二氧化碳气体和石油的关系(液化石油气是二氧化碳吗)
本文目录一览:
- 1、在同等能量产出的情况下,天然气、原油及煤燃烧排放的二氧化碳有什么区别?拜托了,请教各位了
- 2、燃烧一吨石油,大概产生多少二氧化碳?
- 3、每天烧掉那么多汽油、煤炭和天然气,产生的二氧化碳都去哪了?
- 4、二氧化碳提高采收率实现油气藏封存
- 5、二氧化碳的来源及危害
- 6、二氧化碳排放的主要来源
在同等能量产出的情况下,天然气、原油及煤燃烧排放的二氧化碳有什么区别?拜托了,请教各位了
做一个估算:
根据一些资料可得这些燃料的典型热值及产生的CO2
天然气 8300千卡/m3,产生的CO2为1.885kg;
标准煤 7000千卡/kg,产生的CO2为3.6kg;
原油 9200千卡/kg
原油的碳含量按85%,产生的CO2为3.1kg,
各发10000千卡热量,需
天然气 1.20 m3,产生CO2,2.26 kg;
原油 1.09kg,产生CO2,3.37 kg;
标准煤 1.73kg,产生CO2,5.14 kg。
燃烧一吨石油,大概产生多少二氧化碳?
石油
又称
原油
,是从
地下
深处开采的棕黑色可燃粘稠
液体
。主要是各种
烷烃
、
环烷烃
、
芳香烃
的
混合物
。一般不会直接燃烧石油!常态下不易燃烧!一般要分馏或裂化后转化为其他的油或气体!
组成石油的化学元素主要是碳
(83%
~
87%)、氢(11%
~
14%),其余为硫(0.06%
~
0.8%)、氮(0.02%
~
1.7%)、氧(0.08%
~
1.82%)及微量金属元素(镍、钒、铁等)。
按其中有90%的碳转化为
二氧化碳
,其余的变成碳或
一氧化碳
,那么直接燃烧一吨石油大约产生33660千克二氧化碳!
每天烧掉那么多汽油、煤炭和天然气,产生的二氧化碳都去哪了?
全球每年消耗的石油大约在40多亿吨左右,2019年全世界排放的二氧化碳则为330亿吨,所以地球上的二氧化碳并不是全部来自石油燃烧,那只是一部分而已!每天产生那么多二氧化碳,都到哪里去了呢?
二氧化碳都是来自哪些行业的?
在大家的印象中,二氧化碳的排放应该几乎都来自石油制品的燃烧,但即使所有的石油都是烧掉的,也无法达到330亿吨的规模,所以这每年330亿吨的二氧化碳中,石油制品比如汽油和柴油的燃烧只占一部分,那么其余的二氧化碳来自哪些行业呢?
排放占比最高的能源行业
根据世界资源研究所(WRI)提供的数据,全球温室气体(主要以二氧化碳为主)排放的统计数据中,占比最高的是能源行业,占全球排放总量的72%,其次则是工业过程、农业以及废弃物和土地利用变化与林业,最后则是船用燃料等!
其实能源行业除了我们熟悉的石油以外,还有一个超级排放大户:煤炭行业,据国际能源署(IEA)发布最新报告称,2017年增长的1.7%的温室气体排放中,有1/3的增幅都是煤炭行业,而亚洲国家仍在新建燃煤电厂是背后真正的原因。
其次的工业过程排放二氧化碳
全球二氧化碳排放的25%来自工业过程,比如使用石化燃料是包括钢铁、化工生产等在内的许多工业生产过程中,二氧化碳的的产生与排放是一个必然过程,另外在一些工业活动中,二氧化碳排放并非来自燃烧化石燃料,而是用于生产特定产品如水泥等的化学过程中产生的不可避免的副产品!
令人意外的农业温室气体排放
还有一个比较有意思的是农业过程产生的二氧化碳,比如烧秸秆等行为,这是我们看得到的,还有养殖牛羊等粪便以及牛羊等产生的温室气体,包括二氧化碳和甲烷气体!
牲畜的温室气体排放不可小觑
在畜牧业中牛肉和牛奶的生产过程温室气体排放是最高的,占比农业排放比例的65%以上,猪肉生产占比9%,鸡肉禽蛋8%,其他反刍动物占6%。
这些二氧化碳都到哪里去了?
植物会吸收二氧化碳,排出氧气,所以要提倡多种树吸收二氧化碳,这并没有错,但地球上吸收二氧化碳最多的却不是陆地上的森林,而是海洋中的藻类植物,它们释放的氧气占了大气层氧气的70%以上,所以各位想当然的地球之肺亚马逊有点言过其实啊!
地球上的碳储存库
地球上有两个最大的碳储存库,一个是岩石圈,另一个是化石燃料,两者的含碳量占了地球上碳总量的99.9%以上!在岩石圈中碳的存在主要以碳酸盐的方式存在,总量超过2.7*10^16吨!化石燃料中的碳以碳氢化合物或其衍生物存在,总量超过4.13*10^11吨!
化石燃料固定碳的过程估计大家都了解一些,植物吸收二氧化碳排出氧气,将碳累积起来,最终庞大的森林固化了碳元素后被逐渐被掩埋于地下,经过复杂的生物地质变化,最终形成了化石燃料石油或者煤炭或者天然气等形式!
岩石圈的碳是怎么固定下来的?上文中我们提到了碳酸盐是岩石圈碳的主要存在形式,它有两大来源,其一是外生成因,海相沉积层可形成大面积分布的碳酸盐沉积岩,另一个则是内生成因,比如火山沉积成因和岩浆贯入成因等(超基性岩浆衍生的碳酸盐岩浆结晶生成或者碱超基性岩浆分离出的富CO2热液交代碱性岩或超基性岩生成)。
三个碳临时储存库
除了两个几乎永久性的碳储存库外(还是会通过火山喷发以及风化和人类开采活动重新进入碳循环),地球上还有快速循环的三个碳库,分别是大气圈、水圈和生物圈。
大气圈中的碳大都以气体二氧化碳和一氧化碳等形式存在,总量约为2*10^12吨。
水圈中则以多种形式比如气体溶解的方式和水体溶解的岩石圈中的碳酸盐后的碳酸根离子和钙离子方式存在,被地下水带到了河流、湖泊最终汇集到海洋,这些物质被生物吸收制造自身的骨骼和外壳,死亡后沉积到了海底,形成了沉积岩,最终循环到岩石圈内!大气圈和水圈的二氧化碳会相互交换,但总量基本相等,所以大气层中的二氧化碳增加,会加剧海洋酸化。
生物库中的碳形式就比较复杂了,几乎所有生物体内的有机物都是以碳为基础的化合物,所以地球生命被称为碳基生命!而在固定碳的大军中,森林则是主要的碳库,总共固定了超过4.82*10^11吨的碳,这些碳会因为生物体死亡分解或者燃烧与称为石化燃料后被开采利用等,重新进入碳循环!
全球变暖控制已刻不容缓,人类该何去何从?
全球变暖的主要因素是人类活动影响导致的!1996年时IPCC(联合国政府间气候变化专门委员会)认为人类是气候变化的主要因素,2001年时这个认为变成了66%,2007年时是90%,2013年时达到了95%!
所谓的人类活动指的就是温室气体排放,人类要生存和发展必然会存在温室气体排放,但在这些排放的温室气体中,有很多是可以通过更换替代能源或者提升生产技术等来实现节能减排,比如我们将燃煤电厂的锅炉升级成超超临界,发电效率得到大幅提高,另外也可以实现煤炭的粉尘燃烧已达到更高的效率,从而在取得同样能源的基础上减少了煤炭的消耗,也就降低了温室气体的排放。
“京都议定书”
因此联合国在1992年5月通过了《联合国气候变化框架公约》,1997年12月在日本京都府京都市的国立京都国际会馆召开的联合国气候变化框架公约第三次会议中又通过了它的补充条款,这就是后来“京都议定书”的由来!
IPCC(政府间气候变化专门委员会)预计如果不加以控制的话,从1990年到2100年,全球气温将升高1.4℃至5.8℃,人类将难以承受由此带来的冰盖融化,洋流改变,海洋酸化以及海平上升等极其严重的后果!但后经评估,京都议定书的目标设定过低,即使完全执行也只能在2050年之前温升幅度减少0.02℃至0.28℃!
“巴黎协定”
2015年12月12日,联合国气候峰会在巴黎通过气候协议,取代“京都议定书”,目标是将全球平均气温的温升控制在工业革命前水平的2℃之内,并且升幅尽量控制在1.5℃之内!当然前提是不威胁粮食生产的方式增强气候抗御力和温室气体低排放发展!
全球总共有171个国家签署了《巴黎协定》,但2017年6月1日,美国总统特朗普宣布美国退出巴黎协定,2019年11月4日美国务卿蓬佩奥发表声明,正式启动退出《巴黎协定》的程序。
2017年12月2日,一年一度的联合国气候会议在波兰卡托维兹召开,195国仍然在讨论执行细节,当然这个庞大的减排计划并不那么容易就被执行下去,因为这个降低温室气体排放而面临减产或关闭的化石燃料工业应该安排转型,能源转型过程中还要兼顾劳工权益等等,未来将面临问题将非常严峻!
2020年4月29日,《自然·通讯》期刊发表了《盘点各国气候政策以评估的执行情况》,当前各国执行的到2030年减排目标,仅只有《巴黎协定》中设置目标的1/3!所以关于全球气候变暖这个沉重的话题,到现在为止仍然非常不乐观!
二氧化碳提高采收率实现油气藏封存
CO2提高石油采收率的方式多种多样。从注入方式上分类,有连续注入CO2和CO2-水-气交替注入等;从CO2与原油混相情况分类,有非混相驱与混相驱之别。
图4-4 CO2在水中的溶解度与温度、压力的关系
图4-5 含盐量对二氧化碳在水中溶解度的影响
图4-6 CO2吞吐提高石油采收率示意图
在油气藏的开发过程中注入CO2,部分CO2会溶解、分散在地下水和原油中,或以自由相占据没有与开采井相联通的孔隙空间,从而增加了油气藏的能量。CO2与原油混合后会降低原油的黏度和密度,有利于原油的开采,进而可提高石油采收率。在CO2驱油的过程中,部分CO2被直接封存在油气藏中,另有50%~70%的CO2将随油气一同产出,再经井口分离回注地下,以到达CO2再利用和油气藏CO2地质封存的目的。
CO2提高石油采收率技术包括CO2吞吐技术(图4-6)和CO2驱技术(图4-7)。
CO2吞吐是在油井注入一定量的CO2后,将油井关闭一段时间后再开启,进行原油开采。由于CO2对原油的作用,可增加原油的产量。
CO2驱是在一部分注入井注入CO2,通过另一部分油井开采出原油,CO2作为驱替剂在油气藏中经历较长的距离和较长时间的运移。其间,部分CO2会发生溶解,分散在地下水和原油中,或以自由相占据没有与开采井相联通的孔隙空间,通过增加油气藏的能量,依赖CO2和原油混合以降低原油的黏度和密度,从而提高采收率,增加原油产量。同时,部分CO2溶解在油气藏的地下水中或与储层岩石发生反应形成新的矿物沉积,从而实现CO2的地质封存。
CO2驱油技术主要有CO2混相驱油技术和CO2非混相驱油技术。
在一定温度条件下,CO2与原油产生混相的最小压力称为最小混相压力。最小混相压力取决于CO2的纯度、原油组分和油气藏温度。最小混相压力随着油气藏温度和原油中C5以上组分分子量的增加而升高。最小混相压力还受CO2纯度的影响。如果CO2中杂质(其他气体)的临界温度低于CO2的临界温度,最小混相压力减小;反之,如果杂质的临界温度高于CO2的临界温度,最小混相压力相应增大。
在一定的温度和压力条件下,CO2与原油的界面张力接近于零,使CO2 “溶解” 在原油中,与原油混合形成一相。CO2与原油混相后,不仅能萃取原油中轻质烃,而且还能形成CO2和轻质烃混合形成的油带(Oil Banking)。在CO2驱油过程中,油带的形成和移动可有效地提高驱油效率,大幅度提高石油采收率。在此条件下,用CO2驱替原油称为“二氧化碳混相驱”。在CO2混相驱条件下,CO2驱提高石油采收率幅度较大,一般在7%以上。
受一定的温度和压力条件制约,CO2与原油的界面张力较大,虽然部分CO2可 “溶解” 在原油中,但CO2与原油不能混合形成一相,仍为一个独立的液相或气相。在此条件下,用CO2驱替原油称为“二氧化碳非混相驱”。在CO2非混相驱条件下,提高石油采收率幅度较小,一般在5%以下。
混相和非混相间的差别主要在于地层压力是否达到最小混相压力(MMP)。当注入的目标储层压力高于最小混相压力时,实现混相驱油;当压力达不到最小混相压力时,实现非混相驱油。适宜于CO2驱储层的筛选原则见表4-1。
图4-7 CO2提高石油采收率实现油气藏封存示意图
表4-1 CO2驱储层筛选标准
从表4-1中可以看出,稀油油气藏宜主要采用CO2混相驱,而稠油油气藏应主要采用CO2非混相驱。
CO2提高天然气采收率的气藏封存,是将CO2注入天然气藏的底部,由于CO2的密度和黏度要比以甲烷为主的天然气大得多,CO2会对天然气起到向上驱替的作用,进而提高天然气的采收率,获得经济效益,同时实现CO2的地质封存。
二氧化碳的来源及危害
二氧化碳的来源:
1、有机物(包括动植物)在分解、发酵、腐烂、变质的过程中都可释放出二氧化碳。
2、石油、石腊、煤炭、天然气燃烧过程中,也要释放出二氧化碳。
3、石油、煤炭在生产化工产品过程中,也会释放出二氧化碳。
4、所有粪便、腐植酸在发酵,熟化的过程中也能释放出二氧化碳。
5、所有动物在呼吸过程中,都要吸氧气吐出二氧化碳。
二氧化碳的危害:
环境危害:自工业革命以来,由于人类活动排放了大量的二氧化碳等温室气体,使得大气中温室气体的浓度急剧升高,结果造成温室效应日益增强。
人体危害:空气中二氧化碳浓度低于2%时,对人没有明显的危害,超过这个浓度则可引起人体呼吸器官损坏。
扩展资料:
化学性质:
二氧化碳是碳氧化合物之一,是一种无机物,不可燃,通常也不支持燃烧,低浓度时无毒性。它也是碳酸的酸酐,属于酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,其中碳元素的化合价为+4价,处于碳元素的最高价态,故二氧化碳具有氧化性而无还原性,但氧化性不强。
二氧化碳一般可由高温煅烧石灰石或由石灰石和稀盐酸反应制得,主要应用于冷藏易腐败的食品(固态)、作致冷剂(液态)、制造碳化软饮料(气态)和作均相反应的溶剂(超临界状态)等。关于其毒性,研究表明:低浓度的二氧化碳没有毒性,高浓度的二氧化碳则会使动物中毒。
参考资料来源:百度百科——二氧化碳
二氧化碳排放的主要来源
二氧化碳排放的主要来源石油、天然气、煤炭等化石燃料的燃烧。
其实二氧化碳的排放来源是比较多的,像植物的呼吸、腐殖酸发酵;有机物的发酵、腐烂过程;森林大火、火山喷发等;石化燃料,当然除了这些来源之外,还有其他的来源。但是对应温室气体以及二氧化碳排放的问题,还是要理清楚目前的排放结构。
二氧化碳是一种碳氧化合物,化学公式是CO2,在常温常压下是一种无色无味或者是无臭无色而其水溶液略带点酸味的气体,该气体不仅是比较常见的一种温室气体,还是空气的一个组分,占据了大气总体积的0.03%-0.04%。