【中国质量认证中心】化工行业碳排放核算报告与案例_104页_14mb

报告摘要

化工行业碳排放核算报告与案例总结

核心内容

本报告围绕《温室气体排放核算与报告要求第10部分：化工生产企业》标准，对化工行业的碳排放核算方法、主要排放源及活动数据获取进行了系统解析，并提供了实际案例说明。

化工行业作为国民经济的重要组成部分，其能源消耗和温室气体排放水平较高，尤其在合成氨、硝酸、己二酸和碳化物等生产工艺中，CO₂和N₂O的排放尤为显著。报告强调了通过科学方法对这些排放进行核算和报告的必要性，以支持节能减排目标的实现。

主要观点

1. 化工行业发展现状

化工生产企业主要涉及化学原料和制品制造、化学纤维制造、橡胶和塑料制品制造三大行业。
化工行业是重要的能源消耗行业，2012年综合能源消费量达4.73亿吨标准煤，占全国工业能耗总量的18%。
化工行业面临较大的节能减排压力，根据“十二五”规划，需降低单位工业增加值能耗20%、CO₂排放17%。

2. 典型工艺流程与排放源

合成氨：是重要的CO₂排放源，主要在CO₂洗涤溶液再生工序中排放。
硝酸生产：是N₂O的主要排放源之一，其排放主要来源于硝酸氧化过程。
己二酸生产：在硝酸氧化阶段产生N₂O，是大气中N₂O的另一重要来源。
碳化物生产（如SiC和CaC₂）：在生产过程中，硅砂与碳按1:3比例反应，生成CO₂，同时石油焦中的挥发性化合物会形成甲烷排放。
纯碱生产：根据工艺不同，CO₂排放量差异较大，其中天然碱矿煅烧工艺的CO₂为副产品，而氯化钠合成工艺则通过高温分解过程产生并回收CO₂。

3. 碳排放核算边界与排放类型

核算边界应以企业法人为单位，包含主要生产系统、辅助生产系统及附属生产系统。
温室气体排放分为燃料燃烧排放、过程排放、购入电力和热力产生的排放、输出电力和热力产生的排放、以及二氧化碳回收利用量。
燃料燃烧排放：通过燃料的消耗量、含碳量、碳氧化率和GWP计算。
过程排放：包括原料和碳酸盐使用过程中的CO₂排放，以及硝酸和己二酸生产过程中的N₂O排放。
电力和热力排放：通过购入和输出的电力、热力量及对应的排放因子进行核算。

4. 核算方法与公式

总排放量计算公式为：
$$
E = \sum_{i}\left(E_{\text{燃烧},i} + E_{\text{过程},i} + E_{\text{购入电},i} + E_{\text{购入热},i} - R_{CO_2\text{回收},i} - E_{\text{输出电},i} - E_{\text{输出热},i}\right)
$$
各类排放量的计算均基于活动数据和排放因子，具体包括：
- 燃料燃烧排放：通过活动数据和排放因子计算，公式为：
  $$
  E_{\text{燃烧},i} = \left[ \sum_{j} \left(AD_{i,j} \times CC_{i,j} \times OF_{i,j} \times \frac{44}{12} \right) \right] \times GWP_{CO_2}
  $$
- 过程排放：包括原料产生的CO₂、碳酸盐产生的CO₂、硝酸和己二酸产生的N₂O，具体公式如下：
  - 原料产生的CO₂：
    $$
    E_{\mathrm{CO}2 \text{原料},i} = \left{\sum{r} \left(AD_{i,r} \times CC_{i,r}\right) - \left[ \sum_{p} \left(AD_{i,p} \times CC_{i,p}\right) + \sum_{w} \left(AD_{i,w} \times CC_{i,w}\right) \right] \right} \times \frac{44}{12}
    $$
  - 碳酸盐产生的CO₂：
    $$
    E_{\mathrm{CO}2 \text{碳酸盐，}i} = \sum{j} \left(AD_{i,j} \times EF_{i,j} \times PUR_{i,j} \right)
    $$
  - 硝酸产生的N₂O：
    $$
    E_{\mathrm{N}2\mathrm{O}} \text{硝酸，}i = \sum{j,k} \left[ AD_{i,j} \times EF_{i,j} \times \left(1 - \eta_{i,k} \times \mu_{i,k} \right) \times 10^{-3} \right]
    $$
  - 己二酸产生的N₂O：
    $$
    E_{\mathrm{N}2\mathrm{O}} \text{己二酸，}i = \sum{j,k} \left[ AD_{i,j} \times EF_{i,j} \times \left(1 - \eta_{i,k} \times \mu_{i,k} \right) \times 10^{-3} \right]
    $$
  - 二氧化碳回收利用：
    $$
    R_{CO_2 \text{回收},i} = Q_i \times PUR_{CO_2,i} \times 19.77
    $$
  - 购入电力产生的CO₂排放：
    $$
    E_{\text{购入电},i} = AD_{\text{购入电},i} \times EF_{\text{电}}
    $$
  - 购入热力产生的CO₂排放：
    $$
    E_{\text{购入热},i} = AD_{\text{购入热},i} \times EF_{\text{热}}
    $$
  - 输出电力产生的CO₂排放：
    $$
    E_{\text{输出电},i} = AD_{\text{输出电},i} \times EF_{\text{电}}
    $$
  - 输出热力产生的CO₂排放：
    $$
    E_{\text{输出热},i} = AD_{\text{输出热},i} \times EF_{\text{热}}
    $$