要對凍土中水合物的生成動力學(xué)進行深入的研究。 凍土中含多孔介質(zhì)和冰，是多相混合體系，為了簡化研究過程和便于分析， 本文 采用石英砂等單一多孔介 質(zhì)來研究天然氣水合物在自然界中的形成過程。 本文在 實驗室現(xiàn)有實驗設(shè)備的基礎(chǔ)上改造的 甲烷水合物高壓生成實驗臺上進行了有關(guān)甲烷水合物在冰粉石英砂混合物中生成的初步實驗研究。通過恒壓預(yù)冷法探討了環(huán)境溫度、環(huán)境壓力、砂冰總表面積比對甲烷水合物生成及生成過程中冰粉轉(zhuǎn)化率的影響 規(guī)律 。 實驗結(jié)果表明： 甲烷水合物在冰粉石英砂混合物中生成時， （ 1） 不存在成核誘導(dǎo)期。得到的實驗樣品為良好分散型水合物； （ 2） 壓力對反應(yīng)中期冰粉的轉(zhuǎn)化速度隨壓力的增大而指數(shù)級加快 ，對反應(yīng)前期和反應(yīng)后期冰粉的轉(zhuǎn)化速度及 最終的轉(zhuǎn)化率影響不大；最終冰粉轉(zhuǎn) 化率 均達 60左右 ；（ 3） 反應(yīng)持續(xù)時間隨溫度的增大而延長， 263 K 時反應(yīng)持續(xù)了近 100 分鐘， 269 K 時則持續(xù)了近 150 分鐘 ,273 K 時反應(yīng)持續(xù)了近 250 分鐘 ； 冰粉轉(zhuǎn)化率隨溫度的增大而升高， 263 K 時 約為42%， 269 K 時 約為 51%,273 K 時 約為 60%；（ 4） 反應(yīng)初期冰粉轉(zhuǎn)化率隨砂冰總表面積比 增大而增大，但 反應(yīng)初期持續(xù)時間沒什么影響，均是 30分鐘左 右；反應(yīng)中期，反應(yīng)持續(xù)時間隨 的增大而延長，但冰粉轉(zhuǎn)化率上升值先升后降；反應(yīng)后期， 對冰粉轉(zhuǎn)化率幾乎沒有影響。而最終冰粉轉(zhuǎn)化率隨砂冰總表面積比 增大而升高， 為 ，冰粉轉(zhuǎn)化率只有 32； ，冰粉轉(zhuǎn)化率有 38； 為 ，冰粉轉(zhuǎn)化率達到了 44； ，冰粉轉(zhuǎn)化率則達到了 51 ；（ 5） 石英砂的存在 提高了 冰粉轉(zhuǎn)化速率 ，但甲烷水合物在冰粉石英砂混合物中的生成 低 了最終冰粉轉(zhuǎn)化率 。 （ 6） 探討了冰粉石英砂混合物中甲烷水合物的生成機理，將反應(yīng)過程分為兩階段：第一階段為石英砂吸附轉(zhuǎn)化階段；第二階 段為甲烷氣擴散控制階段；（ 7） 在定壓恒砂冰總表面積比的條件下，甲烷水合物在冰粉石英砂混合物中生成時，反應(yīng)的第一階段可以用數(shù)學(xué)表達式為： （ 1 ） 1/3) 1； 反應(yīng)的第二階段可以用數(shù)學(xué)表達式為： （ 1 ） 1/3)2( （ t t*） 1/2（ 1 *） 1/3； 其中 * 34。通過計算得到 甲烷水合物生成的活化能約為 J 關(guān)鍵詞 甲烷水合物 冰粉 石英砂 冰粉轉(zhuǎn)化率 動力學(xué)模型 he as of of on in on in in of of In to to of in in is to be is In to as is to on of in In a in on of in of of of to on of of by (1) is no of in of in a of is (2)of in of of on of of is in of of 0%; (3) 00 63 K, 50 69 K, 50 73 K. of 2% 63 K, 51% 69 K, 0% 73 K; (4) of of to s in of Ks no on of of is 0 of s,of In of Ks no on of of of to s. s of is 2%; s of 8%; s of 4%; s of 1%; (5) of of of 6)of in a of 烷水合物在冰粉石英砂混合物中的生成 IV (I) （ 7) In of in a of of to of be by （ 1 ） 1/3) 1,of be （ 1 ） 1/3)2( （ t t*） 1/2（ 1 *） 1/3, * 34 . of of be is J 錄 V 目錄 摘 要 . I . 錄 . V 第一章 緒論 . 1 言 . 1 論文的結(jié)構(gòu) . 2 第二章 文獻綜述 . 4 然氣水合物概述 . 4 然氣水合物 . 4 然氣水合物的分布和存在的類型 . 6 然氣水合物能源、環(huán)境、工業(yè)應(yīng)用等價值 . 9 內(nèi)外天然氣水合物研究重大歷程 . 10 然氣水合物 在多孔介質(zhì)中的生成 . 12 徑結(jié)構(gòu)和孔隙內(nèi)表面屬性對天然氣水合物穩(wěn)定性的影響 . 12 積物中孔隙水的鹽度及沉積物類型的影響 . 14 體的濃度及 其進人沉積物中的方式 . 15 同沉積物類型中甲烷水合物的生成 . 16 然氣水合物在多孔介質(zhì)中的生成動力學(xué) . 16 然氣水合物 在冰粉中的生成 . 17 粉的引入避免了水合物成核誘導(dǎo)時間隨機性的影響 . 17 然氣水合物在冰粉中生成動力學(xué)的共識與爭論 . 18 然氣水合物在冰粉中的生成動力學(xué) . 18 土的相關(guān)知識 . 25 文的研究思路 . 26 第三章 實驗部分 . 27 驗裝置 . 27 烷水合物生成反應(yīng)釜 . 28 溫浴 . 29 體進出反應(yīng)釜氣路及控制 . 29 試系統(tǒng)及其誤差分析 . 30 度測量系統(tǒng) . 30 體質(zhì)量流量計 . 30 力測量 . 30 據(jù)采集系統(tǒng) . 30 甲烷水合物在冰粉石英砂混合物中的生成 稱量儀器 . 30 助設(shè)備 . 30 驗材料 . 33 驗方案 . 33 驗過程 . 33 驗工作表 . 34 據(jù)處 理 . 35 烷氣體的狀態(tài)方程計算 . 35 粉石英砂混合物中冰粉轉(zhuǎn)化率的計算 . 37 冰總表面 積比 . 38 縮因子 Z 的解析求解 . 39 第四章 結(jié)果與討論 . 41 烷水合物在冰粉石英砂混合物中生成的典型 過程及生成形態(tài) . 41 烷水合物在冰粉石英砂混合物中生成的典型過程 . 41 烷水合物在冰粉石英砂混合物中生成的形態(tài) . 43 力 P 對冰粉石英砂混合物中甲烷水合物生成的影響規(guī)律 . 44 力對混合物中甲烷水合物生成過程的影響 . 45 力對冰粉石英砂混合物中冰粉轉(zhuǎn)化率的影響規(guī)律 . 46 結(jié) . 46 度 T 對冰粉石英砂混合物中冰粉轉(zhuǎn)化率的影響規(guī)律 . 47 冰總表面積比 . 49 烷水合物在冰粉石英砂混合物中的生成機理 . 52 定條件下混合物中甲烷水合物生成的動力學(xué)模型 . 53 第五章 結(jié)論與建議 . 56 參考文獻 . 58 主要符號表 . 66 發(fā)表文章目錄 . 68 致 謝 . 69 第一章 緒論 1 第一章 緒論 言 隨著常規(guī)能源（煤、油、氣）的大量消耗，人類在 21世紀(jì)后期將面臨常規(guī)能源的枯竭，尋求潔凈高效的新能源成為新時期的熱點問題。近 30年來，世界各國相繼投入大量的資金和人力開展新能源的研究。 天然氣水合物（ 稱 ,又稱籠型化合物（ 它是在一定條件（合適的溫度、壓力、氣體飽和度 、水的鹽度、 由水和天然氣組成的類冰的、非化學(xué)計量比的、籠型結(jié)晶化合物，遇火即可燃燒。 天然氣水合物廣泛分布于海底沉積物或者永久凍土帶中， 在自然界中存在的水合物絕大部分是甲烷水合物。通常情況下，從水合物分解得到的甲烷是水合物體積的 160 多倍 ，而且以固態(tài)形式存在的天然氣的總量比地球上化石燃料儲量多一倍，所以人們已經(jīng)把水合物作為將來重要的能量貯備。另外甲烷含碳量少于煤或石油，甲烷燃燒產(chǎn)生的二氧化碳僅是煤的一半，是一種比較清潔的能源 1。 隨著人們對水合物研究的不斷深入，水合物的特性及對環(huán)境的影響越來越 為人類認(rèn)識。 甲烷是一種溫室效應(yīng)極強的溫室氣體。每分子甲烷蓄熱能力是每分子 27 倍，如以重量計則甲烷的氣候增溫效應(yīng)是 20 倍 2。在正常情況下，大氣中甲烷只占溫室氣體的 15%，其對全球溫室效應(yīng)的影響排在 后。但是，全球水合物中甲烷量是如此之大，占地球上甲烷總量的 99%以上，大約是大氣中甲烷量的 3000 倍，一旦 發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害 ，甲烷從 天然氣 水合物中釋放，可導(dǎo)致全球氣候迅速變暖。 目前 一些發(fā)達國家紛紛投入大量人力物力加強 天然氣 水合物 方面的 研究， 例如 美國和加拿大成立了國家級研究中心。 日本、俄羅斯等 國均投入巨資進行這方面的研究 3 。我國是全世界唯一以煤炭為主的能源消費大國，能源消費結(jié)構(gòu)為煤占 67%， 石油占 天然氣占 3%。以煤為主的能源消費結(jié)構(gòu)對我國環(huán)境和生態(tài)造成了嚴(yán)重危害，用石油和天然氣等優(yōu)質(zhì)、低碳能源代替煤炭以改善能源結(jié)構(gòu)甲烷水合物在冰粉石英砂混合物中的生成 2 成為必然，但這受到石油和天然氣資源嚴(yán)重短缺的限制。我國經(jīng)濟的快速發(fā)展對能源的高度依賴以及能源結(jié)構(gòu)的不合理使得更需要開拓新能源的供應(yīng)渠道，開發(fā)自然界中的天然氣水合物資源將成為解決能源供給矛盾的重要途徑。因此 盡早開發(fā)這種理想的生態(tài)能源對于維護我國的能源安全和國家經(jīng)濟發(fā)展無 疑具有重大戰(zhàn)略意義。 經(jīng) 我國相關(guān)研究學(xué)者多年研究證實：我國南海陸坡、西沙海槽、臺灣東南部等海域均發(fā)現(xiàn)了與海洋甲烷水合物有關(guān)的地質(zhì)及地球物理證據(jù) 4 青藏高原羌塘盆地多年凍土區(qū)具備形成天然氣水合物的溫度和壓力條件，可能蘊藏著大量天然氣水合物 7。 到目前為止，氣體水合物相平衡模型化研究已經(jīng)相當(dāng)成熟。大部分模型都能對各類氣體水合物體系的相平衡條件（溫度和壓力）作出相當(dāng)準(zhǔn)確的預(yù)測，與之相比，氣體水合物的動力學(xué)研究還很不完善，并且?guī)缀跫性趯５滋烊粴馑衔锏难芯可?，而對多年凍土區(qū)天然氣水合物的研究幾乎是空白 。 為了深入研究多年凍土區(qū)天然氣水合物形成及演化規(guī)律，評估多年凍土區(qū)天然氣水合物（如我國青藏高原）可能的資源量， 需要對凍土中水合物的生成動力學(xué)進行深入的研究。 本文受到了國家自然科學(xué)基金和中國科學(xué)院知識創(chuàng)新項目的資助。 在 經(jīng)改造過 的高壓生成實驗臺上利用恒壓預(yù)冷法研究了甲烷水合物在冰粉石英砂混合物中的生成。主要分析環(huán)境溫度、環(huán)境壓力、砂冰總表面積比對甲烷水合物在冰粉石英砂混合物中生成過程的影響；同時探討了甲烷水合物在冰粉石英砂混合物中生成的可能機理；并基于甲烷水合物在冰粉中生成的原位生成動力學(xué)模型，建立了恒壓恒石 英砂冰粉總表面積比條件下甲烷水合物的生成動力學(xué)模型。以便為今后對多年凍土區(qū)天然氣水合物藏的開發(fā)研究提供一些數(shù)據(jù)參考。 論文的結(jié)構(gòu) 第一章為引言，介紹了本課題研究的背景、目的及意義，簡要概括了氣體水合物的研究進程。 第二章為文獻綜述， 概述了與本課題相關(guān)的天然氣水合物在多孔介質(zhì)、冰粉中生成動力學(xué)的研究歷史和進展。主要包括天然氣水合物基礎(chǔ)性質(zhì)研究、 天然氣第一章 緒論 3 水合物能源、環(huán)境、工業(yè)等應(yīng)用價值 ，多孔介質(zhì)的相關(guān)特性對天然氣水合物生成的影響，凍土的性質(zhì)等，為實驗提供必要的研究背景。另外還 分析了 天然氣水合物在冰粉 中生成動力學(xué)的實驗研究進展， 現(xiàn)有相關(guān)動力學(xué)模型及可能機理，為實驗研究和數(shù)據(jù)處理提供理論基礎(chǔ)。最后提出了本課題的研究目的和思路。 第三章為實驗部分，介紹了具體的實驗裝置、實驗方案以及數(shù)據(jù)處理方法。 第四章為實驗結(jié)果與討論，本章將詳細(xì)介紹實驗的主要結(jié)果，包括保持一定的環(huán)境溫度（酒精浴溫度），改變環(huán)境壓力（甲烷壓力）和在一定環(huán)境壓力，改變環(huán)境溫度及保持一定的環(huán)境溫度、壓力，改變石英砂冰粉總表面積比等條件下甲烷水合物在冰粉石英砂混合物中的生成過程和結(jié)果，并基于實驗中觀察到的現(xiàn)象和得到的數(shù)據(jù)，探討了甲烷水合物在冰粉石 英砂混合物中的生成機理及特定條件下的動力學(xué)模型。 第五章為結(jié)論與建議部分，介紹了本論文得出的相關(guān)結(jié)論和今后應(yīng)重點進行的研究工作。 甲烷水合物在冰粉石英砂混合物中的生成 4 第二章 文獻綜述 然氣水合物概述 然氣水合物 氣體水合現(xiàn)象是 1810 年由 在實驗室首先發(fā)現(xiàn)的，但是直到 1973 年才由 首先提出“氣體水合物”（ 一概念。氣體水合物屬于籠形化合物（ 一種，因此又被稱為籠形水合物（ 它是指由一種或數(shù)種氣體或易揮發(fā)性 的液體和水相互作用所形成的固體。氣體水合物的一個重要特點是它不僅可以在水的正常冰點以下形成，還可以在冰點以上結(jié)晶固化。 氣體水合物主要有致冷劑氣體水合物、天然氣水合物和 體水合物等。 1823 年 0對氣體水合物的組分進行了研究，認(rèn)為其組成可由 M中 M 代表跟水分子（主體分子）相組合的外來氣體分子（客體分子）， 是對于 n 的具體數(shù)值當(dāng)時各個學(xué)者的結(jié)論差別很大，但一致的結(jié)論卻是 n 必須為整數(shù)，而且要符合化學(xué)當(dāng)量關(guān)系（ 此外認(rèn)識到把外來氣體分子和水分子聯(lián)系在一起的是一種比化學(xué)鍵弱得多的分子間相互作用力，即使對于強極性外來分子也沒有化學(xué)鍵力存在，這種弱相互作用力被稱為 。 天然氣水合物是一種籠形化合物，它是天然氣和水在一定的溫度、壓力條件下相互作用所形成的固體，是一種主 然氣水合物又 稱“可燃冰”，其外形如冰雪狀，通常呈白色。組成天然氣的成分如 同系物以及 11,12。 到目前為止，已發(fā)現(xiàn)的氣體水合物類型有四種 (圖 分別是 型、型、 T 型 (13 I 型單晶體由 46 個水分子構(gòu)成，包括 2 個小晶穴和 6 個大晶穴， 小晶穴由 12 個五邊形面構(gòu)成，大晶穴包括 12 個五邊形面和兩個六邊形面。型單晶體是由 136 個水分子構(gòu)成，包括 16 個小晶穴和 8 個大第二章 文獻綜述 5 晶穴， 小晶穴與型相同，大晶穴包括 12 個五邊形面和 4 個六邊形面； H 型 單晶體由 34 個水分子構(gòu)成包括 3 個小晶穴、 2 個中晶穴和 1 個大晶穴，小晶穴與 型相同，中晶穴由 3 個四邊形面、 6 個五邊形面和 3 個六邊形面構(gòu)成，大晶穴包括12 個五邊形面 和 8 個六邊形面 。 圖 然氣水合物結(jié)構(gòu)示意圖 近幾年人們還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)壓力增加到 1G 40，水合物的結(jié)構(gòu)將發(fā)生轉(zhuǎn)變14，圖 納了在室溫高壓條件下水合物結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變情況。 除了氫氣體水合物之外，所有的 I 型結(jié)構(gòu)在高壓下都能轉(zhuǎn)變成 氣體水合物直接轉(zhuǎn)變成充滿冰的 需要籠的變形；而且客體分子越大，轉(zhuǎn)變成 H 型需要的壓力就越大，對于較小的客體分子，在 間結(jié)構(gòu)，即 T 型結(jié)構(gòu)，甲烷水合物則無此中間結(jié)構(gòu)， 于氪氣體水合物，目前還沒有發(fā)現(xiàn) T 型結(jié)構(gòu)的水合物，但有可能在超低溫下存在這種結(jié)構(gòu)。充滿冰的 且客體分子越大，轉(zhuǎn)換壓力越大，氙氣體水合物分子在 力下直接分解，沒有轉(zhuǎn)換成充滿冰的水合物，對于最小的客體分子 氫氣，有不同的充滿冰結(jié)構(gòu)的水合物，氣體水合物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與客體分子之間的作用力有關(guān) 14 甲烷水合物在冰粉石英砂混合物中的生成 6 圖 體水合物在高壓下的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變 14 然氣水合物的分布和存在的類型 天然氣水合物的形成與分布主要受烴類氣體來源和一定的溫壓條件控制。天然氣水合物的形成必須有充足的天然氣來源，必須有低溫或高壓條件，這決定了它的特殊分布。從目前來看，天然氣水合物主要分布在地球上兩類地區(qū) (94： 一類地區(qū)是水深為 300m 4000m 的海洋，在這里，天然氣水合物基本是在高壓條件下形成的，主要分布于泥質(zhì)海底，賦存于海底以下 0 1500m 的松散沉積層中；另一類地區(qū)是高緯度大陸地區(qū)永凍土帶及水深 100 250m 以下極地陸架海，在這里，天然氣水合物主要是在低海 面時期低溫條件下形成。 第二章 文獻綜述 7 圖 然氣水合物穩(wěn)定存在的溫壓條件 75 a 永久凍土層中天然氣水合物的穩(wěn)定帶 b 海洋中天然氣水合物的穩(wěn)定帶 天然氣水合物形成和保存在永久凍土帶，首先是格陵蘭和南極地帶巨厚的冰川覆蓋層下，那里是世界能源庫所在地。原蘇聯(lián)科學(xué)院院士 有利于天然氣水合物形成條件的地區(qū)占陸地面積的 27%，其中大部分分布在凍結(jié)巖層，在 90%的世界洋中都具備氣體水合物生成的有利溫度和壓力條件” 21。在陸地上的幾個永凍地區(qū)，包括西西伯利亞、加拿大馬更些三角地區(qū)以及阿拉斯加 北斯洛普地區(qū)發(fā)現(xiàn)了大量的天然氣水合物。海洋上，在原蘇聯(lián)，氣體水合物分布在其歐洲部分的西北部、西伯利亞和遠(yuǎn)東。在原蘇聯(lián)的里海、鄂霍茨克海和波羅的海海底以及貝加爾湖湖底都取出了含氣體水合物的巖芯。美國地質(zhì)調(diào)查局在大洋的大陸斜坡沉積物中以及在北極永凍層中發(fā)現(xiàn)了巨大體積的天然氣水合物。美國和加拿大沿海地區(qū)氣體水合物蘊藏量達數(shù)百億立方米。此外新西蘭、印度、日本等國的深水鉆探數(shù)據(jù)證實了氣體水合物分布在海底的說法?？茖W(xué)家們在南美的危地馬拉海岸約 240米深的地方也勘探到了大量的水合物 (見圖 21。 我國作為世界上第 三凍土大國，約占世界多年凍土分別布面積的 10%，同時我國的多年凍土主要分布在中、低緯度的，號稱“世界第三極”的青藏高原上 21。我 國凍土專家在對青藏高原進行多年研究后認(rèn)為，青藏高原羌塘盆地多年凍土區(qū)具備形成天然氣水合物的溫度和壓力條件，可能蘊藏著大量天然氣水合物 7。 甲烷水合物在冰粉石英砂混合物中的生成 8 圖 球天然氣水合物分布圖 R 96進行多年研究指出水合物存在于以下四種類型 (圖 第一種類型是良好分散型水合物，在諸如墨西哥灣的密西西比峽谷和 現(xiàn)該種樣品。 第二種是結(jié)核狀水合物，其直徑為 5存在諸如墨西哥灣的綠色峽谷中。該水合物氣體為從深處遷移的熱成因氣體。 第三種是層狀水合物，分散于沉積物的各薄層中，例如：在布萊克 白哈馬山脈發(fā)現(xiàn)的晶核，該水合物存在于所有的近海區(qū)域和永久凍土中。 第四種是塊狀水合物，厚度為 3合物的含量為 95%的，沉積物含量少于 5%的，例如在遠(yuǎn)離中美洲海溝的 70井位發(fā)現(xiàn)的水合物樣品?，F(xiàn)在還不清楚該樣品是來自于生物起源還是來自于熱成因。當(dāng)該水合物增長時，大部分氣體可轉(zhuǎn)移到水合物處，或者形成與斷 層中，或當(dāng)塊狀水合物增加時氣體擠壓沉積物。 但目前在實驗室還沒見有關(guān)制備良好分散型水合物的實驗報道。 第二章 文獻綜述 9 b 結(jié)核型 c 層狀水合物 1、沉積物 2、水合物 圖 天然氣水合物存在類型 然氣水合物能源、環(huán)境、工業(yè)應(yīng)用等價值 理論上， 164 明甲烷天然氣水合物的能源密度很大，是天然氣的 2 5 倍。據(jù)估計，以天然氣水合物形式存在于地層中的甲烷貯 藏量至少相當(dāng)于已探明的礦物燃料總儲存量的兩倍。因此，天然氣水合物被譽為未來的綠色燃料，可能取代日益減少的石化能源（如石油、煤、天然氣等），成為一種新的主要能源類型。 天然氣水合物中主要強溫室氣體 甲烷，因此天然氣水合物與全球氣候變化以及地質(zhì)災(zāi)害有著密切的關(guān)系。天然氣水合物中甲烷總量大致是大氣中甲烷數(shù)量的 3000 倍。同時，甲烷是一種反應(yīng)快速、影響明顯的溫室氣體，有學(xué)者認(rèn)為甲烷溫室效應(yīng)的作用比二氧化碳大 10 20 倍。因此，大氣中甲烷微量的增加引起溫度升高就有可能引起天然氣水合物的分解，而一旦分解將加速促進溫室效 應(yīng)并引起惡性循環(huán)。并且天然氣水合物的形成和分解能夠影響沉積物的強度，進而誘發(fā)海底滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。但是利用天然氣水合物技術(shù)可以將二氧化碳水合埋藏到大洋底部，對減少溫室效應(yīng)產(chǎn)生積極的環(huán)境意義。 天然氣水合物工業(yè)應(yīng)用價值 主要體現(xiàn)在： （ I）天然氣水合物的存在為解決天然氣儲存運輸問題提供了新的思路。天然氣水合物在常壓下 5的條件下可以保持兩年時間的穩(wěn)定。在保持天然氣水合物穩(wěn)定的條件下將其冷藏起來并裝入絕緣運輸工具中運輸?shù)侥康牡?，然后分解利甲烷水合物在冰粉石英砂混合物中的生?10 用。 （ 用水合物蓄冷新技術(shù)是最有前景的高效蓄冷手段，在性 能上比常規(guī)冰蓄冷具有顯著優(yōu)勢，同時克服了冰蓄冷不能對已有大量的空調(diào)系統(tǒng)進行改裝的缺陷。 （ 于水合物的分離技術(shù)，如：海水淡化技術(shù)、含水有機溶液脫水、氣液分餾技術(shù)、生物工程中的分離技術(shù)。 （ 動制冷飲料，利用水合物分解吸熱導(dǎo)致制冷可以生產(chǎn)出無需外界制冷的飲料。 （ V）材料合成與制備，利用水合物的包絡(luò)籠等特性可以合成那些具有特殊性能的材料。 無疑，在不久將來，天然氣水合物在能源、環(huán)保、交通、電力、化工及國計民生等領(lǐng)域中顯示出其重要影響。