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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

KHI 242

AA 244

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