• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.不同名称
  • 4.组成成分
  • 5.形成条件
  • 6.甲烷水和物的发现
  • 7.分布

甲烷水和物

基本信息

  • 中文名

    甲烷水和物

  • 外文名

    Methane Hydrate

  • 组成成分

    CH4C2H6C3H8C4H10等

  • 形成条件

    由水和天然气在中高压和低温条件

不同名称

甲烷水合物( )

天然气水合物( ,简称 )

可燃冰

固体瓦斯

气冰

组成成分

它可用 m CH4 来表示, m代表水合物中的气体分子, n为水合指数(也就是水分子数)。组成 天然气的成分如 CH4、 C2H6、C3H 8、 C4H10等同系物以及 CO2、 N2、 H2S等可形成单种或多种天然气水合物。形成天然气水合物的主要气体为 甲烷,对甲烷分子含量超过99%的天然气水合物通常称为 甲烷水合物( )。天然气水合物( ,简称 )又叫可燃冰,是产出于海底沉积物中似冰状的物质,其化学成分主要是甲烷,占99%,其余的是水和少量杂质。它是甲烷与水在高压和低温的状态下形成的化合物。

形成条件

它是在一定条件(合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、PH值等)下由水和天然气在中高压和低温条件下混合时组成的类冰的、非化学计量的、笼形结晶化合物(碳的电负性较大,在高压下能吸引与之相近的氢原子形成氢键,构成笼状结构)。知道 沼气产生原理的读者都有很清楚,沼气(主要成分是甲烷),它是微生物在缺氧的情况下,对有机物进行发酵、分解而产生的。同样,海洋底部有很厚的沉积物层,微生物产生的甲烷因为海水高压抑制的缘故,未能及时释放出去,因而与水结合形成天然气水合物。顺便指出,天然气水合物是一种很有前途的能源物质。据科学家估计,全球天然气水合物的碳储量(能源的一种换算方法)是全球石油与天然气碳储量的两倍。如果能开发利用,那将是人类莫大的福音。

甲烷水和物的发现

1810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。由于水合物的形成,输气管道被堵塞。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,并引起多国科学家的注意。

1970年,前苏联开始对该天然气水合物矿床进行商业开采。

1970年,国际深海钻探计划(DSDP)在美国东部大陆边缘的布莱克海台实施深海钻探,在海底沉积物取心过程中,发现冰冷的沉积物岩心嘶嘶地冒着气泡,并达数小时。当时的海洋地质学家非常不解。后来才知道,气泡是水合物分解引起的,他们在海底取到的沉积物岩心其实含有水合物。

1971年,美国学者Stoll等人在深海钻探岩心中首次发现海洋天然气水合物,并正式提出“天然气水合物”概念。

1974年,前苏联在黑海1950米水深处发现了天然气水合物的冰状晶体样品。