天然氣水合物儲運技術研究系統

水合物是由水分子（主體分子）與一系列的小分子（客體分子）組成，如甲烷、乙烷、丙烷、二氧化碳、氫氣等，在一定的溫度壓力的條件下形成的一類非化學計量的晶體包絡物。在自然條件下天然氣水合物（俗稱“可燃冰”）作為天然氣的高效儲存介質，廣泛的分布在海底和高原凍土層中，是非常規油氣能源的重要組成部分。

氣體水合物可實現中溫、中壓、高密度儲氣，是一項節能、高效、安全的氣體儲存技術。水合物法儲氣的節能體現在不需要提供像液化法儲氣的超低溫環境，也不需要提供像壓縮法儲氣高壓環境，可在中溫、中壓下儲氣。當添加一些水合物生成促進劑時，水合物生成的溫度、壓力條件可以朝著室溫、常壓的方向移動，變得更加溫和。水合物法儲氣的高效體現在氣體水合物具有較高的質量和體積儲氣密度。以甲烷水合物為例1體積甲烷水合物可儲存約180體積的甲烷氣。水合物法儲氣的安全性體現在氣體水合物本身是一個穩定的物質，當外界條件發生猝變時，水合物由于自保護效應可以在一定限度內維持一個相對穩定的狀態，不會如液化法儲氣或者壓縮法儲氣出現短時間內壓力迅速上升（爆炸）的現象。一旦儲罐內因儲存不當（如溫控系統失效）導致氣體泄露或壓力升高時，LNG或CNG會逐步陷入不可控的狀態并有爆炸的風險，而氣體水合物會隨著儲罐內壓力的升高重新達到相平衡條件并自動恢復到穩定的狀態。此外氣體水合物在放氣時容易控制氣體釋放速率，綜上跟市面上常見的液化法和壓縮法儲氣相比，水合物法儲氣有更廣闊的發展前景。

在水合物儲氣方面的研究實現了從基礎理論研究到應用研究的全覆蓋。以儲存天然氣（含甲烷、乙烷、丙烷等）為主，氫氣、空氣、二氧化碳等氣體為輔并且研究輻射至環境、材料和工程熱物理等領域，建立了包括理論模型研究、材料開發、反應器開發、能效分析和能源政策研究等在內的全領域科研生態系統。

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