可燃冰未来的新能源.ppt

储气量大， 1m3的 天然气水合物可储存150-180m3的天然气 水合物的形成条件不苛刻，在0-10℃ ,2-6MPa即可生成，工业上很容易实现 天然气水合物在常压下大规模储存和运输是不必冷却到平衡温度以下，而是将水合物冷冻到水的冰点以下(-15～-5 ℃)，保持完全绝热，水合物就可以保持稳定 这些特征预示着以水合物储存运输天然气成为可能。 五、天然气水合物可能的工业应用 水合物生成反应装置 五、天然气水合物可能的工业应用 球状水合物 五、天然气水合物可能的工业应用 储运中的水合物 五、天然气水合物可能的工业应用 重新气化器 五、天然气水合物可能的工业应用 与LNG成本比较 LNG NGH ? Production 0.51 0.33 35% Carriers 0.32 0.30 6% Regasification 0.17 0.13 24% Total 1.00 0.76 24% 五、天然气水合物可能的工业应用 5.2 水合物分离技术 五、天然气水合物可能的工业应用 5.2 水合物分离技术 五、天然气水合物可能的工业应用 5.2 水合物分离技术 五、天然气水合物可能的工业应用 5.2 水合物分离技术 五、天然气水合物可能的工业应用 谢谢！ 请提出宝贵意见 * * 人工合成 3.3 水、冰和天然气水合物热力学性质比较 介 质 密度ρ（kg/m3） 导热 系数λ (W/m·K) 比热C (KJ/kg·K) 热扩散 系数α(106m2/s) 水 1000 0.55 4.19 0.13 冰 920 2.3 2.04 1.22 天然气水合物 600 0.62 2.04 0.51 3.4 水合物储气性质 储气能力：?160 atm钢瓶 ? 110 kg甲烷/m3水合物 ＋ 1 m3水合物 0.8 m3水 164 Nm3天然气 ? 3.5 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 气体分子在水中的溶解、成核和生长三个基本过程 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 气体分子在水中的溶解、成核和生长三个基本过程 3.5 水合物形成机理 3.5 水合物形成机理 3.6 水合物平衡生成条件 3.7 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、天然气水合物的开采方法 1、俄、美、加、日处于开发研究前沿 1965年，在俄罗斯西伯利亚多年冻土区麦索雅哈气田首次发现天然气水合物。 1969年开始试开采，到1990年最终停产，累计开采51.7亿立方米天然气。 美国和日本分别制定了2015年和2016年进行商业开采的时间表。 2、中国的起步与差距 中国对天然气水合物的研究还处在调查评价前期阶段，开采研究刚刚起步，尚未开展试开采研究。青藏高原多年冻土区水合物资源有可能成为我国最早进行天然气水合物开采地区。 四、天然气水合物的开采方法 临界线 水合物+水 水+气 Tc Pc 压力 温度 水合物相态变化示意图 升温分解 降 压 分 解 三种途径促水合物分解 （1）降低压力 （2）升高温度 （3）注化学剂改变相态图 四、天然气水合物的开采方法 4.1 降压法 通过降低NGH藏的压力使NGH低于相平衡曲线的压力，从而达到促使NGH分解。 低压区，水合物分解区 水合物层 盖层 井筒产出气体 四、天然气水合物的开采方法 4.2 热激法 四、天然气水合物的开采方法 4.3 注化学剂法 某些化学剂，诸如盐水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇等化学剂可以改变水合物形成的相平衡条件，降低水合物稳定温度。当将上述化学剂从井孔泵入后，就会引起NGH的分解。 添加化学剂较加热法作用缓慢，但确有降低初始能源输入的优点。添加化学剂最大的缺点是费用太昂贵。 四、天然气水合物的开采方法 4.3 注化学剂法 四、天然气水合物的开采方法 CH4水合物 CO2水合物 CO2置换法开发天然气水合物的原理： 1、CH4和CO2水合物的稳定条件不同； 2、CO2水合物的反应焓高于CH4水合物的分解热。 4.4 CO2置换法 四、天然气水合物的开采方法 四、天然气水合物的开采方法 四、天然气水合物的开采方法 4. CO2置换过程强化方法研究 3.CO2置换动力学实验及模型研究 2.水合物存在条件下，CO2和CH4在溶液中溶解度 1. CO2+CH4+H2O体系V-H相平衡研究 四、天然气水合物的开采方法 CH4+CO2体系V-H相平衡计算值 与实验值比较 （T=273.2K; ZCO2 =0.5112;w=0.746） CH4+CO2体系V-H相平衡计算值 与实验值比较 （