题,所以世人虽然都听过甲烷水合物这个名词,也大都知道这是一种新型能源原料。但是也仅限于此,实质上对甲烷水合物并没有什么深刻的认识,即使是有着强烈能源短缺危机感的岛国人,也暂时没有找到什么可以适用甲烷水合物的领域。
包飞扬现在在国际新能源杂志上看到岛国专家写的这篇《论甲烷水合物在煤层生成的机理》章,自然也不奇怪。只是让包飞扬奇怪的是,他原来印象。甲烷水合物只是存在大洋深处的洋底,在深深的海洋地步那样阴冷的低温环境下,再加上数千米的海水压力,甲烷气体才与水结合,生成了甲烷水合物。但是包飞扬没有想到,煤矿的煤层之。竟然也能够有生成甲烷水合物的条件。
于是包飞扬非常认真地研究起岛国能源专家这篇章来了。这篇章提出的观点就是,已经有实验证明。在一定的温度条件下,在一定的温度下,只要压力合适,有甲烷气源和水,就能合成甲烷水合物,而且多孔介质的存在将有助于水合物的形成。
按照岛国专家的分析。甲烷水合物,是笼型水合物,属于主客体化合物。水分间以氢键相互吸引构成笼。作为主体,甲烷作为客体居于笼,以范德华力与水分相互吸引而形成笼型水合物。笼的空间与气体分的大小必须匹配,才能形成稳定的笼型水合物。一般认为甲烷水合物的形成需3个条件:1温度不能太高;2压力要足够大;3要有甲烷气源。而现在已有实验证明,在一定的温度下,只要压力合适,有甲烷气源,就有可能合成甲烷水合物。
煤是一种多孔介质,在其形成过程生成了大量的甲烷,并含有大量的水分。受构造应力和地应力的影响,煤层存在着裂隙、断层等,结构复杂,因而在煤层存在高应力区,而这种高应力区为甲烷水合物的存在创造了条件。
章探讨了煤层生成甲烷水合物的原理,提出甲烷水合物的形成是在一定的温度和压力下,甲烷分和水分构成的“分笼”通过相互之间的静电作用形成甲烷水合物。根据甲烷水合物不同的甲烷来源,可将气体分为两大类:一类属生物化学成因;另一类是热解成因。通常认为只要具备了甲烷水合物稳定的物理化学条件,就可以形成甲烷水合物。因此,甲烷水合物可形成于不同体系(开放体系或封闭体系)和不同环境下(海洋或陆地)。一般可把甲烷水合物形成的地质模式归纳为以下几种:低温冷冻模式、海侵模式、断层模式、自生一成岩模式、沉积模式以及各种渗滤模式(压渗模式、地热模式、气流模式)。另外,甲烷水合物的形成还需富含有机质的沉积物充有足够的间隙水,而煤层正好具备这样的特征。
同时,章还分析了
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