化工生产企业温室气体排放核算—以硝酸生产为例

2015-2-18 01:15 来源: 和碳视角

化工生产企业温室气体排放核算流程

按照指南的要求,企业温室气体排放核算的完整工作流程主要包括:(1) 确定企业边界;(2) 确定应核算的排放源和气体种类;(3) 识别流入流出企业边界的碳源流及其类别;(4) 收集各个碳源流的活动水平数据;(5) 选择和获取排放因子数据;(6) 依据相应的公式分排放源核算各种温室气体的排放量;(7) 核算净购入的电力和净购入的热力导致的CO2排放量;(8) 汇总计算企业温室气体排放总量。

2.1 确定核算边界

按照指南的要求“应以企业法人为边界,核算和报告边界内所有生产设施产生的温室气体排放。”这一要求体现的是在厂界范围内企业对排放设施的控制权和所有权。如果在企业的厂区边界范围内,有其它个人或企业运营的业务单元或有设备租赁情况的发生,那么这些个人或企业运营的业务单元和租赁设备产生的温室气体排放就不应该计入该企业的温室气体排放。例如本案例中的硝酸生产企业的厂界内存在另一个不同法人的CO2生产企业,其用电来自于硝酸生产企业,那么该CO2气体生产过程中消耗的电力产生的温室气体排放就不应该算作该硝酸生产企业的;厂界内用于煤炭搬运的推土机是租赁的,因此,推土机消耗的柴油产生的温室气体排放,也不应该算作该硝酸生产企业的。此外需要强调的是,工厂区附近的职工生活小区不在厂界范围内,该硝酸生产企业与之相关的能量输送(如向职工生活小区供热、供电)产生的温室气体排放,都不应该算作水泥生产企业的。

2.2 识别排放源及温室气体种类

温室气体指南中指南的六种气体,分别为二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟化碳(PFCs)和六氟化硫(SF6)。对于化工企业,排放源主要以分为5类,(1) 燃料燃烧排放,(2) 工业生产过程排放,(3) CO2回收利用量,(4) 净购入的电力和热力消费引起的CO2排放,(5) 其他温室气体排放。

在确定的核算边界后,就可以根据厂界内的生产设施逐一识别排放源及温室气体种类。对于本案例中的硝酸生产企业来讲,识别核算边界内的温室气体种类需要注意如下几点:

  • 移动的燃烧设备——推土机是租赁的,不在核算边界内,因此,燃料燃烧排放仅包括烟煤在锅炉中燃烧生成的CO2

  • 本案例的燃煤锅炉未使用脱硫剂,如果使用脱硫剂产生的排放也在考虑范围;

  • 使用碳酸钠吸收硝酸生产尾气中的NOx,其产生的CO2排放要考虑;

  • 硝酸生产过程产生的N2O排放及是否安装N2O消毁装置;

  • 本案例中的硝酸生产企业将合成氨生产过程产生的CO2作为产品出售给周边的CO2生产企业,应予扣除;

  • 企业现场还回收CO2用于生产碳酸氢铵,此部分不应包括在CO2回收利用量中,因为已经在通过质量守恒方法在工业生产过程排放中有所考虑,否则会产生重复计量的问题

2.3 进出企业边界的碳源流

识别碳源流的目的一方面是为了更清晰地区分化石燃料是作为燃料燃烧还是原材料用途,另一方面也是为了在采用碳质量平衡法核算工业生产过程的CO2排放量时避免重复计算或漏算。根据详细的工艺流程识别出所有流入流出该企业边界的碳源流可以用如下图表示:


对于本案例中的硝酸生产企业,碳流入包括:送入锅炉作为燃料的烟煤、合成氨工艺中作为原材料的无烟煤、用作碱吸收的碳酸钠、从电网购入电力。根据企业的生产工艺无其他碳氢化合物和CO2气体的流入;碳流出包括:副产品碳酸氢铵(主产品硝酸、联产产品合成氨不含碳,因此不包括在内)、回收合成氨工艺产生的CO2出售给周边CO2生产企业的那部分CO2、其它含碳输出物锅炉炉渣。现场回收CO2作为原材料生产碳酸氢铵的那部分CO2以及用作锅炉的燃料造气炉炉渣一直在企业边界内部回收利用不作为碳流入或碳流出,

2.4 收集各个碳源流的活动水平数据

所谓活动水平即是指产生温室气体排放的生产或消费活动的活动数据,如化工生产过程中各种化石燃料的消耗量、各种原材料的使用量、购入或外销的电量或蒸汽量等,应根据企业的能源消费台帐或统计报表来确定。

2.5 选择和获取排放因子数据

确认相应的排放因子,即量化单位活动水平所产生的温室气体排放量的系数。如生产每吨水泥熟料所产生的二氧化碳排放量、每千瓦时发电上网所产生的二氧化碳排放量等。对于活动水平数据和排放因子,具备条件的企业最好使用实际测量的数值,这样最终的结果才能反映其真实排放水平。但如果相关数据确实不可得,企业也可参考选择指南中给出的相关默认值。

排放因子中有一个很关键的数据“燃料含碳量”。煤的含碳量与煤中固定碳含量不是一个概念,不能混淆。有条件的企业可自行或委托有资质的专业机构定期检测燃料的含碳量,对常见商品燃料也可用燃料的低位发热量再乘以单位热值含碳量来估算燃料的含碳量。燃料的低位发热量通过定期检测得到,单位热值含碳量采用指南中的缺省值。

作为燃料的化石燃料与作为原材料的化石燃料在排放因子的选取的思路一致,二者不同之处在于作为燃料的化石燃料要考虑氧化率,而作为原材料的化石燃料不考虑氧化率,但要考虑残渣带出企业边界的碳。

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