天然气水合物的组成结构
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发布时间：2022-04-27 01:03
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时间：2022-06-22 00:33
天然气水合物（Natural Gas Hydrate，简称Gas Hydrate），也称为可燃冰、甲烷水合物、甲烷冰、天然气水合物、“笼形包合物”（Clathrate），分子式为：CH4·nH2O，现已证实分子式为CH4·8H2O。。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”(英译为：Flammable ice）或者“固体瓦斯”和“气冰”。形成天然气水合物有三个基本条件：温度、压力和原材料。
天然气水合物是一种白色固体物质，有极强的燃烧力，主要由水分子和烃类气体分子（主要是甲烷）组成，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）。一旦温度升高或压强降低，甲烷气则会逸出，固体水合物便趋于崩解。
“天然气水合物”，是天然气在0℃和30个大气压的作用下结晶而成的“冰块”。“冰块”里甲烷占80%～99.9%，可直接点燃。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）。每单位晶胞内有两个十二面体（20 个端点因此有 20 个水分子）和六个十四面体（tetrakaidecahedral）（24 个水分子）的水笼结构。其水合值（hydratation value）20 可由 MAS NMR 来求得。 甲烷气水包合物频谱于 275 K 和 3.1 MPa下记录，显示出每个笼形都反映出峰值，且气态的甲烷也有个别的峰值。
天然气水合物的组成结构
天然气水合物是一种非化学计量的笼形包合物，其结构由碳原子通过氢键与水分子相连形成。在一定的温度和压力下，例如在0℃和30个大气压的条件下，天然气可以结晶成冰块状物质。这些冰块中，甲烷的含量可高达80%至99.9%，可以直接点燃。天然气水合物中，水笼结构分为两种：十二面体和十四面体。每单...
天然气水合物结构
甲烷和乙烷可单独形成sI水合物；丙烷和异丁烷可形成sⅡ水合物，它可单独或与乙烷和甲烷结合存在；仅当甲烷存在的情况下，正丁烷和新戊烷可形成sⅡ水合物，也可与较大的烃分子(C5-C9)形成结构H(sH)水合物。(2)物理性质和特征 天然气水合物通常呈白色，外形如冰雪状。结晶体以紧凑的格子构架排列...
天然气水合物的概念及特征
天然气水合物(Natural Gas Hydrate)是指由主体分子(水)和客体分子(烃类甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷等气体分子及非烃类氮气、二氧化碳以及硫化氢等气体分子)在低温(-10℃至+28℃)和高压(1～9.0MPa)条件下，通过范德华力相互作用，形成的结晶状笼形固体络合物，其中水分子借助氢键形成结晶网络，网络中的...
天然气水合物的组成结构
天然气水合物是一种白色固体物质，有极强的燃烧力，主要由水分子和烃类气体分子（主要是甲烷）组成，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...
什么是天然气水合物?
天然气水合物，一种特殊的固态化合物，其基本构造由碳氢气体（主要是甲烷）和水分子紧密结合构成，就像冰晶一样。因其独特的形成过程，这种能源被形象地称为“可燃冰”。在自然界中，当甲烷和水在特定的低温（通常低于0℃）和高压（通常高于100个大气压）环境下相遇并冻结，就会形成天然气水合物。实际...
天然气水合物概念和结构
据Collett et al.，2009）5种类型的水笼构成了天然气水合物的结构，包括五角十二面体、四型十二面体、六四面体、不规则十二面体和二十面体。目前已经观察到3种结构类型：结构Ⅰ、Ⅱ和H，图中列出了每个水合物结构中表示客体的天然气分子 表14-2 天然气水合物的声学性质 注：1ft＝0.3048m。
天然气水合物是液体还是固体,还是气体?
天然气水合物是一种白色固体物质，外形像冰，有极强的燃烧力，可作为上等能源。它主要由水分子和烃类气体分子（主要是甲烷）组成，所以也称它为甲烷水合物。天然气水合物是在一定条件（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...
天然气水合物的组成和结构
组成水合物的气体成分主要有CH4、C2H6、C3H8、C4H10等烃类同系物以及CO2、N2、H2S等非烃气体分子，可形成单种或多种气体水合物。图75.1 天然气水合物在燃烧 图75.2 天然气水合物晶体结构模型 在自然界中，甲烷是形成天然气水合物最常见的“客体”分子，对甲烷分子含量超过99%的天然气水合物通常称...
可燃冰是一种天然气水合物其中的主要化学成分是什么
1. 可燃冰，这种天然气水合物，主要由水和甲烷组成。2. 天然气水合物，俗称可燃冰，是一种在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质。它外观像冰，遇火即可燃烧，因此得名“可燃冰”、“固体瓦斯”和“气冰”。3. 天然气水合物分布广泛，主要存在于深海或陆域永久冻土中。它的燃烧产生的二氧化碳和水...
天然气水合物存在方式
水合物存在三种不同的结构类型，主要取决于最大客体分子的大小。例如，甲烷和乙烷可形成sI水合物，而丙烷和异丁烷可形成sⅡ水合物。正丁烷和新戊烷在甲烷存在的情况下也可形成sⅡ水合物，或与较大烃分子（C5-C9）形成结构H（sH）水合物。物理性质和特征 天然气水合物通常呈白色，外形类似冰雪。其...
