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第1章 引言1

气体水合物研究历史简介1

气体水合物研究的现实意义3

第2章 气体水合物的晶体结构与基本性质5

气体水合物的晶体结构5

氢键5

冰的晶格结构6

水合物的晶体结构特征7

客体分子对晶体结构的影响9

水合物结构测定技术10

Raman光谱10

NMR波谱法14

X射线多晶衍射16

水合物结构研究进展31

水合物结构受压力影响的相关研究31

二元体系中水合物结构的研究33

水合物的基本性质37

参考文献38

第3章 气体水合物相平衡热力学41

经典van der Waals-Platteeuw型水合物热力学模型41

van der Waals-Platteeuw模型（1959）42

van der Waals-Platteeuw模型的改进51

Chen-Guo水合物模型56

局部稳定性和准均匀占据理论56

水合物生成过程的动力学机理59

基本热力学模型61

多元气体水合物生成条件的预测68

基础水合物的特征化处理72

H型水合物的热力学模型77

多元-多相复杂体系中水合物热力学生成条件81

不含抑制剂的体系81

含极性抑制剂的体系84

含电解质（盐）体系88

计算结果89

多孔介质内水合物热力学生成条件99

Clarke和Bishnoi模型99

Klauda和Sandler模型101

含水合物多相平衡组成的模型预测103

气-液-液-水合物四相闪蒸计算模型104

气-水合物两相闪蒸计算模型114

参考文献119

第4章 气体水合物生成动力学124

水合物的成核动力学124

成核概念124

成核的微观机理125

成核过程推动力关联式130

成核诱导期测量与关联131

水合物成核动力学的发展方向137

水合物生长动力学137

水合物晶体生长形态137

宏观生长动力学140

界面水合物生长动力学150

水合物生长动力学的悬浮气泡研究法159

水合物生成过程强化方法172

喷雾172

鼓泡174

表面活性剂177

参考文献184

第5章 气体水合物分解动力学191

引言191

冰点以上水合物的分解动力学特征191

加热分解动力学191

降压分解动力学特征192

冰点以上水合物分解动力学机理及数学模型194

分解机理194

数学模型195

冰点以下水合物的分解动力学特征199

纯水体系中CH4水合物分解动力学特征199

含SDS体系CH4水合物分解动力学特征202

含活性炭体系中甲烷水合物分解动力学特征203

不同体系中CH4水合物分解动力学特征比较204

乙烯水合物分解动力学特征206

冰点以下水合物的分解机理及数学模型207

水合物分解后的微观结构208

分解机理210

冰点以下水合物分解数学模型212

参考文献221

第6章 油气输送管线水合物防控技术223

传统热力学抑制方法223

脱水技术223

管线加热技术224

降压控制224

添加热力学抑制剂224

新型动力学控制方法224

动力学抑制剂（KHI）225

防聚剂（AA）232

现场油气田应用242

KHI242

AA244

参考文献247

第7章 水合物法储运气体技术252

不同天然气储运方式的对比252

管道运输253

LNG储运253

CNG储运253

ANG储运253

NGH储运254

其它储运技术254

NGH技术经济性分析254

NGH生成过程强化方法257

静态纯水体系中水合物生成状况257

水合物生成过程的机械强化257

水合物生成过程的物理化学强化258

NGH储运工艺264

NGH生产工艺264

水合物的储存及运输工艺269

参考文献271

第8章 水合法分离气体混合物技术275

水合分离气体混合物技术研发进展275

水合分离技术的潜在应用领域276

水合分离气体混合物的模拟研究277

水合分离含氢气体混合物277

水合法分离C1、C2关键组分284

水合法分离气体混合物的几个典型概念流程294

水合法分离高压加氢装置循环氢294

水合法分离催化裂化干气296

水合分离方法与深冷分离流程耦合改造传统乙烯分离流程298

水合分离技术的研发与应用前景展望301

参考文献302

第9章 天然气水合物资源分布特征305

天然气水合物成藏模式305

海洋水合物成藏模式306

我国南海潜在水合物成藏模式307

全球天然气水合物的储量307

全球天然气水合物资源的分布及其特征308

天然气水合物资源的分布地点309

天然气水合物的分布特征317

我国的水合物资源323

海洋水合物资源323

天然冻土带水合物资源325

参考文献325

第10章 天然气水合物资源的勘探和开发技术333

天然气水合物地球物理探测技术333

地震反演技术333

测井法336

地球化学探测技术341

与天然气水合物相关的气体特征342

天然气水合物地层孔隙水的地球化学特征343

保真取芯技术346

天然气水合物资源开发的机理和方法347

热激法347

降压法348

注入抑制剂法349

其它方法350

天然气水合物开采方案350

参考文献351

第11章 气体水合物和气候环境353

天然气水合物的稳定性与分解354

天然气水合物的环境效应356

天然气水合物与全球气候变化356

天然气水合物与海底地质灾害360

天然气水合物与海洋生态环境362

水合物技术应用于环境保护362

参考文献364

附录365

附录Ⅰ 单组分体系的水合物生成条件数据365

附录Ⅱ 混合体系水合物生成条件数据381

附录Ⅲ 水合物在抑制剂和促进剂作用下的生成条件数据422

参考文献455