由于人类社会和经济的发展长时间依靠传统化石能源,目前,全球范围内的气候变化,资源匮乏和环境污染等问题日益加剧。天然气水合物（简称水合物）作为一种清洁高效的非常规能源正逐渐成为全世界的研究热点。自然界中的水合物按成因气类型可分为生物成因的甲烷水合物和热解成因的多元体系水合物。多元体系水合物因组成复杂,结构多样,其分解特性与常规甲烷水合物有很大差异。此外,在常规的水合物开采方法中,降压法被认为是最经济可行的开采方法。因此,有必要开展多元体系水合物降压分解特性的研究。首先利用透明搅拌釜开展了CH₄-C₂H₆、CH₄-C₃H₈、C₂H₆-C₃H₈和CH₄-C₂H₆-C₃H₈四种组分水合物的形成实验。实验中观察到搅拌下多元体系水合物的形成由溶解气形成和气液界面形成两种机制共同作用。CH₄-C₂H₆、CH₄-C₃H₈和CH₄-C₂H₆-C₃H₈水合物形成时,气相中各组分表现出明显的分离效应,而C₂H₆-C₃H₈水合物形成时,气相中各组分相对含量逐渐靠近。多元体系水合物形成时按照C₃H₈,C₂H₆和CH₄的顺序先后填充到水合物的笼型结构中。其次,分别利用透明搅拌釜和静态反应釜开展了二元（CH₄-C₂H₆、CH₄-C₃H₈和C₂H₆-C₃H₈）和三元（CH₄-C₂H₆-C₃H₈）水合物的降压分解实验,分别研究了温度、压力和体系类型对降压分解特性的影响。多元体系水合物在高压分解时,因水合物的笼型结构填充的气体不同而具有不同的稳定性,水合物的分解存在多个阶段,C₂H₆和C₃H₈分别存在“短暂滞留”和“长期滞留”的现象,该现象在静态体系、低温、高压和各组分结构稳定性差异较大时更加明显。因上述组分滞留现象的存在,使分解区滞留的水合物形成一层水合物膜包裹在内部水合物颗粒的周围,阻碍内部水合物的分解,使体系进入“亚稳态”,形成部分分解的现象。最后,研究了多元体系水合物在冰点下的分解特性。实验结果表明各类型水合物在冰点下均存在部分分解现象,且在-4℃时这种现象较-1℃更明显,该现象源于冰点下水合物自保护效应的冰膜。此外,冰膜不断增厚,C₃H₈的组分滞留现象逐渐显现出来,且-4℃较-1℃更早出现,而实验条件下C₂H₆未出现明显的组分滞留现象。