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石化生产业二氧化碳排放核算和报告指南
麦肯咨询 浏览量:1566 关键词:二氧化碳排放核算 进入:http://www.baogao365.com
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1 范围
本标准规定了石化生产业企业(单位)二氧化碳排放的核算和报告相关的术语、核算方法、数据质量管理、报告要求和格式等内容。
本标准适用于石化生产业企业(单位)二氧化碳排放量的核算和报告,以石化产品生产活动为主营业务的企业(单位)可按照本标准提供的方法核算二氧化碳排放量,并编制企业(单位)二氧化碳排放报告。如果企业(单位)除提供石化产品产品外还存在其他产品生产活动且存在二氧化碳排放的,则应参照相应行业的二氧化碳排放核算与报告要求进行报告。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 17167  用能单位能源计量器具配备和管理通则
GB/T 213  煤的发热量测定方法
GB/T 22723  天然气能量的测定
GB/T 32150  工业企业温室气体排放核算和报告通则
GB/T 32151.10  温室气体排放核算方法与报告要求第10部分:化工生产企业
GB/T 384  石油产品热值测定法
GB/T 8984  气体中一氧化碳、二氧化碳和碳氢化合物的测定(气相色谱法)
SH/T 0656  石油产品及润滑剂中碳、氢、氮测定法(元素分析仪法)
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1 
报告主体 reporting entity
具有二氧化碳排放行为并应核算和报告的法人企业或视同法人的独立核算单位。
注:改写GB/T 32150,定义3.2。
3.2 
排放因子 emission factor
表征单位生产或消费活动量的二氧化碳排放量的系数。
注:改写GB/T 32151.10,定义3.12。
3.3 
    碳氧化率 carbon oxidation rate
燃料中的碳在燃烧过程中被充分氧化的百分比。
注:改写GB/T 32151.10,定义3.13。
3.4 
活动水平数据 activity data
    导致二氧化碳排放的生产或消费活动量的表征值。
注:如各种燃料的消耗量、原材料的使用量、购入的电量、购入的热量等。
注:改写GB/T 32151.10,定义3.11。
4 核算边界
4.1 概述
报告主体应以企业法人或视同法人的独立核算单位为边界,核算和报告其在北京市行政辖区内生产系统和辅助生产系统的固定设施和移动设施的二氧化碳排放。其中,辅助生产系统包括动力、供电、供水、化验、机修、库房、厂内运输等。居民社区排放应单独核算,相关数据应单独计量。辅助生产设施存在租赁、联营等经营形式的石化生产业企业(单位),若承租方也属于报告主体,则承租方应核算并报告其租赁设施的二氧化碳排放量;若承租方不是报告主体,则由出租方核算并报告出租设施的二氧化碳排放量。
4.2 核算报告范围
4.2.1 概述
在核算边界内,二氧化碳排放源可归类为化石燃料燃烧排放、工业生产过程排放、二氧化碳回收利用、购入(输出)电力和热力排放,分别计算各类型二氧化碳排放量和排放总量。
4.2.2 化石燃料燃烧排放
化石燃料燃烧排放包括煤、油、气等化石燃料在炼油工序、制乙烯工序等的各种类型的固定设施(如常减压装置、催化裂化装置、催化重整装置、制氢装置、焦化装置、石油焦煅烧装置、氧化沥青装置、锅炉、煅烧炉、窑炉、熔炉、内燃机、火炬等)或移动设施(厂内机动车辆)中与氧气燃烧产生的二氧化碳排放。
4.2.3 工业生产过程排放
工业生产过程排放指化石燃料和其它碳氢化合物用作原材料产生的二氧化碳排放以及碳酸盐使用过程(如石灰石、白云石等用作助熔剂或脱硫剂等)分解产生的二氧化碳排放,主要包括催化剂和炉管烧焦过程、制氢工艺过程、环氧乙烷和醋酸乙烯等生产过程产生的二氧化碳排放。
4.2.4 二氧化碳回收利用
二氧化碳回收利用主要指回收化石燃料燃烧、工业生产过程产生的二氧化碳,并且作为产品销售给其它单位,可予扣减,不包括企业(单位)现场回收自用的二氧化碳,以及来源于生物发酵法或者空气压缩法的二氧化碳。
4.2.5 购入的电力、热力产生的排放
企业(单位)消费的购入电力、热力所对应的二氧化碳排放。
4.2.6 输出的电力、热力产生的排放
企业(单位)输出的电力、热力所对应的二氧化碳排放。
5 核算步骤与核算方法
5.1 核算步骤
报告主体二氧化碳排放核算的完整工作流程包括以下步骤:
a) 识别排放源;
b) 确定排放量计算方法;
c) 收集活动水平数据;
d) 选择和获取排放因子数据;
e) 分别计算化石燃料燃烧排放量、工业生产过程排放量、二氧化碳回收利用量、购入电力、热力产生的排放量;
f) 汇总计算二氧化碳排放量。
5.2 核算方法
5.2.1 概述
报告主体二氧化碳排放为化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放、工业生产过程中的二氧化碳排放、购入电力、热力所对应的二氧化碳排放之和,同时扣除回收且外供的二氧化碳利用量(如果有),以及扣除输出的电力、热力的二氧化碳排放量(如果有),按公式(1)计算。
   (1)
式中:
 —报告主体的二氧化碳(CO2)排放量,单位为吨二氧化碳(tCO2);
 —报告主体的化石燃料燃烧二氧化碳(CO2)排放量,单位为吨二氧化碳(tCO2);
 —报告主体的工业生产过程二氧化碳(CO2)排放量,单位为吨二氧化碳(tCO2);
 —报告主体的二氧化碳(CO2)回收利用量,单位为吨二氧化碳(tCO2);
 —报告主体消费的购入电力所对应电力生产环节二氧化碳(CO2)排放量,单位为吨二氧化碳(tCO2);
 —报告主体消费的购入热力所对应热力生产环节二氧化碳(CO2)排放量,单位为吨二氧化碳(tCO2);
 —报告主体的输出电力产生的二氧化碳(CO2)排放量,单位为吨二氧化碳(CO2);
 —报告主体的输出热力产生的二氧化碳(CO2)排放量,单位为吨二氧化碳(CO2)。
5.2.2 化石燃料燃烧排放
5.2.2.1 公式
固定设施和移动设施化石燃料燃烧二氧化碳排放采用公式(2)计算。
    (2)
式中:
 —是化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放量,单位为吨二氧化碳(tCO2);
 —第i种化石燃料的活动水平数据,单位为吉焦(GJ);
 —第i种化石燃料的二氧化碳排放因子,单位为吨二氧化碳每吉焦(tCO2/GJ);
i —化石燃料类型代号。
5.2.2.2 活动水平数据获取
5.2.2.2.1 计算公式
第 i 种化石燃料消费量的热量按公式(3)计算。
   (3)
式中:
  —第i种化石燃料的活动水平数据,单位为吉焦(GJ);
 —第i种燃料的平均低位发热量,对固体和液体燃料,单位为吉焦每吨(GJ/t),对气体燃料,单位为吉焦每万标立方米(GJ/104Nm3);
 —第i种化石燃料的消耗量,对固体和液体燃料,单位为吨(t),对气体燃料,单位为万标立方米(104Nm3)。
5.2.2.2.2 数据来源
化石燃料燃烧活动数据应根据报告主体能源消费台帐或统计报表来确定,不包括生产过程产生的副产品或可燃废气被回收并作为能源燃烧的部分。燃料消耗量的计量应符合GB 17167的相关规定。
5.2.2.2.3 燃料低位发热量
燃料低位发热量的测定应遵循GB/T 213、GB/T 384、GB/T 22723等相关标准,由具有资质的专业机构 )出具检测报告。
没有燃料发热量实测条件的报告主体,低位发热量也可以采用附录B表B.1的推荐值。
5.2.2.3 排放因子获取
5.2.2.3.1 计算公式
第 种燃料二氧化碳直接排放的排放因子按公式(4)计算得到。
   (4)
式中:
 — 第i种化石燃料的二氧化碳排放因子,单位为吨二氧化碳每吉焦(tCO2/GJ);
  — 第i种化石燃料的单位热值含碳量,单位为吨碳每吉焦(tC/GJ);
 — 第i种化石燃料的碳氧化率;
 —二氧化碳与碳的分子量之比,取44/12。
5.2.2.3.2 推荐值和实测值
报告主体应遵循GB/T 213、GB/T 384、GB/T 22723等相关标准测量并报告其燃烧的化石燃料中,消耗量最大的3种能源品种的单位热值含碳量和碳氧化率,其他能源品种可采用表B.1的单位热值含碳量和碳氧化率推荐值进行计算。其中,由有资质的专业机构出具3种能源品种的单位热值含碳量和碳氧化率的检测报告。
5.2.3 工业生产过程
5.2.3.1 概述
工业生产过程排放主要是在炼油和乙烯生产。
5.2.3.2 炼油
    炼油工业生产过程排放主要包括催化裂化、催化重整、加氢、石油焦煅烧和氧化沥青。
5.2.3.2.1 催化裂化
在催化裂化工艺中,反应的副产物焦炭沉积在催化剂表面上,容易使催化剂失去活性,一般采用连续烧焦的方式来清除催化剂表面的结焦,而连续烧焦会产生CO2排放。
a) 计算公式
采用催化剂连续烧焦过程利用式(5)计算。
   (5)
式中:
 —所有工艺装置催化剂烧焦产生的 排放,单位为吨二氧化碳(tCO2);
 —烧焦装置类型代号;
 —第 烧焦装置催化剂烧焦量,单位为吨(t);
 —第 烧焦燃烧催化剂碳含量测算值,单位为百分比(%); 
 —第 烧焦装置催化剂上碳转化为二氧化碳的转化率,单位为百分比(%);
 —二氧化碳与碳的相对分子量之比,取44/12。
b) 数据获取
以报告主体台帐或统计报表为依据获取工艺装置催化剂烧焦量;装置燃烧催化剂焦中碳含量测算值和催化剂上碳转化为 CO2的转化率的测定,由具有资质的专业机构定期检测。
5.2.3.2.2 催化重整
催化重整工艺中存在催化剂由于结焦失活的情况,需要烧焦再生,烧焦过程存在 CO2排放。由报告主体自身进行的催化剂烧焦过程应计入工业生产过程排放中;如果由其它企业进行,则该部分排放忽略。 如果采用连续烧焦方式,可参考公式(5)对烧焦排放量进行核算;如果采用间歇烧焦方式,其 CO2排放量可用公式(6)计算。
a) 计算公式
采用催化剂间歇烧焦工艺采用式(6)计算。
   (6)
式中:
 —所有工艺装置催化剂烧焦产生的 排放,单位为吨二氧化碳(tCO2);
 —烧焦装置类型代号;
 —第 工艺装置待生催化剂的质量,单位为吨(t);
 —第 工艺装置再生前催化剂上碳含量百分比测量值,单位为百分比(%);
 —第 工艺装置再生后催化剂上碳含量百分比测量值,单位为百分比(%); 
 —第 烧焦装置催化剂上碳转化为二氧化碳的转化率,单位为百分比(%);
 —二氧化碳与碳的相对分子量之比,取44/12。
b) 数据获取
以报告主体台帐或统计报表为依据获取工艺装置待生催化剂的质量;再生前催化剂上碳含量百分比测量值、再生后催化剂上碳含量百分比测量值和催化剂上碳转化为CO2的转化率的测定,由具有资质的专业机构定期检测。
5.2.3.2.3 制氢工艺过程
a) 采用天然气为原料制氢
采用天然气为原料的蒸汽重整制氢装置,制氢工艺CO2排放采用式(7)计算。
   (7)
式中:
 —制氢工艺 排放量,单位为吨二氧化碳(tCO2);
 —制氢工艺的氢气产量,单位为万标立方米(104Nm3);
 —排放因子,单位为吨二氧化碳每万标立方米(tCO2/104Nm3)。
以报告主体台帐或统计报表为依据获取氢气产品产量。排放因子可采用推荐值:4.736吨二氧化碳每万标立方米(tCO2/104Nm3)氢气产品。
b) 采用其他原料制氢
采用其他原料的蒸汽重整工艺制氢,制氢工艺  排放采用式(8)计算。
   (8)
式中:
 —制氢工艺装置产生的 排放,单位为吨二氧化碳(tCO2);
 —制氢装置类型代号;
 —第 制氢装置的原料用量,单位为吨(t);
 —第 制氢装置原料的碳含量百分比,单位为百分比(%); 
 —第 制氢装置原料中碳转化为 的转化率,单位为百分比(%);
 —二氧化碳与碳的相对分子量之比,取44/12。
以报告主体台帐或统计报表为依据获取制氢装置的原料用量,制氢装置原料的碳含量百分比和制氢装置原料中碳转化为CO2的转化率的测定遵循SH/T 0656,由具有资质的专业机构定期检测。
5.2.3.2.4 石油焦煅烧装置
煅烧石油焦过程中会产生CO2排放。采用式(9)计算。
a) 计算公式
   (9)
式中:
 —石油焦煅烧装置二氧化碳(CO2)排放量,单位为吨二氧化碳(tCO2);
 —石油焦煅烧装置序号;
 —进入第 套石油焦煅烧装置的生焦的质量,单位为吨(t);
 —进入第 套石油焦煅烧装置的生焦的平均含碳量,单位为吨碳/吨生焦(t/tcoke);
 —第 套石油焦煅烧装置产出的石油焦成品的质量,单位为吨石油焦(t petroleum coke);
 —第 套石油焦煅烧装置的粉尘收集系统收集的石油焦粉尘的质量,单位为吨粉尘(t dust); 
 —第 套石油焦煅烧装置产出的石油焦成品的平均含碳量,单位为吨碳/吨石油焦(t/t petroleum coke)
 —二氧化碳与碳的相对分子量之比,取44/12。
b) 数据获取
生焦的量、石油焦成品质量和石油焦粉尘质量根据报告主体台账记录获得,含碳量推荐值根据表B.1获得。
5.2.3.2.5 氧化沥青
氧化沥青工艺过程中的 CO2排放量可按照式(10)估算。
   (10)
式中:
 —沥青氧化装置 CO2排放量,单位为吨二氧化碳(tCO2);
 —沥青氧化装置序号;
 —第 套氧化沥青装置的氧化沥青产量,单位为吨(t);
 —第 套装置沥青氧化过程的二氧化碳(CO2)排放系数,单位为吨二氧化碳/吨氧化沥青(tCO2/oxidized asphalt)。
氧化沥青产量根据报告主体生产记录或报告主体台账记录获取,沥青氧化过程二氧化碳(CO2)排放系数取缺省值0.03吨二氧化碳/吨氧化沥青(tCO2/oxidized asphalt)。
5.2.3.3 乙烯生产
5.2.3.3.1 概述
乙烯生产过程排放主要包括石油裂解、乙二醇/环氧乙烷和醋酸乙烯等生产过程产生的排放。
5.2.3.3.2 烧焦过程
乙烯裂解装置的工业生产过程排放来自于炉管内壁结焦后的烧焦排放。
a) 计算公式
炉管烧焦过程采用公式(11)计算:
   (11)
式中:
 -炉管烧焦产生的二氧化碳(CO2)排放,单位为吨二氧化碳(tCO2);
 —炉管烧焦尾气平均流量,单位为标立方米/小时(Nm3/h);
 —年累计烧焦时间,单位为小时/年(h/y);
 —炉管烧焦尾气中二氧化碳(CO2)的体积浓度,单位为百分比(%);
 —炉管烧焦尾气中一氧化碳(CO)的体积浓度,单位为百分比(%)。
b) 数据获取
工艺装置烧焦量根据报告主体生产记录或台帐记录获取。炉管排气口的气体流量、烧焦尾气中CO2及CO的浓度依据的监测记录遵循GB/T 8984。其中,监测仪器设备的配备使用满足GB17167要求。如果使用水力和机械的清焦方式,则不产生二氧化碳排放。
5.2.3.3.3 环氧乙烷、醋酸乙烯等产品生产 CO2排放过程
以乙烯为原料氧化生产乙二醇工艺过程中,乙烯氧化生成环氧乙烷单元会产生 CO2排放;醋酸乙烯生产过程会产生CO2排放。
a) 定期检测尾气中CO2含量
定期检测尾气中 含量,则可以采用式(12)计算该生产过程中 排放量。
   (12)
式中:
 —工艺装置产生的二氧化碳(CO2)排放,单位为吨二氧化碳(tCO2);
 —工艺装置类型代号;
 —第 工艺装置的尾气排放量,单位为标立方米/小时(Nm3/h);
 —第 工艺装置排放的尾气中二氧化碳(CO2)含量百分数,单位为百分比(%);
 —第 工艺装置的尾气排放时间,单位为小时(h);
 —质量/体积转化系数,取 1.97×10-3吨/标立方米(t/Nm3);
 —工艺装置类型数量,单位为套(set)。
遵照《确定气流中某种温室气体质量流量的工具》定期检测工艺装置的尾气排放量、工艺装置排放的尾气中CO2含量百分数、质量/体积转化系数和工艺装置的尾气排放时间,来估算尾气中CO2含量。测试频率至少每月一次,作为上一次测试以来的CO2平均含量。工艺装置类型依据报告主体设备记录。
b) 未检测尾气中CO2含量
若报告主体没有计量该生产过程尾气排放,或者没有具备资质检测机构检测尾气中CO2含量,环氧乙烷和醋酸乙烯等产品生产过程CO2排放可以采用公式(13)计算。
   (13)
式中:
 —工艺装置产生的二氧化碳(CO2)排放,单位为吨二氧化碳(tCO2);
 —此工艺生产活动投入物类型代号;
 —此工艺生产活动投入物种类数量,单位为类; 
 —第 种原料用量,单位为吨( );
 —第 种原料的碳含量,单位为百分比(%);
 —此工艺生产活动的产品种类,单位为类;
 —第 种产品产量,单位为吨( );
 —第 种产品的碳含量,单位为百分比(%);
 —二氧化碳与碳的相对分子量之比,取44/12;
 —此工艺生产活动产品数量,单位为类。
依据报告主体台帐记录或生产记录获取工艺装置的各原料用量、各产品产量,工艺装置各原料的碳含量百分比推荐值根据表B.1获得,工艺装置各产品的碳含量百分比推荐值根据表B.2获得。
5.2.4 CO2回收利用量
5.2.4.1 概述
CO2回收利用分为气态和液态回收。
5.2.4.2 气态回收
5.2.4.2.1 计算公式
CO2气体回收计算,见公式(14)
   (14)
式中:
 —以产品形式向外销售的二氧化碳(CO2)量,单位为吨二氧化碳(tCO2);
 —回收且外供的二氧化碳(CO2)气体体积,单位为标立方米( );
 —回收且外供的二氧化碳(CO2)纯度,单位为百分比(%)。
5.2.4.2.2 数据获取
CO2回收利用量数据可以通过报告主体销售结算凭证获取,CO2纯度测定,由具有资质的专业机构遵照《确定气流中某种温室气体质量流量的工具》定期检测。测试频率至少每月一次,作为上一次测试以来的CO2平均含量。
5.2.4.3 液态回收
5.2.4.3.1 计算公式
CO2液体回收计算,见公式(15)
   (15)
式中:
 —以产品形式向外销售的二氧化碳(CO2)量,单位为吨二氧化碳(tCO2);
 —回收且外供的二氧化碳(CO2)液体质量,单位为吨( );
 —回收且外供的二氧化碳(CO2)纯度,单位为百分比(%)。
5.2.4.3.2 数据获取
CO2回收利用量数据可以通过报告主体销售结算凭证获取,CO2纯度测定由具有资质的专业机构定期检测。
5.2.5 购入、输出的电力和热力的CO2排放
5.2.5.1 电力
5.2.5.1.1 计算公式
购入和输出的电力对应的二氧化碳(CO2)排放,按式(16)计算。
   (16)
式中:
 —二氧化碳排放量,单位为吨二氧化碳(tCO2);
 —报告主体购入和输出的电力数量,单位为兆瓦时(MWh);
 —电网年平均供电排放因子,单位为吨二氧化碳每兆瓦时(tCO2/ MWh)。
5.2.5.1.2 数据获取
活动水平数据是报告主体年购入和输出的电力数量,可以通过查读电表获得,取年末和年初报告主体电力总表的读数差值。也可根据与电力供应部门的结算凭证获取。
输出电网年平均供电排放因子采用北京市相关机构公开发布的最近年份排放因子,购入境外电力,电网年平均供电排放因子选用国家主管部门最近年份公布的数据。
5.2.5.2 热力
5.2.5.2.1 计算公式
购入和输出的热力对应二氧化碳(CO2)排放,按式(17)计算。
   (17)
式中:
 —二氧化碳排放量,单位为吨二氧化碳(tCO2);
 —报告主体的热力消耗量,单位为吉焦(GJ);
 —热力排放因子,单位为吨二氧化碳每吉焦(tCO2/ GJ)。
5.2.5.2.2 数据获取
活动水平数据是报告主体年热力消耗量,可以通过查读蒸汽流量计获得,取年末和年初报告主体蒸汽流量计总的读数差值。也可根据与供热部门的结算凭证获取。
热力排放系数采用0.11tCO2/GJ,也可采用政府主管部门发布的官方数据。
6 数据质量管理
报告主体二氧化碳排放数据质量管理工作,包括但不限于:
a) 制定报告主体二氧化碳排放核算和报告的规章制度,建立常设机构负责报告主体二氧化碳排放核算和报告的职能,配备专人开展工作;
b) 根据各种类型的二氧化碳排放源的重要程度对其进行等级划分,并建立报告主体二氧化碳排放源一览表,对于不同等级的排放源的活动水平数据和排放因子的获取提出相应的规范要求;
c) 对现有监测条件进行评估,不断提高自身监测能力,并制定相应的监测计划(见附录C),包括对活动水平数据的监测和对燃料低位发热量等参数的监测,以及定期对计量器具、检测设备和在线监测仪表进行维护管理;
d) 建立健全二氧化碳排放数据信息记录管理体系,包括数据来源、数据获取时间以及相关责任人等信息的记录管理;
e) 活动水平数据和排放因子存在多个来源或者缺失数据处理参见附录D;
f) 建立健全报告主体二氧化碳排放报告内部审核制度,通过内部审核对可能产生的数据误差风险进行识别,以提高排放报告的完整性和准确性。
7 报告内容和格式
7.1 概述
报告主体应按照附录A完成排放报告。
7.2 报告主题基本情况
报告主体基本信息应包括名称、单位性质、报告年度、所属行业、组织机构代码、法定代表人、填报负责人和联系人信息等,应按附录A.1填写。
7.3 主要排放设施信息
主要排放设施有减压装置、催化裂化装置、催化重整装置、制氢装置、焦化装置、石油焦煅烧装置、氧化沥青装置、制氢装置、环氧乙烷装置等,应按附录A.2填写。
7.4 二氧化碳排放量
报告主体应在阐述报告主体边界、生产工序单元划分、排放源识别的基础上,报告年度二氧化碳排放总量,并分别报告化石燃料燃烧排放量、工业生产过程排放量、二氧化碳回收利用量、购入电力、热力所对应的二氧化碳排放之和,以及输出的电力、热力的二氧化碳排放量(如果有),应按附录A.3填写。
7.5 活动水平数据及来源
报告主体应结合排放类型和排放源识别的情况,分别报告所核算的各个排放源的活动水平数据,并说明它们的数据来源或资料凭据、监测计划等,应按附录A.4到A.13对应填写。
7.6 排放因子及来源
报告主体应分别报告各项活动数据所对应的含碳量或其他排放因子计算参数,并说明它们的数据来源、参数出处等,应按附录A.4到A.13对应填写。
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