可燃冰的未来.doc

可燃冰市场调研报告摘要：通过了解可燃冰这个新能源，分析其发现历史和分布地区，提出可燃冰的开采方案，探讨可燃冰的商业用途，开发能源利用新技术，解决人们生活的能源需要，为未来的新能源带来希望，解决能源危机，促进人类的可持续发展。关键词：天然气水合物，开采，甲烷，新型能源可燃冰的概念:可燃冰学名为天然水合物，因其外观象冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称做“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”。1.定义可燃冰，是天然气水合物定义一：天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质。定义二：分布于深海沉积物中，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。2.形成过程它是在一定条件（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）3.成因分析可燃冰是天然气分子（烷类）被包进水分子中，在海底低温与压力下结晶形成的。形成可燃冰有三个基本条件：温度、压力和原材料。首先，可燃冰可在0以上生成，但超过20便会分解。而海底温度一般保持在24左右；其次，可燃冰在0时，只需30个大气压即可生成，而以海洋的深度，30个大气压很容易保证，并且气压越大，水合物就越不容易分解。最后，海底的有机物沉淀，其中丰富的碳经过生物转化，可产生充足的气源。海底的地层是多孔介质，在温度、压力、气源三者都具备的条件下，可燃冰晶体就会在介质的空隙间中生成。4.分布海底天然气水合物作为 21 世纪的重要后续能源，及其对人类生存环境及海底工程设施的灾害影响，正日益引起科学家们和世界各国政府的关注。本世纪六十年代开始的深海钻探计划 (DSDP) 和随后的大洋钻探计划 (ODP) 在世界各大洋与海域有计划地进行了大量的深海钻探和海洋地质地球物理勘查，在多处海底直接或间接地发现了天然气水合物。 世界上海底天然气水合物已发现的主要分布区是大西洋海域的墨西哥湾、加勒比海、南美东部陆缘、非洲西部陆缘和美国东海岸外的布莱克海台等，西太平洋海域的白令海、鄂霍茨克海、千岛海沟、冲绳海槽、日本海、四国海槽、日本南海海槽、苏拉威西海和新西兰北部海域等，东太平洋海域的中美洲海槽、加利福尼亚滨外和秘鲁海槽等，印度洋的阿曼海湾，南极的罗斯海和威德尔海，北极的巴伦支海和波弗特海，以及大陆内的黑海与里海等。 因此，从20 世纪80 年代开始，美、英、德、加、日等发达国家纷纷投入巨资相继开展了本土和国际海底天然气水合物的调查研究和评价工作，同时美、日、加、印度等国已经制定了勘查和开发天然气水合物的国家计划。特别是日本和印度，在勘查和开发天然气水合物的能力方面已处于领先地位。 2009年9月中国地质部门公布，在青藏高原发现了一种名为可燃冰(又称天然气水合物)的环保新能源，预计十年左右能投入使用。这是中国首次在陆域上发现可燃冰，使中国成为加拿大、美国之后，在陆域上通过国家计划钻探发现可燃冰的第三个国家。初略的估算，远景资源量至少有350亿吨油当量。5.发现历史1778年英国化学家普得斯特里就着手研究气体生成的气体水合物温度和压强。1934年，人们在油气管道和加工设备中发现了冰状固体堵塞现象，这些固体不是冰，就是人们现在说的可燃冰。1965年苏联科学家预言，天然气的水合物可能存在海洋底部的地表层中，后来人们终于在北极的海底首次发现了大量的可燃冰。19世纪70年代，美国地质工作者在海洋中钻探时，发现了一种看上去像普通干冰的东西，当它从海底被捞上来后，那些“冰”很快就成为冒着气泡的泥水，而那些气泡却意外地被点着了，这些气泡就是甲烷。据研究测试，这些像干冰一样的灰白色物质，是由天然气与水在高压低温条件下结晶形成的固态混合物。目前的科研考察结果表明，它仅存在于海底或陆地冻土带内。纯净的天然气水合物外观呈白色，形似冰雪，可以像固体酒精一样直接点燃，因此，人们通俗而形象地称其为“可燃冰”。6.开采方案目前，世界许多国家正在积极研究“可燃冰”资源开发利用技术。迄今，“可燃冰”的开采方法主要有热激化法、减压法和注入剂法三种。第一、热激化法利用“可燃冰”在加温时分解的特性，使其由固态分解出甲烷蒸汽。但只、额方法难处在于不好收集。海底的多孔介质不是集中为“一片”，也不是一大块岩石，而是较为均匀地遍布着。如何布设管道并高效收集时急于解决的问题。第二、减压法将核废料埋在地底，利用核辐射效应使其分解。但它们都面临着和热激化法同样布设管道并高效收集的问题。第三、注入剂法将二氧化碳液化，注入1500米以下的洋面，就会生成二氧化碳水合物，它的比重比海水大，于是就会沉入海底。如果将二氧化碳注射入海底的甲烷水合物储层，因二氧化碳较之甲烷抑郁形成水合物，因而就可能将甲烷水合物中的甲烷分子“挤走”，从而将其置换出来。但可燃冰在开采中发生泄露，大量甲烷气体分解出来，经由海水进入大气层。甲烷的温室效应将迅速增大，大气升温后，海水温度也将随之升高、地层温度上升，这会造成海底的可燃冰的自动分解，引起恶性循环。因此，开采必须要受控，使释放出的甲烷气体都能有效收集起来。7.商业用途可燃冰的化学成份是固体甲烷。在低温、大压力下形成。颜色白色块状物居多。能替代常用能源煤油气。唯独不能用来炼钢和其它特殊用途如开飞机。可然冰辛烷值低只能用生活方面为主。炼钢不用愁，炼钢有电就解决了。 现炼钢均为高压炭棒中频炼钢。可燃冰最直接用途用耒烧火锅非常高级。其它用途需开发贮存、运输、应用、开采多方面问题短时间内不可能推广应用。8.未来规划 作为未来重要的新型能源矿藏“可燃冰”将首次纳入到能源规划之中。2011年3月15日，可燃冰将纳入“十二五”能源发展规划，加快加强勘探和科学研究，以便为未来开发利用奠定基础。 无论是国土资源部，还是国家能源局，对可燃冰的态度都日渐明确。作为一种新型能源，可燃冰纳入“十二五”能源发展规划更多的是侧重于勘探和科学研究。 国土资源部总工程师张洪涛曾向记者介绍，天然气水合物又称“可燃冰”，是由水和天然气在高压、低温条件下混合而成的一种固态物质，外貌极像冰雪或固体酒精，遇火即可燃烧，具有使用方便、燃烧值高、清洁无污染等特点，是公认的尚未开发的最大新型能源。1 在2011年全国“两会”期间，国家能源局副局长钱智民向媒体透露，天然气水合物将在能源发展规划中得到体现。而我国矿产资源权威人士也明确表示，在“十二五”能源规划中，可燃冰作为一种新型资源将被纳入其中。 数据显示，“十一五”期间，全国油气勘探投入2750多亿元，平均每年550亿元，较“十五”期间翻番；同期页岩气、砂岩气、天然气水合物等非常规油气资源勘查速度进一步加快，而“十二五”期间，相关工作将更上一层楼。 我国在南海、青藏高原冻土带先后发现可燃冰，其中我国作为第三大冻土大国，具备良好的天然气水合物赋存条件和资源前景。据科学家粗略估算，远景资源量至少有350亿吨油当量。 虽然开发利用前景广阔，但短期内可燃冰的开采瓶颈却难以突破。 “可燃冰勘探开发是一个系统工程，涉及海洋地质、地球物理、地球化学、流体动力学、钻探工程等多个学科。”广州海洋地质调查局专家说，大力开展可燃冰勘探开发研究，可带动相关产业发展，形成新的经济增长点。 业内分析人士指出，尽管我国可燃冰勘探研究起步较晚，但在海域可燃冰勘探和实验合成等领域已经与世界保持同步，在某些方面还形成了自己的技术特色，在可燃冰纳入能源规划的大背景下，提早获得开采技术突破的可能性应该存在。9.危害 天然气水合物在给人类带来新的能源前景的同时，对人类生存环境也提出了严峻的挑战。天然气水合物中的甲烷，其可燃冰温室效应为 CO2的20倍，温室效应造成的异常气候和海面上升正威胁着人类的生存。全球海底天然气水合物中的甲烷总量约为地球大气中甲烷总量的3000 倍，若有不慎，让海底天然气水合物中的甲烷气逃逸到大气中去，将产生无法想象的后果。而且固结在海底沉积物中的水合物，一旦条件变化使甲烷气从水合物中释出，还会改变沉积物的物理性质，极大地降低海底沉积物的工程力学特性，使海底软化，出现大规模的海底滑坡，毁坏海底工程设施，如：海底输电或通讯电缆和海洋石油钻井平台等。 底到海面的运送过程中，甲烷就会挥发殆尽，同时还会给大气造成巨大危害天然可燃冰呈固态，不会像石油开采那样自喷流出。如果把它从海底一块块搬出，在从海。10.前景展望2009年,中国青海发现巨大储量可燃冰。可燃冰为高效、清洁能源,储量巨大,有极大潜力成为未来替代能源的首选。本次青海发现的陆上可燃冰储量,如能合理开发,可以维持中国能源消耗近90年。而全世界已探明海底可燃冰储量,可维持人类能源消耗1000年。 全球能源价格不断攀升,谁能最先掌握替代能源的开发技术,谁就能成为未来30年最重要的经济实体。本文建议有实力的公司,以本次陆上可燃冰开采为契机,突破海底可燃冰开采难题,占领未来能源市场。 2009年,中国青海省发现巨大储量可燃冰,极具潜力成为替代能源。青海省祁连山南缘成功钻获可燃冰样品,远景储量达到350亿吨油当量。有专家认为,本次发现为中国能源史上仅次于大庆油田的重大发现。专家预计,中国可燃冰资源储量接近于常规石油资源量,约为天然气储量的2倍。 中国可燃冰资源潜力为803.44亿吨油当量,发展空间巨大。 迄今为止,在世界各地的海洋及大陆地层中,已探明的可燃冰储量已相当于全球传统化石能源(煤、石油、天然气、油页岩等)储量的两倍以上。科学家估计,海底可燃冰的储量至少够人类使用1000年。仅仅在海底区域,可燃冰的分布面积就达4000万平方公里,占地球海洋总面积的1/4。 世界上已发现的可燃冰分布区多达116处,其矿层之厚、规模之大,是常规天然气田无法相比的。可燃冰使用方便、燃烧值高、清洁无污染,可大大减少能源消耗与环境保护的冲突。1立方米的可燃冰在常温常压下释放164立方米的天然气及0.8立方米的淡水。可燃冰燃烧后产物为二氧化碳和水,清洁无污染。同等条件下,可燃冰燃烧产生的能量比煤、石油、天然气要多出数十倍。 目前,发达国家已经积极投入可燃冰的开发与利用项目中,发展中国家也已经开始关注。1960年,可燃冰在苏联西伯利亚最先被发现,美国、日本、德国等先后跟进。可燃冰已列入美国总统科学技术委员会建议研究计划,每年获千万美元财政拨款。美国于1969年开始实施可燃冰调查。1998年把可燃冰作为国家发展的战略能源列入国家级长远计划。 日本开始关注可燃冰是在1992年,目前已基本完成周边海域的可燃冰调查与评价。2000年开始,可燃冰的研究与勘探进入高峰期,世界上至少有30多个国家和地区参与。国际上成立了由19个国家参与的地层深处海洋地质取样研究联合机构,从美国东海岸出发进行海底可燃冰勘探。 本次发现的青海可燃冰为陆上资源,基本处于地表之下130198米,开采十分便利。一些地方的矿藏离地表仅20米。美国、德国、日本等先后发现可燃冰,但多存在于海底450米之下。海底勘探技术难度远远高于陆上,是可燃冰发现多年却没有大规模开采的主要原因。 此外,青海地区的冻土层相对较薄,钻探条件优于现有其他资源。青海地区冻土层只有80120米,北冰洋周围大陆冻土层为6001000米。 可燃冰项目受到地理条件、环境条件的限制导致其应尽快开发。本次青藏地区部分可燃冰埋藏极浅,其表面冻土层最薄之处只有30米。由于全球气候变暖,可燃冰表面冻土层在渐渐溶解。一旦表面压力不够,可燃冰将很容易气化泄漏到空气中,对环境造成重大破坏。可燃冰主要成分为甲烷气体,其温室效应要比二氧化碳大25倍。 中国已经开始加速可燃冰的项目开发。可燃冰项目作为专题已经向国家能源局作了汇报,申请将列入国家“十二五”规划。地质勘查、开发应用等专项规划也已经开始加快推进。 可燃冰与脱碳项目捆绑 建立可燃冰开采和脱碳技术结合的联合投资计划,将大大增加项目的经济可行性。中国承诺在2020年碳排放比2005年降低40%50%。脱碳项目和可燃冰项目同时申请,将抵消可燃冰排放二氧化碳带来的温室效应。 可燃冰开采过程中,脱碳项目的主要产品工业用二氧化碳可以起到重要作用。最新的钻探技术可采用灌注大量液体二氧化碳,气化之后产生的巨大压力将原油或天然气挤出。目前原油及天然气开采主要采用技术为灌注大量水,增加压力,将原油挤出。使用二氧化碳的开采效率与水相比将大大提升。脱碳项目的主要作用是捕捉大气中的二氧化碳,将其固化,与可燃冰项目完美互补。 与地方政府合作,建立绿色发展项目,解决当地就业问题将大大提升合作项目的机会。参照风能等新能源项目的发展过程,地方政府在此类新型项目的审批过程中有很大的决定权。地方政府在审批风能项目时,会要求优先使用本地的企业资源。 可燃冰开采及进一步的运输、利用等环节可以解决大量的当地人员就业问题。地方政府对于有利于地方经济发展及就业问题解决的项目提供最大力度的支持。 可燃冰真正的未来,在于海底可燃冰的勘探,它将成为人类能源危机的最好替代品。陆上可燃冰仅在青海省发现,未来陆上可燃冰勘探的前景不明朗。除了海岸线附近,可燃冰基本埋藏在海底。可燃冰的巨大储量存在海底,可以说是取之不尽,用之不竭。海底可燃冰满足人类1000年内的能源需求,且分布很广。11、中国发展现状中国化工制造网讯 中国对于海域可燃冰的专题调查工作取得了重大的进展，目前已经在南海签订了25个成矿区块，控制资源量，达到了41亿吨，这个是相当于40亿吨的油量。储量很大，但是开采起来很难，可燃冰开采的难度和运输的难度，都是非常非常的大，别看现在很多国家都开始研究它了，但是都没有拿出一套特别完美的解决方案，到底怎么去有效的开采。所以现在基本上是处于一个起步阶段，特别是我们国家来说，相比其他一些发达国家，我们涉足这块要更加晚一些，但是还好也是形成了一些自己得技术特色。未来可能会把可燃冰的开采这块，纳入到能源的十二五规划中，随着相关的这个一系列的扶持政策的出台，很可能我们在可燃冰研发这块，也会有一个技术性的突破，未来这一块的发展前景可能应该是非常广阔的，作为可燃冰概念股也很有可能会再次