可燃冰论文的参考文献

天然气水合物（Natural Gas Hydrate，简称Gas Hydrate）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。因其外观象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“气冰”。 天然气水合物天然气水合物（Natural Gas Hydrate，简称Gas Hydrate）因其外观象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“气冰”。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）。它可用mCH4·nH2O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、C3H8、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（Methane Hydrate）。

相信许多喜欢看新闻的朋友都听说过可燃冰 可燃冰是天然气水合物的另一种叫法，可燃冰到底是什么呢？

与天然气的化学成分类似，可燃冰的“可燃”部分主要是甲烷，“不可燃”部分则是水。那么，可燃冰长什么样？将部分可燃冰样品放置在电子显微镜下，顺带发挥科研人员丰富的想象力，便可知晓其庐山真面目。

根据下图可知，在微观世界里，可燃冰实则由一个又一个紧挨着的“笼子”组成，我们称之为晶胞，每个“笼子”由20个水分子通过氢键注1相互连接构成，而“囚徒”则是1个甲烷分子，因此可燃冰狭义上也成为甲烷水合物，化学式是CH4g20H2O，而广义上的可燃冰，“囚徒”可能是氮气、氧气、乙烷、丙烷等分子。

远古时期，大量有机动植物掩埋在地下，经过数亿个春秋，方才重见天日，然后它们早已面目全非，变成了石油、煤炭、天然气等。与天然气类似的可燃冰的形成条件却十分“亲民”，只需三个基本条件：第一，要有气源（甲烷），第二，温度介于10~-10摄氏度之间，第三，压力适中，例如在0摄氏度的条件下，需要30个标准大气压。因此，可燃冰在地球上分布甚广，遍布90%的海域以及27%的陆地，尤其在远洋深海以及陆地的永冻层，储存量更是十分惊人，据估计，可燃冰的含量约为全球所有化石能源的2倍。

目前，成熟的开采方案有5种，其中热解法、降压法操作十分简单，只要有火源便能加热（通常采取电磁加热、核辐射加热），将可燃冰暴露于空气中便能降压。置换法可谓一箭双雕，由于二氧化碳的相平衡条件注2低于甲烷的流体，可置换出并代替“笼子”里的甲烷分子，此法不但可以开发甲烷，还能固碳，减少大气中的二氧化碳。化学试剂注入法则是给可燃冰注入大量的水合物抑制剂（甲醇、丙醇等），提高其相平衡条件，从而造成“笼子”破裂，释放出甲烷，此法成本极高，抑制剂还会造成环境污染。综合法，顾名思义，灵活混用以上4种方法进行开采。

可燃冰大有替代传统化石能源的趋势，为何至今仍未商业化？开采容易收集难。平均每1立方米的“冰”可分解成164立方米的天然气和立方米的水，由于气相膨胀，在开采过程中，目前无法避免部分甲烷逃逸，进入海水会发生氧化作用，消耗海水的含氧量，对海洋生态带来危害。

若逃逸到大气中，在等体积的情况下，甲烷的温室效应约为二氧化碳的25倍，已探明的可燃冰甲烷含量约为大气甲烷含量的3000倍，假设约有1%的甲烷逃逸，理论上，大气的甲烷含量将增加30倍，其带来的温室效应将是灭顶之灾。可幸的是，甲烷在大气中的寿命为12年，此后便分解，因此目前适量开采可燃冰未尝不可。更可怕的是，大陆架的可燃冰一旦被开采，其岩层结构发生改变，重则导致大陆架坍塌、海啸等自然灾害。

纵使前方荆棘遍布，科学家们也会义无反顾，一旦开采技术成熟，可燃冰将会彻底改变世界能源格局。

注解：

1. 氢键之间的力较弱，因此“笼子”不稳定，一遇到高温低压，氢键便会断裂，“笼子”破裂，甲烷逸出;

2. 相平衡条件：本文指的是温度、压力平衡，二氧化碳熔点（凝固点）高于甲烷.

参考文献：张旭辉、鲁晓兵、刘乐乐《天然气水合物开采方法研究进展》.

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。

因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧，所以被称作“可燃冰”（Combustible ice）或者“固体瓦斯”和“气冰”。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。

2013年6月至9月，在广东沿海珠江口盆地东部海域首次钻获高纯度天然气水合物样品，并通过钻探获得可观的控制储量。

扩展资料：

可燃冰的危害：

天然气水合物在给人类带来新的能源前景的同时，对人类生存环境也提出了严峻的挑战。天然气水合物中的甲烷，而全球海底天然气水合物中的甲烷总量约为地球大气中甲烷总量的3000倍，若有不慎，让海底天然气水合物中的甲烷气逃逸到大气中去，将产生无法想象的后果。

天然可燃冰呈固态，不会像石油开采那样自喷流出。如果把它从海底一块块搬出，在从海底到海面的运送过程中，甲烷就会挥发殆尽，同时还会给大气造成巨大危害。为了获取这种清洁能源，世界许多国家都在研究天然可燃冰的开采方法。

参考资料来源：百度百科-可燃冰