化工生產企業溫室氣體排放核算—以硝酸生產為例

2015-2-18 01:15 來源: 和碳視角

化工生產企業溫室氣體排放核算流程

按照指南的要求,企業溫室氣體排放核算的完整工作流程主要包括:(1) 確定企業邊界;(2) 確定應核算的排放源和氣體種類;(3) 識別流入流出企業邊界的碳源流及其類別;(4) 收集各個碳源流的活動水平數據;(5) 選擇和獲取排放因子數據;(6) 依據相應的公式分排放源核算各種溫室氣體的排放量;(7) 核算凈購入的電力和凈購入的熱力導致的CO2排放量;(8) 匯總計算企業溫室氣體排放總量。

2.1 確定核算邊界

按照指南的要求“應以企業法人為邊界,核算和報告邊界內所有生產設施產生的溫室氣體排放。”這一要求體現的是在廠界范圍內企業對排放設施的控制權和所有權。如果在企業的廠區邊界范圍內,有其它個人或企業運營的業務單元或有設備租賃情況的發生,那么這些個人或企業運營的業務單元和租賃設備產生的溫室氣體排放就不應該計入該企業的溫室氣體排放。例如本案例中的硝酸生產企業的廠界內存在另一個不同法人的CO2生產企業,其用電來自于硝酸生產企業,那么該CO2氣體生產過程中消耗的電力產生的溫室氣體排放就不應該算作該硝酸生產企業的;廠界內用于煤炭搬運的推土機是租賃的,因此,推土機消耗的柴油產生的溫室氣體排放,也不應該算作該硝酸生產企業的。此外需要強調的是,工廠區附近的職工生活小區不在廠界范圍內,該硝酸生產企業與之相關的能量輸送(如向職工生活小區供熱、供電)產生的溫室氣體排放,都不應該算作水泥生產企業的。

2.2 識別排放源及溫室氣體種類

溫室氣體指南中指南的六種氣體,分別為二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4、氧化亞氮(N2O)、氫氟碳化物(HFCs)、全氟化碳(PFCs)和六氟化硫(SF6)。對于化工企業,排放源主要以分為5類,(1) 燃料燃燒排放,(2) 工業生產過程排放,(3) CO2回收利用量,(4) 凈購入的電力和熱力消費引起的CO2排放,(5) 其他溫室氣體排放。

在確定的核算邊界后,就可以根據廠界內的生產設施逐一識別排放源及溫室氣體種類。對于本案例中的硝酸生產企業來講,識別核算邊界內的溫室氣體種類需要注意如下幾點:

  • 移動的燃燒設備——推土機是租賃的,不在核算邊界內,因此,燃料燃燒排放僅包括煙煤在鍋爐中燃燒生成的CO2

  • 本案例的燃煤鍋爐未使用脫硫劑,如果使用脫硫劑產生的排放也在考慮范圍;

  • 使用碳酸鈉吸收硝酸生產尾氣中的NOx,其產生的CO2排放要考慮;

  • 硝酸生產過程產生的N2O排放及是否安裝N2O消毀裝置;

  • 本案例中的硝酸生產企業將合成氨生產過程產生的CO2作為產品出售給周邊的CO2生產企業,應予扣除;

  • 企業現場還回收CO2用于生產碳酸氫銨,此部分不應包括在CO2回收利用量中,因為已經在通過質量守恒方法在工業生產過程排放中有所考慮,否則會產生重復計量的問題

2.3 進出企業邊界的碳源流

識別碳源流的目的一方面是為了更清晰地區分化石燃料是作為燃料燃燒還是原材料用途,另一方面也是為了在采用碳質量平衡法核算工業生產過程的CO2排放量時避免重復計算或漏算。根據詳細的工藝流程識別出所有流入流出該企業邊界的碳源流可以用如下圖表示:


對于本案例中的硝酸生產企業,碳流入包括:送入鍋爐作為燃料的煙煤、合成氨工藝中作為原材料的無煙煤、用作堿吸收的碳酸鈉、從電網購入電力。根據企業的生產工藝無其他碳氫化合物和CO2氣體的流入;碳流出包括:副產品碳酸氫銨(主產品硝酸、聯產產品合成氨不含碳,因此不包括在內)、回收合成氨工藝產生的CO2出售給周邊CO2生產企業的那部分CO2、其它含碳輸出物鍋爐爐渣。現場回收CO2作為原材料生產碳酸氫銨的那部分CO2以及用作鍋爐的燃料造氣爐爐渣一直在企業邊界內部回收利用不作為碳流入或碳流出,

2.4 收集各個碳源流的活動水平數據

所謂活動水平即是指產生溫室氣體排放的生產或消費活動的活動數據,如化工生產過程中各種化石燃料的消耗量、各種原材料的使用量、購入或外銷的電量或蒸汽量等,應根據企業的能源消費臺帳或統計報表來確定。

2.5 選擇和獲取排放因子數據

確認相應的排放因子,即量化單位活動水平所產生的溫室氣體排放量的系數。如生產每噸水泥熟料所產生的二氧化碳排放量、每千瓦時發電上網所產生的二氧化碳排放量等。對于活動水平數據和排放因子,具備條件的企業最好使用實際測量的數值,這樣最終的結果才能反映其真實排放水平。但如果相關數據確實不可得,企業也可參考選擇指南中給出的相關默認值。

排放因子中有一個很關鍵的數據“燃料含碳量”。煤的含碳量與煤中固定碳含量不是一個概念,不能混淆。有條件的企業可自行或委托有資質的專業機構定期檢測燃料的含碳量,對常見商品燃料也可用燃料的低位發熱量再乘以單位熱值含碳量來估算燃料的含碳量。燃料的低位發熱量通過定期檢測得到,單位熱值含碳量采用指南中的缺省值。

作為燃料的化石燃料與作為原材料的化石燃料在排放因子的選取的思路一致,二者不同之處在于作為燃料的化石燃料要考慮氧化率,而作為原材料的化石燃料不考慮氧化率,但要考慮殘渣帶出企業邊界的碳。

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