关于天然气水合物储运技术的探讨
摘 要：天然气为我国工业发展与百姓生活提供了巨大的能源支撑，天然气储运与运输作为整个链条的重要组成部分，并且天然气水合物储运技术作为一种高效的运输方式，对其的研究具有十分重要的现实意义与理论意义。本文以此为研究背景，对天然气水合物进行了简介，在此基础上，比较详细的介绍了天然气水合物储运技术，包括基本原理、制备、储存与运输、分解，并且对天然气水合物储运技术进行了经济分析。在本文的最后，对相关工作人员提出了殷切的发展建议与要求。本文旨在为相关部门与工作人员提供一定的参考。
关键词：天然气水合物；储运技术；经济分析；储存运输；制备
1 天然气水合物储运基本原理
天然气水合物储运的基本原理是利用天然气水合物的强大的储气能力，采用相关的工艺将天然气炼制成固态的水合物，然后将其运到储气站，待气化后供用户使用。天然气水合物储运一般需要考虑两方面的事情：①开采远洋气田或海上气田的进口天然气，天然气在气田或出口国加工成水合物，再通过轮船运到目的地进行气化使用；②没有必要铺设专用管道的内陆储运使用。
2 天然气水合物的制备
天然气水合物的形成主要以下过程：①气体分子在水中的溶解；②晶核的形成；③水合物的生长。影响水合物的形成速度与填充率的因素有：水合物形成的压力与温度、气体的组成、水的表面张力、水分子的排列结构、水和天然气的接触面积等等。
甲烷（CH4）是天然气的最主要的组成部分，它的相平衡需要滿足压力高、温度低。当诱导时间长的时候水合物不容易形成，这决定了研究重点集中在天然气水合物生成的相平衡条件的改善、诱导时间的缩减、储气密度的提高。有研究发现在天然气中加入5%的乙烷和2%的丙烷在一定程度上可以降低平衡压力1.15兆帕；天然气水合物在2兆帕到6兆帕、温度在0到20℃温度下，反应体系过冷到理论平衡线以下4到5℃时，天然气水合物即可生成。添加化学剂、促进气体溶解、提高搅拌率等方法可以有效地促进水合物的生长，提高水合物的生成速率。得到的天然气水合物经脱水后必须被加工成一定的形状以提高储气密度。在天然气水合物各种储运形状中，球状水合物在零下15摄氏度的温度下分解率小于0.25%/天，储气效率较高，并且其分解比较容易，因此被认为是较好的储存形状。
3 天然气水合物的储存与运输
就天然气水合物的运输形式，目前没有统一的说法，在不同的生产工艺中会产生不同的形态：①利用水合物雪球的形式储运；②水合物生成后固液分离，水合物以固体的形式储存运输；③固液不分离，直接运输，到目的地以后再放入储存罐。
储存。天然气水合物在常温、常压下会发生水解，因此通常采用低温常压法或者高压常温法出巡天然气水合物。经研究发现，在常压下，把天然气水合物储存于零下5度以下的温度时，在10天内其水合物基本上不分解，这主要是因为当储存温度为水的冰点以下时，水合物表层发生分解后形成了一层冰的保护层，其阻止了水合物的分解。
运输。到目前而言，已经发现的天然气水合物的运输方式主要有三种：①由英国气体公司研制的生产干水合物，然后采用和液化天然气类似的轮船进行运输，等待到达目的地后分化。该种方法生产成本较高，干水合物的装船作业也存在一定的温度。②第二种方法也是由英国气体公司研制的，经过两次脱水后稠度为1：1的水合物浆用泵送入双壳运输船，船舱压力为1Mpa，温度为2到3摄氏度。这种水合物浆经气化可以得到大约水合物浆体积75倍的天然气。但是该种方法运输有效利用率仅为第一种的50%左右，使得成本大大增加。③第三种方法是挪威阿克尔工程公司研究的工艺方法：将干水合物与一定温度的原油完全混合，得到悬浮于原油中的天然气水合物油浆夜，然后在常压的条件下，采用绝热的邮轮隔热闭封仓或绝热性能良好、运输距离较短的输油管道输送到接收终端后，在分离器内分离成原油、天然气和水。从中释放出来的天然气约是油浆液体积的100倍。
4 天然气水合物的分解
天然气水合物的分解应具备两个条件：①天然气水合物处于平衡状态，即温度高于一定温度的平衡温度或者压力低于一定温度下的平衡压力；②获得足够的分解热。天然气水合物常用的水解方法：①加热；②减压；③加入醇类抑制剂和电解质等化学物质。当然也可以利用超声波与微波进行分解，同时，不同的超声波探头施工方式也会影响反应过程。
5 结语
通过一段时间的发展，我国在天然气水合物储存技术方面已经取得了一定的成果，我们也必须清楚的认识到，天然气在我国的今后的发展中的长期使用过程，更必须清楚的认识到我们在相关方面的缺点以及与这方面做的比较好的公司之间的差距，并且不断的学习交流，完善自身的知识体系结构框架，全面的掌握现有的知识与实际操作，并且做到在实践中不断创新、不断发展，创造适合自己的天然气储运技术与设备。只有在这样的引导下，我国的天然气行业才能越走越好，才能在今后的生产与生活中满足百姓与工厂的需求。
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