本書(shū)總結(jié)了CO2置換法開(kāi)發(fā)天然氣水合物相關(guān)的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、置換強(qiáng)化方法等研究成果,旨在為天然氣水合物法開(kāi)發(fā)及CO2封存提供參考。全書(shū)共分為7章。第1章總結(jié)并分析了國(guó)內(nèi)外天然氣水合物開(kāi)發(fā)方法技術(shù)研究進(jìn)展,著重介紹了CO2置換法開(kāi)發(fā)天然氣水合物在熱力學(xué)、相平衡、化學(xué)平衡、動(dòng)力學(xué)等方面的研究現(xiàn)狀。第2章闡述了CO2-CH4體系下的水合物相平衡實(shí)驗(yàn)方法及結(jié)果,重點(diǎn)介紹了基于拉曼光譜數(shù)據(jù)所提出的CO2和CO2+CH4混合氣生成水合物時(shí)在大小孔穴中的占據(jù)機(jī)理以及改進(jìn)的Chen-Guo水合物模型。第3章研究了水合物存在條件下CH4和CO2在水溶液中的溶解度,重點(diǎn)闡述了基于Chen-Guo水合物模型、van der Waals-Platteeuw模型和拓展的PT狀態(tài)方程結(jié)合建立的用于計(jì)算高于三相平衡壓力條件下CH4和CO2在液相中溶解度的模型。第4章闡述了CO2置換CH4水合物中CH4的實(shí)驗(yàn)方法及結(jié)果,著重介紹了NaCl溶液體系(0.5%-1%)、十二烷基硫酸鈉(SDS)體系CO2置換CH4水合物中CH4的置換過(guò)程。第5章介紹了用于描述CO2置換CH4水合物中CH4的動(dòng)力學(xué)模型,計(jì)算了純水體系、NaCl鹽水體系和表面活性劑SDS體系的置換動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)。第6章探討了CO2置換CH4水合物強(qiáng)化方法,考察了置換初始時(shí)刻在CO2和CH4水合物界面加入一定量的表面活性劑對(duì)置換效率的影響。第7章概括了氣體水合物在氣體分離與存儲(chǔ)、溶液濃縮分離、蓄冷等前沿領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展。