一种天然气水合物储运装置及操作方法，包括耐压壳体，其一端安装有自动启闭舱口盖，另一端布置有对称的一号冷热循环管进水口和二号冷热循环管进水口，一号冷热循环管进水口后部延伸有一号循环管路，二号冷热循环管进水口后部延伸有二号循环管路，一号循环管路和二号循环管路呈螺旋状布置在耐压壳体的外表面，并通过管夹与耐压壳体固定；还包括制冷模块和加热模块，制冷模块、加热模块分别布置在一号冷热循环管进水口和二号冷热循环管进水口处，耐压壳体的一侧壁外部通过放气管安装有放气阀门，另一侧壁外部通过管路安装有自动启闭排水阀，耐压壳体的内壁面分别安装有温度传感器和压力传感器，耐压壳体的外部还安装有控制器，工作稳定可靠。