第四章天然氣化學(xué)

第四章天然氣化學(xué)天然氣是繼煤和石油之后的第二大能源。它是一種優(yōu)質(zhì)、潔凈的燃料，分布廣泛、開(kāi)采方便、成本低廉、污染極??；是目前世界上產(chǎn)量增長(zhǎng)最快的能源，已成為全球最主要的能源之一。天然氣化學(xué)是指利用天然氣生產(chǎn)化工產(chǎn)品的一門化學(xué)學(xué)科。內(nèi)容包括天然氣的組成、分類和性質(zhì)，以及從天然氣中分離出化學(xué)產(chǎn)品或以天然氣為原料進(jìn)行加工、精制和合成過(guò)程中的化學(xué)問(wèn)題。本章主要內(nèi)容4.1天然氣的組成與性質(zhì)4.2天然氣的開(kāi)采和天然氣化工4.3煤層氣的利用、天然氣的適用技術(shù)4.4天然氣水合物---可燃冰4.1天然氣組成和性質(zhì)何為天然氣？廣義：自然界中天然存在的一切氣體(大氣、巖石氣、海洋氣、宇宙氣)狹義：(能量角度)天然蘊(yùn)藏于地層中的烴類和非烴類的可燃性混合氣體。天然氣主要成分是甲烷，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷。主要存在于油田氣、氣田、煤層和頁(yè)巖層。重?zé)N氣C2+天然氣分類?

按來(lái)源分：伴生氣和非伴生氣伴隨石油(煤炭)共生，與石油(煤炭)同時(shí)被開(kāi)采出叫伴生氣，非伴生氣包括純氣田天然氣和凝析氣田天然氣（液相為油）。按蘊(yùn)藏狀態(tài)分：構(gòu)造性天然氣、水溶性天然氣和

煤礦天然氣按性狀態(tài)分：干性天然氣和濕性天然氣按加工情況分：壓縮天然氣和液化天然氣（-160oC）重?zé)NC2+>5%天然氣分類?生儲(chǔ)蓋組合分：自生自儲(chǔ)天然氣----指天然氣源巖及儲(chǔ)層同時(shí)位于一個(gè)較大的地質(zhì)層系，氣體的運(yùn)移和聚集未超過(guò)該層系范圍新生古儲(chǔ)天然氣----指氣體源巖的地質(zhì)時(shí)代較儲(chǔ)層新，氣體通過(guò)斷層、不整合面以側(cè)向運(yùn)移方式聚集在老地層中古生新儲(chǔ)天然氣----老地層中生成的天然氣以垂向運(yùn)移或通過(guò)斷層不整合面等儲(chǔ)集在新地層中的天然氣天然氣分類?存在相態(tài)：氣藏氣——指呈游離態(tài)單獨(dú)聚集成藏的天然氣溶解氣——指油藏中溶解的天然氣凝析氣——指在地層條件下具有凝析和反凝析規(guī)律的氣藏中的天然氣氣體水合物——指以物理方式封閉在膨脹的水分子晶格內(nèi)的天然氣?按母質(zhì)類型劃分：腐泥型天然氣（油型氣）--由腐泥型或偏腐泥型(I、II1型)干酪根降解形成。干酪根相對(duì)富氫，以含直鏈及環(huán)狀飽和烴為主，只含少量多環(huán)芳香烴及含氧官能團(tuán)，它在初次裂解過(guò)程中主要形成石油，同時(shí)伴生部分天然氣，但早期形成的液態(tài)油若繼續(xù)經(jīng)歷更高的熱應(yīng)力，進(jìn)一步二次裂解成為天然氣。腐殖型天然氣（煤型氣）---由腐殖或偏腐殖型(II2、III型)干酪根降解而成。干酪根相對(duì)貧氫，以含多環(huán)芳香烴及縮合稠環(huán)芳香烴為主，富含氧官能團(tuán)，飽和結(jié)構(gòu)含量少，且以短鏈為主，它以成氣為主。

干酪根指沉積巖中不溶于非氧化型酸、堿和有機(jī)溶劑的分散有機(jī)質(zhì)。根據(jù)來(lái)源不同分為三類。I型（腐泥型）：以含類脂化合物為主，含直鏈烷烴多，多環(huán)芳烴及含氧官能團(tuán)很少，高氫低氧，來(lái)自藻類沉積物和各種有機(jī)質(zhì)，生油潛能大，1.8kg油/噸生油巖。Ⅱ型：氫含量較高，但較I型略低，為高度飽和多環(huán)碳骨架，含中等長(zhǎng)度直鏈烷烴、環(huán)烷烴、多環(huán)芳烴及雜原子官能團(tuán)，來(lái)自海相浮游生物和微生物，生油潛能中等，1.2kg油/噸生油巖。Ⅲ型（腐殖型）：低氫高氧，以多環(huán)芳烴及含氧官能團(tuán)為主，飽和烴很少，來(lái)自陸地高等植物，對(duì)生油不利，0.6kg油/噸生油巖，對(duì)生氣有利。?按有機(jī)質(zhì)演化階段劃分：生物氣---指有機(jī)質(zhì)在未成熟階段經(jīng)厭氧細(xì)菌降解所生成的氣態(tài)產(chǎn)物?；瘜W(xué)成分以甲烷為主。熱解氣---指有機(jī)質(zhì)在成熟演化階段經(jīng)熱催化作用生成的天然氣，包括油型熱解氣和煤型熱解氣。生物-熱催化過(guò)渡帶天然氣---指有機(jī)質(zhì)在低溫演化階段生成的天然氣。裂解氣---指干酪根在過(guò)成熟演化階段由已生成的液態(tài)烴和殘余干酪根及部分重?zé)N氣經(jīng)高溫裂解作用而生成的天然氣。元素組成：主要是C、H，少量O、S、N及微量稀有元素組成，其中C占65-80%，H占12-20%化學(xué)組成：烴類(以CH4為主)；非烴類(CO2、H2、N2、NH3、H2S)天然氣的化學(xué)組成甲烷燃燒反應(yīng)：CH4+2O2CO2+2H2O

2CH4+3O22CO

+4H2O

無(wú)色，有汽油味或H2S味，可燃。由于其化學(xué)性質(zhì)組成變化大，致使其物理性質(zhì)變化甚大。1)

分子大?。禾烊粴饣衔锓肿拥拈L(zhǎng)度和有效直徑比石油化合物要小，有利于運(yùn)移。2)

表觀分子量：天然氣中各種化合物平均分子量3)

密度（表觀密度和相對(duì)密度）表觀密度：地表一般為0.7-0.75kg/m3；地下可達(dá)150-250kg/m3

，凝析氣可達(dá)225-450kg/m3

?；疚锢硇再|(zhì)相對(duì)密度：一般在0.56-1.0，隨重?zé)N、非烴氣體含量的增加而增大。4)

溶解性：易溶于石油，難溶于水。

油中：0.3m3/m3，水中：0.033m3/m35)

粘度：隨T和非烴氣體含量增加而增大。6)

蒸氣壓力：隨T升高而增大；分子量增加而減小7)吸附作用：天然氣被巖石層吸附的現(xiàn)象單位質(zhì)量巖石吸附天然氣量大小，與巖石類型和天然氣種類以及壓力溫度等有關(guān)。8)

熱值—發(fā)熱量烴類熱值（發(fā)熱量）kJ/m3(凈值)kJ/kg(凈值)kJ/m3(全值)kJ/kg(全值)CH4C2H6C3H8C4H1034037.8060937.2587915.42115863.0447541.9645162.1044054.1743368.1537811.4866618.4495537.50125876.3552812.9649371.2047873.3347116.44天然氣的產(chǎn)狀存在相態(tài)：游離相、溶解相、吸附相、固態(tài)氣水化物分布特征：聚集型、分散型聚集型天然氣：以游離狀態(tài)聚集在一起。

氣藏氣、氣頂氣、凝析氣（固態(tài)氣水合物）分散型天然氣：溶解氣（油溶氣、水溶氣）、煤層氣聚集型天然氣①氣藏氣：不與石油伴生，單獨(dú)聚集成純氣藏CH4含量>95%、C2+氣少；可為烴氣，也可為非烴氣②氣頂氣：存在于石油層頂部，呈游離態(tài)存在。CH4為主，C2+氣＞5%，濕氣，成因、分布與石油有關(guān)③凝析氣：當(dāng)?shù)叵耇、P超過(guò)臨界條件時(shí)，液態(tài)烴逆蒸發(fā)形成氣體，稱為凝析氣。采至地面后，隨T、P降低又逆凝結(jié)為輕質(zhì)油。即凝析油。凝析氣屬于濕氣，多分布在3000-4000米深度范圍內(nèi)分散型天然氣①煤層氣（礦井瓦斯）煤層中呈吸附或游離狀態(tài)的天然氣；主要成分是CH4，少量N2、CO2、H2S。②油田氣溶于石油或地下水，屬于濕氣，C2+高，可達(dá)40%。③固態(tài)氣水合物---可燃冰高壓低溫條件下，CH4等氣體分子被封閉凍結(jié)在水分子的晶格中，形成的固體水合物。聚集性天然氣全球儲(chǔ)藏量的50%以上集中在中東地區(qū)(俄羅斯、伊朗和卡塔爾)。4.2天然氣的開(kāi)采和天然氣化工天然氣的勘探方式與石油勘探相似。同樣包括地質(zhì)勘探、評(píng)估、預(yù)探、鉆井采氣等四個(gè)步驟。天然氣勘探我國(guó)累計(jì)探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量(不含溶解氣)4.38萬(wàn)億立方米西氣東輸采氣是把天然氣從地層內(nèi)部開(kāi)采出來(lái)的全部工藝過(guò)程。采氣工藝與自噴采油法基本相似，都是在探明的油氣田上方鉆井，并誘導(dǎo)氣流，使氣體靠地層壓力由井內(nèi)自噴至井口。采氣方式主要采用柱塞排液法：它是一種利用投放在井筒油管內(nèi)的柱塞的上下運(yùn)動(dòng)來(lái)排除和防止井筒積液的間歇?dú)馀e排液采氣工藝。采氣熱成因型頁(yè)巖氣藏致密砂巖氣藏幾十公里轉(zhuǎn)換帶巖性氣藏構(gòu)造油藏構(gòu)造氣藏頁(yè)巖油藏煤層氣生油窗生氣窗生物成因型頁(yè)巖氣藏從地下開(kāi)采出來(lái)的天然氣，通常含有水、H2S、CO2和汞蒸氣，會(huì)堵塞或腐蝕輸氣管道。天然氣凈化水的困擾水合物弱酸局部聚集堵塞管道、閥門腐蝕管道降低輸氣量增加流動(dòng)壓力Why?熱值低凈化方法降低天然氣露點(diǎn)，防止液相水析出；保證輸氣管道的輸送效率；防止水合物生成；保護(hù)管線免受腐蝕。作用分離和過(guò)濾（灰塵和夾帶液體—分離器）冷凝分離（水和重?zé)N氣）物理、化學(xué)吸收（H2S、CO2、H2O）液化分離（蒸汽壓不同）天然氣化工天然氣化工是化學(xué)工業(yè)分支之一。是以天然氣為原料生產(chǎn)化工產(chǎn)品的工業(yè)，是燃料化工的組成部分，也可將天然氣化工歸屬于石油化工。在能源結(jié)構(gòu)上，天然氣在21世紀(jì)將逐漸替代石油成為能源主力；但在化工利用方面，石油化工產(chǎn)品成本明顯低于天然氣化工產(chǎn)品，利用面窄(氨和甲醇)。天然氣化工一般包括天然氣凈化分離、化學(xué)加工等。凈化分離初步分離脫水、脫砂、分離凝析油加壓、冷凝、精餾二次分離脫H2S脫CO2富硫礦脫硫磺富重?zé)N氣凝析油(C2+)化學(xué)加工直接氧化制造合成氣氧化偶聯(lián)選擇氧化甲醇和二甲醚烯烴CO和H2:合成氨、尿素含氧化合物（醇、醛、醚）CH4+H2O=CO+3H2世界上近90%甲醇和80%合成氨來(lái)源于天然氣化工高溫?zé)崃呀馓亢凇⒁胰蔡乩治?）乙烷、丙烷裂解制乙烯和甲烷轉(zhuǎn)化技術(shù)

將天然氣中乙烷、丙烷用作裂解裝置制乙烯的原料，大大提高了裂解制乙烯的經(jīng)濟(jì)性。2000年加拿大建成世界最大的乙烷裂解裝置。

采用氧化偶聯(lián)技術(shù)將甲烷轉(zhuǎn)化為乙烯的工藝正在開(kāi)發(fā)之中。a）伊朗將甲烷與被氦氣稀釋的氧在700-800℃下發(fā)生氧化偶聯(lián)反應(yīng)制備乙烯，催化劑為CaBaTiO3，乙烯產(chǎn)率為26%。b）我國(guó)蘭化所以Na-W-Mn/SiO2作催化劑對(duì)甲烷氧化偶聯(lián)制備乙烯，甲烷轉(zhuǎn)化率高達(dá)40%，尤其適用于流化床和加壓。4.3煤層氣的利用、天然氣的適用技術(shù)煤層氣：俗稱瓦斯，是賦存在煤層中以甲烷為主要成分、以吸附在煤基質(zhì)顆粒表面為主、部分游離于煤孔隙中或溶解于煤層水中的烴類氣體，是一種新型潔凈能源和優(yōu)質(zhì)化工原料。在熱值上，煤層氣與常規(guī)天然氣相當(dāng)，每1000m3煤層氣相當(dāng)于1t石油或1.25t標(biāo)準(zhǔn)煤。

瓦斯爆炸是威脅煤礦工人生命安全的惡魔?。∥覈?guó)煤層氣開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀我國(guó)深層煤層氣儲(chǔ)量約36.81萬(wàn)億m3,主要分布在華北和西北地區(qū),與陸上常規(guī)天然氣資源量38萬(wàn)億m3基本相當(dāng)。我國(guó)煤層氣主要分布在晉陜內(nèi)蒙古、新疆、冀豫皖和云貴川渝等四個(gè)含氣區(qū)，其中晉陜內(nèi)蒙古含氣區(qū)煤層氣資源量最大，占全國(guó)煤層氣總資源量的50%左右。煤層氣開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀我國(guó)煤層氣已進(jìn)入快速發(fā)展軌道

全國(guó)煤層氣探明儲(chǔ)量達(dá)到1700億m3，與2005年相比，增長(zhǎng)70%；累計(jì)施工煤層氣井3600多口，增長(zhǎng)5倍；年產(chǎn)量達(dá)7億m3，增長(zhǎng)18倍，產(chǎn)能達(dá)到25億m3煤層氣抽采利用不斷取得進(jìn)展

2009年累計(jì)抽采煤層氣64.5億m3，利用19.3億m3，其中地面煤層氣產(chǎn)量10.1億m3，利用量5.8億m3,與2005年相比，五年時(shí)間煤層氣抽采量、利用量增加了約3倍煤層氣利用煤層氣抽放煤層氣發(fā)電機(jī)組尾氣剩余煤層氣供井筒采暖供樓房采暖供職工洗澡水大棚供熱/碳生產(chǎn)干冰生產(chǎn)炭黑合成甲醇?jí)嚎s灌裝加壓富氫尾氣汽車、燃料并入西氣東輸管網(wǎng)化工產(chǎn)品余熱碳源煤層氣發(fā)電我國(guó)煤層氣發(fā)電裝機(jī)容量92萬(wàn)千瓦，跟煤電相比，減排CO2的效果比較明顯山西晉煤集團(tuán)寺河煤層氣發(fā)電廠是世界上最大的煤層氣電廠，擁有60臺(tái)發(fā)電機(jī)組，裝機(jī)容量為12萬(wàn)千瓦，年發(fā)電量約8.4億度，年利用煤礦瓦斯約1.8億m3

缺點(diǎn)：發(fā)電成本較高、發(fā)電上網(wǎng)難、發(fā)電規(guī)模較小，大部分是公司自備煤層氣發(fā)電廠，總裝機(jī)容量還很小陜西彬長(zhǎng)集團(tuán)瓦斯發(fā)電煤層氣工業(yè)利用煤層氣用作工業(yè)、汽車燃料，等同天然氣，是一種清潔燃料，可替代汽油，氣價(jià)便宜、環(huán)保。煤層氣作為優(yōu)質(zhì)的化工原料，可用來(lái)生產(chǎn)炭黑、合成甲醇、合成氨和生產(chǎn)乙炔等，具有投資小、成本低、占地少、不污染等優(yōu)點(diǎn)。國(guó)內(nèi)煤層氣利用項(xiàng)目主要有：鐵法煤層氣供法庫(kù)縣陶瓷城項(xiàng)目，陽(yáng)泉煤層氣氧化鋁焙燒項(xiàng)目鐵法煤層氣供法庫(kù)縣陶瓷城項(xiàng)目氧化鋁管陽(yáng)泉煤層氣氧化鋁焙燒項(xiàng)目煤層氣民用民用煤層氣主要作為燃料，占煤層氣總利用量的70%以上，2009年民用瓦斯用戶超過(guò)87萬(wàn)戶。煤層氣開(kāi)發(fā)利用存在的主要問(wèn)題科研投入不足，技術(shù)創(chuàng)新不夠煤炭、煤層氣礦業(yè)權(quán)重疊（礦權(quán)、氣權(quán)分離）相關(guān)政策落實(shí)不到位，企業(yè)積極性不高煤層氣抽采難度大，利用率偏低

煤層氣的開(kāi)發(fā)利用前景1）是一舉多得的民生工程，具有廣闊的發(fā)展前景2）經(jīng)濟(jì)效益巨大3）保障煤礦安全生產(chǎn)4）改善能源結(jié)構(gòu)，緩解常規(guī)油氣供應(yīng)緊張狀況5）保護(hù)大氣環(huán)境天然氣的適用技術(shù)隨著人們對(duì)天然氣的重視程度逐漸加強(qiáng)，天然氣適用技術(shù)得到了快速發(fā)展。(1)燃燒天然氣的電廠日益增多(2)天然氣用于燃料電池(3)天然氣汽車(4)天然氣空調(diào)與常規(guī)含氯氟烴空調(diào)相比，成本低、運(yùn)行費(fèi)用少，環(huán)保以壓縮天然氣為燃料，汽車車種較齊全；清潔、無(wú)污染快速發(fā)電，能量損失少，發(fā)電效率高，尾氣清潔、無(wú)噪音我國(guó)天然氣市場(chǎng)展望(1)開(kāi)采量少，儲(chǔ)藏量不多（1%世界）；(2)分布不均勻：陸多海少，西多東少，北多南少；(3)天然氣消費(fèi)水平低，在一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)所占比例遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家水平；(4)調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、減少污染物排放；(5)合理利用國(guó)外資源4.4天然氣水合物（1）（2）可燃冰簡(jiǎn)介天然氣水合物又叫可燃冰，主要成分是CH4與水分子，由天然氣與水在高壓低溫條件下形成的具有籠狀結(jié)構(gòu)的似冰狀結(jié)晶化合物，氣體分子多以CH4為主(＞90%),也稱甲烷水合物。純凈的天然氣水合物多呈白色，形似冰雪，可以像固體酒精一樣直接被點(diǎn)燃，因此，被形象地稱為“可燃冰”。

可燃冰存在于海底或陸地凍土帶內(nèi)，具有非常高的使用價(jià)值，1m3可燃冰等于164m3

的常規(guī)天然氣藏,是其他非常規(guī)氣源巖(如煤層、黑色頁(yè)巖)能量密度的10倍，是常規(guī)天然氣能量密度的2-5倍。＋1m3

水合物0.8m3水164m3

天然氣可燃冰的發(fā)現(xiàn)◆1778年，英國(guó)化學(xué)家普得斯特里首次發(fā)現(xiàn)天然氣水合物，但并未引起足夠重視；◆

1934年，前蘇聯(lián)在被堵塞的天然氣輸氣管道里發(fā)現(xiàn)冰狀固體堵塞物，自此對(duì)可燃冰這一新能源產(chǎn)生了廣泛的關(guān)注；◆

1965年，前蘇聯(lián)在西西伯利亞永久凍土帶發(fā)現(xiàn)了可燃冰礦藏。至此，可燃冰的神秘面紗正被一步步地揭開(kāi)。

可燃冰儲(chǔ)量及分布據(jù)保守估算，世界上天然氣水合物中有機(jī)碳的總資源量，相當(dāng)于全球已知煤、石油和天然氣總量的2倍。燃燒后幾乎沒(méi)有污染，是一種綠色的新型清潔能源?？扇急膬?chǔ)量目前，世界上有79個(gè)國(guó)家和地區(qū)都發(fā)現(xiàn)了天然氣水合物氣藏。各國(guó)科學(xué)家對(duì)全球天然氣水合物資源量較為一致的評(píng)價(jià)為2×1016m3，是剩余天然氣儲(chǔ)量(1.56×1014m3)的128倍。據(jù)第28屆國(guó)際地質(zhì)大會(huì)提供的資料顯示，海底有大量存在的天然氣水合物，可滿足人類1000年的能源需要。我國(guó)可燃冰主要分布在南海海域、東海海域、青藏高原凍土帶以及東北凍土帶。其中，南海北部陸坡的可燃冰資源量達(dá)185億t油當(dāng)量。在西沙海槽已初步圈出可燃冰面積為5242km2，其資源達(dá)4.1萬(wàn)億m3。而且，東海和臺(tái)灣省海域也存在大量可燃冰，資源量至少有350億t油當(dāng)量。我國(guó)已經(jīng)在南海北部神狐海域和青海省祁連山永久凍土帶取得了可燃冰實(shí)物樣品。世界上可燃冰的分布科學(xué)家公認(rèn)，可燃冰在世界范圍內(nèi)有廣泛存在的可能性，在陸地大約有27%的面積存在可燃冰，海洋約90%面積存在可燃冰。海底范圍約4×107km2，海底可燃冰的儲(chǔ)量夠人類使用1000年?？扇急氖澜绶植紙D注:黑點(diǎn)為可燃冰分布位置形成原因海洋生物和微生物死后，尸沉海底海底水溫較低，壓力大，經(jīng)過(guò)細(xì)菌分解成為甲烷、乙烷等可燃?xì)怏w進(jìn)入海底的沉積巖，與水結(jié)合成可燃冰。形成的基本條件首先，溫度不能太高（海底的溫度是2℃至4℃，適合甲烷水合物的形成，高于20℃就分解）；第二，壓力要足夠大，但不需太大（0℃時(shí)，30個(gè)大氣壓以上就可生成）；第三，地底要有氣源。

最有可能形成甲烷水合物區(qū)域：（1）高緯度的凍土層

如美國(guó)的阿拉斯加、俄羅斯的西伯利亞都已有發(fā)現(xiàn)，而且俄國(guó)已開(kāi)采近20年。（2）海底大陸架斜坡

如美國(guó)和日本的近海海域，加勒比海沿岸及我國(guó)南海和東海海底均有儲(chǔ)藏，估計(jì)我國(guó)黃海海域和青藏高原的凍土帶也有儲(chǔ)藏。天然氣水合物---未來(lái)的替代能源全球儲(chǔ)量：海域：1610千億噸(數(shù)百年)；凍土地區(qū)：5.3千億噸。作為燃料的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：儲(chǔ)量大、無(wú)污染缺點(diǎn)：以固體形態(tài)埋藏在海底，開(kāi)采成本高

(相對(duì)現(xiàn)時(shí)開(kāi)采石油、煤等)天然氣水合物開(kāi)發(fā)的利與弊

驚人容量！世界上可燃冰的總資源量相當(dāng)于全球已知煤、石油和天然氣的2倍?？蓾M足人類

1000年的需求?？扇急拈_(kāi)采原理天然氣水合物水+氣取走分解破壞相平衡層壓下降加速分解層溫下降補(bǔ)充熱量加注藥劑水+氣可燃冰的開(kāi)采方法

將熱流體泵入水合物地層促使溫度上升，達(dá)到水合物分解并釋放出甲烷蒸汽的方法。缺點(diǎn)◆熱激發(fā)法熱損失大，效率低，不好收集。尤其海底的水合物均勻分布于海床。如何布設(shè)管道并高效收集成為難題電磁加熱◆化學(xué)試劑法利用鹽水、甲醇等化學(xué)試劑破壞水合物相平衡，降低水合物穩(wěn)定溫度，使其分解的方法缺點(diǎn)分解緩慢，費(fèi)用昂貴◆降壓法先開(kāi)采水合物下層的游離氣使氣壓下降，破壞水合物相平衡促使其分解的方法。優(yōu)點(diǎn)：無(wú)需連續(xù)激發(fā)，成本低缺點(diǎn)：開(kāi)采速度慢未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)◆

置換法將液化CO2注入海底，因CO2較甲烷易于形成水合物，放熱促使甲烷分子從水合物中被排出◆

核輻射法將核廢料埋入凍土層地底，利用核輻射使水合物分解缺點(diǎn)需要鋪設(shè)管道，而且甲烷氣收集效率不高天然氣水合物的發(fā)現(xiàn)和開(kāi)采為人類面對(duì)能源危機(jī)帶來(lái)了挑戰(zhàn)和希望

盡管天然氣水合物具有分布廣、規(guī)模大、儲(chǔ)量多、清潔無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)但是目前的開(kāi)采方法都不是十分有效若能突破現(xiàn)有開(kāi)發(fā)技術(shù)的瓶頸天然氣水合物必將成為21世紀(jì)最重要的能源資源之一“誰(shuí)掌握天然氣水合物的開(kāi)采技術(shù)，誰(shuí)就可以執(zhí)21世紀(jì)世界能源之牛耳”。

天然氣水合物作為21世紀(jì)的替代能源是世界能源發(fā)展的大趨勢(shì)。不僅具有經(jīng)濟(jì)意義，而且具有政治意義。美國(guó)科學(xué)家認(rèn)為，天然氣水合物的開(kāi)發(fā)利用可能改變世界能源結(jié)構(gòu)和對(duì)中東石油的重要性產(chǎn)生極大的影響。

日本和印度在其領(lǐng)海中發(fā)現(xiàn)大量的天然氣水合物的礦藏，具有重大的地緣政治意義。這兩個(gè)國(guó)家已在大張旗鼓地研究開(kāi)發(fā)和利用天然氣水合物。

可燃冰的開(kāi)采和利用，同樣會(huì)帶來(lái)一系列環(huán)境問(wèn)題和地址變化如果大量開(kāi)發(fā)天