可燃冰的合成
合成可燃冰1
分解井内可燃冰设备（一）在海底合成可燃冰设备（之三）中，我对在可燃冰带上钻井、分解井底可燃冰，开采甲烷气体的工艺有不同见解。
沉积物缝隙中的间隙有多大？内含可燃冰有多少？也有地质专家指出，可燃冰带中（沉积物）的能源储量只占10％左右，许多地方只占5％、6％，那是一个能源贫瘠的地带，而且存在许多危险性。
尽管如此，我还是研究和设计了一套在可燃冰带上钻井、分解可燃冰，开采甲烷气体的方案、图纸，它比当今采用钻井方法研究开采海底可燃冰的方法要安全许多，并且相对比，它的产量要高出许多倍。
为了便于介绍，示意图采用了夸张的手法绘出，大大超出了实际可燃冰的储藏量，希望给予谅解。
附图：无井管钻井开采甲烷气体工艺全剖示意图之一假定可燃冰带中（沉积物）不含有甲烷气体。
一个斗笠扣在可燃冰带上，井管的一端和斗笠中心的顶点连接，井管的另一端通向海面。
钻杆在井管的内径定位、钻井（沉积物井内无井管），钻到可燃冰带（沉积物）的预定深度后，退出海面加热井底内的水，分阶段地分解井壁沉积物缝隙内优点：此设备可以移动使用，扩大了可燃冰的分不存在泄漏、井底不稳的问题，电的输出量缺点：耗费了大量电力，电容器分解有效半径之在此基础上，又设计了另一套方案、图纸，只需如果此项目与“合成可燃冰设备”（之三）配套此方案的工艺与当今钻井、分解井底可燃冰的一看表面，它不存在那些不安全的因素，但本人对因为，由于地热关系，可燃冰带的底小，但，它往往与地下气源相通，其压力同气源压力一样大。
一样一旦钻到这个甲烷储气层或者电容器分解到这个甲烷储气层，强大气体的冲击力足可以颠覆这个小小的斗笠……。
同样，采用钻井工艺不论利用任何方法来分解井底可燃冰，除了会发生一些已的问题外，不可避免地也会出现这个问题，一旦分解接触到可燃冰带中的甲烷储气体，1，强大的甲烷气体的喷射压力非一般普通井管能够承受得了。
2，强大的甲烷气体压力会导致井管迅速升温，其热量能够分解井壁沉积物缝隙中的可燃冰……。
可燃冰在氧气中燃烧的化学式
可燃冰在氧气中燃烧的化学式
可燃冰燃烧的化学方程式:CH4·nH₂O+O₂=CO₂+(2+n)H₂O (点燃)。
可燃冰分子结构就像一个一个由若干水分子组成的笼子。
形成可燃冰有三个基本条件：温度、压力和原材料。
首先，低温。
可燃冰在0—10℃时生成，超过20℃便会分解。
海底温度一般保持在2—4℃左右；
其次，高压。
可燃冰在0℃时，只需30个大气压即可生成，而以海洋的深度，30个大气压很容易保证，并且气压越大，水合物就越不容易分解。
最后，充足的气源。
海底的有机物沉淀，其中丰富的碳经过生物转化，可产生充足的气源。
海底的地层是多孔介质，在温度、压力、气源三者都具备的条件下，可燃冰晶体就会在介质的空隙间中生成。
可燃冰是一种天然气水合物其中的主要化学成分是什么
可燃冰是一种天然气水合物其中的主要化学成分是什么可燃冰是一种天然气水合物，其中的主要化学成分是甲烷，属于有机化合物。
可燃冰是天然气水合物，化学式CH₄·nH₂O。
是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。
因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”。
其资源密度高，全球分布广泛，具有极高的资源价值，因而成为油气工业界长期研究热点。
自上世纪60年代起，以美国、日本、德国、中国、韩国、印度为代表的一些国家都制订了天然气水合物勘探开发研究计划。
天然气水合物从物理性质来看，天然气水合物的密度接近并稍低于冰的密度，剪切系数、电解常数和热传导率均低于冰。
天然气水合物的声波传播速度明显高于含气沉积物和饱和水沉积物，中子孔隙度低于饱和水沉积物，这些差别是物探方法识别天然气水合物的理论基础。
此外，天然气水合物的毛细管孔隙压力较高。
可燃冰是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。
研究发现，可燃冰燃烧后只会产生二氧化碳和水，不会留下固态残渣，也不会产生有害气体，是一种燃烧值高、清洁无污染的新型能源，分布广泛而且储量巨大。
可以做燃料，也可以做工业原料，尤其在化工上，但是最主要的作用还是做燃料，其燃烧可以放出大量的热，可以用于发电，供热，等等，类似汽油、柴油的用途。
因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“汽冰”。
其实是一个固态块状物。
天然气水合物在自然界广泛分布在大陆永久冻土、岛屿的斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起处、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境。
可燃冰将解千年能源忧(最新江苏中职教案)讲课讲稿
（7）开采“可燃冰”有多难？ 为什么说“可燃冰”的开发利用就像一柄“双刃剑”？
利：燃冰储层中所含的有机碳总量，大约是全球石油、天然气和煤等化石燃料含碳量的两倍；能很大程度解决能源问题。
c迄今为止，在世界各地的海洋及大陆地层中，已探明的“可燃冰”储量已相当于全球传统化石能源（煤、石油、天然气、油页岩等）储量的两倍以上。
（6）人类对“可燃冰”的态度发生了怎样的变化？为什么？
“人们恨不得天然气水合物越少越好”——“人们巴不得它的储量越多越好”
在1930年的时候，“可燃气”被人们知晓是因为它“堵塞住了天然气的输送，成为麻烦制造者”，所以“人们恨不得天然气水合物越少越好”；
③作比较：把__________和__________加以比较，突出强调了事物的特征/事理。
④作诠释：对事物的特征/事理加以具体的解释说明，使说明更通俗易懂。
⑤打比方：将__________比作__________，从而形象生动地说明了事物的特征/事理。
⑥摹状貌：对事物的特征/事理加以形象化的描摹，使说明更具体形象。
“可燃冰”或者说甲烷水合物，就是作为一种科学探索的产物，被科学家维纳德于1888年合成。
形成“可燃冰”最少要满足三方面条件：第一是温度不能太高。海底的温度是2℃至4℃，适合“可燃冰”的形成，高于20℃就分解；第二是压力要足够大。在0℃时，只需要30个大气压就可形成“可燃冰”。海深每增加10米，压力就增大1个大气压，因此海深300米就可达到30个大气压，越深压力越大，“可燃冰”就越稳定；第三是要有甲烷气源。海底古生物尸体的沉积物，被细菌分解会产生甲烷，或者是，天然气在地球深处产生并不断进入地壳。
中国可燃冰开发现状及应用前景
中国可燃冰开发现状及应用前景可燃冰，一种新型的能源资源，因具有高能量密度、清洁环保等特点而备受。
中国作为全球最大的可燃冰储量国之一，拥有丰富的可燃冰资源，其开发利用对于保障国家能源安全、推动经济发展具有重要意义。
本文将详细介绍中国可燃冰的开发现状及其在能源、工业、环保等领域的应用前景。
可燃冰，又称天然气水合物，是由天然气与水在高压、低温条件下形成的类冰状结晶物质。
中国可燃冰资源主要分布在南海、东海、青藏高原等地。
作为全球最大的可燃冰储量国之一，中国探明的可燃冰储量占全球的1/3以上。
目前，中国已具备成熟的可燃冰开采技术，主要采用水力压裂和解码技术。
通过在目标区域建立钻井，将高压、低温的水注入井中，使可燃冰分解为天然气和水，再通过管道将天然气输送到地面。
（1）现状：中国可燃冰开采处于试验阶段向商业化过渡的阶段，多个国家级和省级科研团队在进行可燃冰开采及利用的研究。
同时，中国政府积极推进可燃冰产业化发展，已有多家能源企业开始进行可燃冰的试采工作。
（2）挑战：可燃冰开采过程中可能会引发地质灾害、生态环境破坏等问题。
同时，可燃冰的开采、储存和运输等技术还需进一步完善，以降低成本、提高效率。
政策法规和标准体系也需要不断完善，以加强对可燃冰资源的保护和合理开发利用。
可燃冰作为一种清洁、高效的能源资源，具有广阔的应用前景。
在能源领域，可燃冰可用于替代煤炭、石油等传统能源，减少污染物排放，降低对环境的影响。
可燃冰还可作为船舶、航空器的燃料，满足远距离运输的需求。
在工业领域，可燃冰可用于生产化工原料、合成材料等。
例如，通过可燃冰制备的氢气可以用于生产合成氨、甲醛等化工品；可燃冰还可以作为原料合成聚合物材料，提高工业生产的效率和环保性。
可燃冰具有较高的燃烧值，可以替代煤炭等传统能源用于城市供暖、区域供冷等领域，减少污染物排放对环境的影响。
可燃冰的燃烧产物只有水和二氧化碳，是一种理想的能源替代品。
未来，中国应加强可燃冰开采、储存、运输等技术的研发与创新，提高开采效率和经济性。
怎样认识“可燃冰”？
怎样认识“可燃冰”？就在人们担心化石能源将被耗尽时，科学家发现我国南海海域某些部位有可能埋藏着大量可燃烧的“冰”，其主要成分是甲烷与水分子，学名为“天然气水合物”，这无疑给未来的能源需求带来了福音，引起了人们的广泛关注。
为进一步了解天然气水合物及其战略意义，记者采访了中国科学院院士、中国地球物理学会理事汪集旸.据汪院士介绍，早在上世纪初期30年代，人们发现输气管道内形成白色冰状固体填积物，并给天然气输送带来很大麻烦，石油地质学家和化学家便把主要的精力放在如何消除天然气水合物堵塞管道方面。
直到60年代苏联在开发麦索亚哈气田时，首次在地层中发现了气体水合物，人们才开始把气体水合物作为一种燃料能源研究。
此后不久，在西伯利亚、北斯洛普、墨西哥湾、日本海、印度湾等地相继发现了天然气水合物，这使人们意识到天然气水合物是一种具有全球性分布的潜在能源，于是掀起了70年代以来空前的天然气水合物研究热潮。
天然气水合物是在一定条件下，由气体或挥发性液体与水相互作用过程中形成的白色固态结晶物质，外观像冰。
由于天然气水合物中通常含有大量甲烷或其它碳氢气体，因此极易燃烧，被称为“可燃烧的冰”，燃烧产生的能量比同等条件下，煤、石油、天然气产生的都多得多，而且在燃烧以后几乎不产生任何残渣或废弃物，污染比煤、石油、天然气等要小得多。
我们不难想象，当解决了天然气水合物的开发技术后，我们能用经济有效的手段获取天然气水合物中的甲烷，那么它就可能取代其他日益减少的化石能源，成为一种主要的能源类型。
天然气水合物的形成有三个基本条件。
据汪先生介绍，首先温度不能太高。
第二压力要够，但不需太大。
零度时，30个大气压以上它就可能生成。
第三，地底要有气源。
据估计陆地上％和大洋底90％的地区，具有形成天然气水合物的有利条件。
绝大部分的天然气水合物分布在海洋里，其资源量是陆地上的100倍以上。
天然气水合物中的甲烷大多数是当地生物活动产生的。
海底的有机物沉淀都在几千几万年甚至更久远，死的鱼虾、藻类体内都含有碳，经过生物转化，可形成充足的甲烷气源。
可燃冰ppt课件
Introduction to combustible ice
可燃冰在全球分布
可燃冰主要分布在全 世界的边缘海、深海 槽区和大洋盆地中， 约占海洋面积的10% ，此外还有高原冻土 带。
可燃冰分类
根据可燃冰的分布位 置，可以将可燃冰分 为陆上可燃冰气藏与 海洋可燃冰气藏两大 类。
图片来源：李代广.神秘的可燃冰[M]
2017年 • 中国首次海域天然气水合物（可燃冰）试采成功。 101031
2 可燃冰开采技术
Exploitation of Combustible Ice
“可燃冰”相平衡条件
“可燃冰”是在一定低温和高压的 条件下存在的。
通过改变温度或者压力数值，使表 示可燃冰的点越过分界线。平衡打 破后，“可燃冰”可分解为可自由 流动的气体和水
8,20
0 标题数字等都可以通过点
击和重新输入进行更改， 顶部“开始”面板中可以 对字体、字号、颜色、行介
Introduction to combustible ice
什么是可燃冰？
干冰，本水 合物，英文名为natural gas
新能源技术及应用 可燃冰
第一组 朱艳峰 贺禹 赖一铭 蒋雪峰
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目录
1.可燃冰简介 2.可燃冰开采技术 3.可燃冰开采案例 4.可燃冰开发中存在的问题 5.人工合成可燃冰
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研究背景 Research Backgrounds
能源危机
全球能源
环危境机污染
4,80 全球变0 暖
据2016年最新公布的数据显示，目前全球石油 储量为3184亿桶，还能供人类使用48.4年。
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1 可燃冰简介
Introduction to combustible ice
天然气水合物（可燃冰）
我国首次成功试开采可燃冰，这也标志着我国可燃冰的勘探工作进入了一个崭新的发展阶段，甚至有望改变全球能源供应格局。可燃冰是如此至关重要的战略能源，那么它到底长什么样？
顾名思义，“可燃冰”大概看起来像一种冰，那为何它又可以燃烧呢？
概述
基本概念
实验室合成的可燃冰和海底之下天然的可燃冰
2008年祁连山冻土区木里首次发现可燃冰
近年来我国在863计划、国家基金委支持的项目中开展了如采集技术、遥感技术、物理模拟和数值模拟技术、地震识别技术等一系列研究，对我国一些海域天然气水合物的资源量作了进一步预测，重要的进展之一是2012年“海洋六号”对南海区域的可燃冰的调查，项目包括储量、分布、深度、开采、纯度、对环境影响等10多个方面。2013年于珠江口盆地东部海域，科研人员首次勘探出具有储量大、种类多、杂质少、深度浅4个特点的高精度“可燃冰”。通过构筑23口钻探井，圈定了“可燃冰”分布面积55km2，划定储量相当于1000~1500亿m³天然气。探测表明，同中国陆上石油总量相比，可燃冰在南海北部储量
天然气水合物组成
天然气水合物属于包裹体化合物的一种特殊范畴，由天然的两种分子合成，客体被包围在主体之内，二者之间没有化学键相联接。按照晶体空腔的大小，可将气水合物的冰状结晶形式区分为两类单位晶格结构，见下图。
天然气水合物结构类型
形成条件
天然气水合物的形成要求压力随温度线性升高而呈对数增加，因此在大多数沉积盆地中，压力增加的幅度都远远无法满足这个条件。一般认为要形成气水合物，必须满足三个基本条件。第一温度不能太高，海底的温度为2~4℃，适合气水合物形成，而水合物在21-27℃的温度下都将分解；第二是压力足够大，在0℃时只要30个大气压就可形成气水合物，海深每增加10m，压力增大1个大气压，在海深大于300m或更深，气水合物就要稳定；第三要有充足气源，海底古生物尸体的沉积物，被细菌分解产生甲烷，或有通过地壳深部不断进入的天然气。
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2.可燃冰的合成
一般认为天然气水合物的生成需要具备三个条件：（1）气体中存在液态水或过饱和水蒸汽；（2）足够高的压力；（3）足够低的温度[1]
2001年，青岛海洋地质研究所建成我国第一个拥有自主知识产权的可燃冰模拟实验室。
2002年，首次在该可燃冰模拟实验室中合成出了“可燃冰”，并成功地点燃了提取出的气体，这是我国在模拟实验室中成功合成“可燃冰”的历史性时刻。
实验通过模拟海底低温高压的环境使反应釜中的水和气体发生了变化，并通过安装在反应釜中的微型摄像镜头记录下了这一变化的全过程。
[2]这一摄像及照明装置，用来准确地记录可燃冰的形成过程。
如果摄像头和光源在同一方向，就会受到反射光的干扰。
为此研究人员把原来照明用的环形光源改成了三点光源。
[3]
可燃冰模拟实验室合成可燃冰的大致流程是这样的：先把水放在高压釜里，然后把高压釜里的空气抽出，接着用磁力搅拌器搅拌，这一步是为了使气体溶于水。
接着是降低体系温度，在这个降温的过程中，水合物逐渐由小到大结成最终如雪块状物质，因水合物比水轻，最终会漂在水的上面。
等待十几个小时，固化后的天然气水合物就成了“可燃冰”。
2017年，中国工程物理研究院核物理与化学研究所利用原位中子衍射实验合成出稳定“可燃冰”。
在这次实验中，团队利用HPDC搭建的相关设备，在低温、高压条件下通过重水与甲烷气体反应生成的可燃冰晶体，并对晶体进行原位的中子衍射表征。
这次实验的成功，标志着中物院中子科学平台成为世界上少数具备可燃冰水合物中子衍射研究条件的平台之一。
参考文献
[1]代淼, 周理, 周亚平. 合成天然气水合物实验研究[J]. 化学进展,
2004(05):78-81.
[2]人工合成提取“可燃冰”在我国获得成功[J].科技广场,2002(06):35.
[3]宫垣. 人工合成可燃冰[J].走近科学, 2003, 000(003):29-31.。