曹学文，杨凯然，杨 健，唐国祥，边 江

（中国石油大学（华东）储运与建筑工程学院，山东 青岛 266580）

大气层中温室气体的增加是造成气候变暖的主要原因，而CO2对温室效应的贡献超过60%[1]。在实际工艺中，CO2的捕捉和储存是一种有效减少大气层中CO2的方法。目前主要采用将CO2从气相中分离出来的原理，主要方法有化学吸收法、物理吸收法以及膜交换技术。脱除的CO2必须通过安全有效的方法进行长期存储，如地层中的气相储存、海洋中的液相储存等[2]。随着对气体水合物研究的不断深入，CO2水合物法成为近年来广泛应用的一种高效的储存方法[3–4]。研究CO2水合物的制备、生成过程对提高CO2水合物的储存工艺效率有重要意义。

气体水合物是一种晶状化合物，由水分子通过氢键连接形成笼状结构[5]，气体分子嵌入其中。水合物的结构在高压低温的条件下维持稳定状态，不同气体的相平衡曲线有所不同，这一点也可用于多组分气体的分离[6]。与CH4、N2、H2等气体相比，CO2水合物形成的压力温度条件相对较容易达到。因此，在深海天然气水合物的开采中可利用CO2与CH4水合物进行置换，同时达到开采和储存CO2的目的[7]。水合物法储存CO2具有高效、储量大、易运输等优点[8]。研究人员分别从热力学和生成动力学两个方向研究CO2水合物的生成与储存，提出了多种模型来解释水合物生成的机理[9–10]。明确水合物生成过程的相关动力参数及温度压力变化的响应机理对优化制备CO2水合物具有重要的意义。……