本文结合水合物生成机理研究甲烷在水中的溶解度。研究内容主要包括文献综述、实验装置建立、模型参数估计和模型考核、溶解度计算4个部分。 文献综述部分综述了水合物的结构、性质和应用、关联气体溶解度的方法以及低温中压下甲烷在水中的溶解度的研究现状。 实验装置部分介绍了实验流程、主要实验设备的设计与选型、实验过程以及实验内容。重点阐述了高压釜、缓冲罐、气体压缩机、数控低温恒温槽的特点、结构和主要技术指标。实验测定了纯水中甲烷水合物生成动力学数据。 水合物生成动力学模型参数估计部分获得了临界晶核中的笼形数和动力学参数的最优解。动力学模型的考核部分初步考察了参数估计值的可靠性。考察结果表明：参数估计值可以较好地描述水合物生成过程中气相压力的变化趋势。 溶解度计算部分分别用动力学模型和状态方程法计算出各组实验条件下甲烷在水中的溶解度。比较两者发现：动力学模型计算出的溶解度比状态方程法计算出的溶解度高出约17.6～33.4％。结合水合物生成机理，用逸度和相平衡的知识对结果进行了分析和讨论。