独立焦化企业碳排放来源及降碳路径浅析

双碳战略将对焦化行业产生重大而深刻的影响。本文通过研究典型焦化工艺流程,分析识别了独立焦化企业生产工序及附属生产系统的碳排放源,并提出了一些可行的焦化企业降碳路径,为下一步准确核算企业碳排放量奠定扎实的基础,也为企业在以后的减污降碳及碳资产管理工作方面提供方向和思路,使企业在后期更为严峻的减污降碳协同增效目标下抢占先机。     

煤炭分质利用制芳烃过程的碳利用分析

结合当前成熟的工艺技术,对千万吨级煤炭分质利用制芳烃的产品路线进行了初步规划,分析了该生产路线的碳流向和碳利用情况。通过分析计算可知,煤炭分质利用制芳烃过程中,原煤中有超过1/3的碳元素进入了产品,碳利用率接近36%,相较于主要现代煤化工生产过程,具有更高的碳利用率;碳排放强度为1.8 t CO2/tce,单位产品CO2排放量为3.7 t CO2/t。煤炭分质利用制芳烃过程流失碳基本上全部是以高浓度CO2气和工业烟气形式排放,而其中1/3以上的碳排放是由于氢气需求而产生,绿色能源及绿氢的推广应用有助于进一步提高煤炭分质利用制芳烃生产过程的碳利用水平。     

炼化企业碳流动与隐含碳排放分析

炼化企业是传统的能源和排放密集型行业,其低碳化发展对我国节能减排具有重要的意义。以物质流分析方法为基础,建立了企业内部碳流动分析模型。以国内某1 000万t/a大型炼化企业为例,分析了该企业2015年碳流动规律并计算了隐含碳排放量,预测了3种情景下该企业2016—2035年间的CO2减排趋势。结果表明,每加工1 t原油会产生82 kg的隐含碳排放;二次加工是隐含碳排放量最大的环节,约占总量的75.1%,其中,延迟焦化装置是隐含碳排放的主要工序,约占总量的42.8%;到2035年,3种情景下相对2015年可分别减少隐含碳排放11.7%、14.9%和19.6%。     

煤化工生产和消费过程的碳利用分析

分析了我国煤化工主要生产路线的碳流向和碳利用情况,计算了煤化工生产过程的碳排放。通过分析计算可知,原煤中碳的1/5~1/3进入产品;按转化单位煤炭计,煤化工碳排放强度2.1 t/tce^2.5 t/tce,比燃煤发电低19%~32%;按生产单位热值能源产品计,煤制油气路线碳排放强度比燃煤发电有所降低;煤制燃料和肥料在使用时将碳释放,不再具有留碳功能;煤制化学品的碳可以多次利用,具有更强的留碳能力。以煤制化学品计,2018年我国煤化工行业节碳能力约1.15亿t,实际节碳量约9700万t。     

基于双碳目标的焦化化产回收全流程模拟与分析

在国家对碳达峰碳中和政策强力推进的背景下,焦化行业作为碳排放的重点来源,迫切需要进行节能减碳技术优化。以工业数据为基础,通过Aspen Plus模拟软件,建立了300万t/a焦化厂全流程模型,对传统焦化化产回收工艺和能量流焦化化产回收工艺进行全流程模拟。模拟结果显示,相对于传统工艺,能量流工艺循环冷却水、低温冷却水、低压蒸汽、管式炉煤气消耗分别减少了11.55%、9.35%、56.12%、12.97%;能量效率和[火用]效率分别提升了1.41个百分点、0.66个百分点,CO₂排放减少101868.29 t/a,若焦化行业全部进行能量流工艺优化,年可减少CO₂排放1600万t,整个焦化行业碳排放降低8.60%。     

焦炉煤气综合利用及CO_2减排潜力分析"

焦炉煤气是我国特有的能源和化工原料气,我国每年副产大量的焦炉气,其综合利用对于焦化企业的节能减排具有重要意义。本文综述了目前我国焦炉煤气的各种综合利用方式,包括焦炉气制甲醇、发电、制天然气等。结合焦化企业现场调研采样分析了焦炉气的典型组成、缺省碳含量及燃烧利用碳氧化因子。结果表明我国焦炉气的缺省碳含量明显低于政府间气候变化专业委员会(IPCC)的缺省值,焦炉气燃烧利用的碳氧化因子为1。同时分析了焦炉气综合利用对CO_2减排的贡献及潜力,指出我国富余焦炉煤气的综合利用,尤其是制化学品等对于节能减排潜力巨大。     

1993~2019年我国各省水泥工艺碳排放量统计分析

在国内外双碳目标和形势下，我国水泥工业碳达峰与碳中和形势更为紧迫。本文详细介绍了水泥工艺碳排放量的计算方法，并结合国家统计局提供的1993~2019年水泥生产数据及中国温室气体排放研究给出的水泥工艺碳排放因子，采用区域平均的计算方法，得出各省1993~2019年水泥工艺碳排放量数据，并进行了区域统计分析及不确定度分析，以期对我国水泥工业碳达峰与碳中和路径提供参考。     

我国水泥工业碳达峰与碳中和前景展望

本文从全球碳排放概况、全球水泥工业碳排放形势、我国水泥工业碳排放形势及我国碳达峰与碳中和政策入手,结合欧洲2030年碳减排路线图和2050年碳中和路线图,详细介绍了水泥CO2排放核算方法、水泥碳达峰与碳中和的影响因素、实现碳达峰与碳中和的途径及国内外CCUS案例。建议碳中和参考欧洲5C边界方案;预估我国水泥行业碳达峰应该在“十四五”期间到来,熟料峰值大约在16.5亿t左右;并且提出了碳中和三步走的策略。     

中国水泥工业CO_2排放量的定量分析

我国水泥产量占全球60%左右,水泥工业碳排放长期以来被国际社会严重高估,采用LCA方法对我国2011年碳排放进行了定量计算,中国水泥平均CO_2直接排放系数和平均CO_2排放生产系数分别是0.477 8 t/t和0.545 0 t/t,2011年中国的水泥工业直接排放的CO_2和生产排放CO_2量分别是9.983亿t和11.364亿t;而水泥生命周期碳排放量和直接碳排放量分别是8.553亿t和6.386亿t。RMCO_2、FD_(CO_2)、ED_(CO_2)、TD_(CO_2)和CS_(CO_2)的比例为53.8%、28.3%、7.94%、0.86%和-29.64%,与发达国家相比,我国水泥工业碳排放指数较低。     

煤制合成天然气项目的碳排放分析

为应对碳排放权交易体系启动对煤制合成天然气项目经济性的影响,以中海油大同40亿m3/a煤制合成天然气项目为例,根据《中国化工生产企业温室气体排放核算方法与报告指南(试行)》的规定,核算了该项目的碳排放量,根据历史强度下降法,预测了该项目碳排放配额缺口,测算了碳排放成本。结果显示,该项目温室气体排放总量为1 729.176 4万t CO2当量/a,项目进入稳定期后碳配额缺口为85万t CO2当量/a,碳排放成本为7 899万元/a;生命周期内碳配额缺口均值为65万t CO2当量/a,碳排放成本均值为5 557万元/a,对企业经济效益将有较大影响。     

碳中和约束下绿色减排体系的构建

基于对CO₂具有“既是亟待减排的温室气体,又是人类生存必不可少的可再生资源”双重性的认知,本文首次提出了碳中和约束下的“污染温室因子禁排、CO₂净零排放、调控CH₄产生和排放”的温室因子绿色减排体系。文中从两个方面提出绿色减排体系的构建：在国家层面,通过制定相关减排政策体系、进行国家超级工程和行动,为我国实现“30·60双碳目标”提供依据、标准和规范,形成实施绿色碳减排的基石和支撑体系;在微观技术层面,通过全过程控碳排放的CO₂绿色减排技术,包括源头上避免高碳排放、过程中控制碳排放、末端强化碳循环与捕集利用（3CU）等。最后指出,依靠能源绿色低碳转型,以节能降耗和生物固碳为抓手,疏堵结合,满足自然界的碳循环平衡需求,高效低成本实现经济社会高质量低碳化发展、生态文明建设与应对气候变化的三赢,将会促进我国2030年前达到峰值和2060年前实现碳中和。     

炼化企业汽油及柴油生产阶段碳排放分析

选择PAS2050规范作为基本计算依据,利用碳足迹技术对中国石化某炼化企业汽油及柴油生产阶段碳排放进行分析,温室气体核算时间范围为2018年全年。计算结果表明,该企业汽油生产阶段碳排放为0. 256 3 t CO2e/t汽油;柴油生产阶段的碳排放为0. 263 8 t CO2e/t柴油。通过对排放源的碳排放分析发现,燃料气、电及蒸汽为主要碳排放源,生产企业应对这3种排放源进行重点监控。通过对单元装置碳排放分析发现,加氢装置是主要碳排放装置,优化加氢装置氢气来源对实现石化产品生产阶段碳减排具有重要意义。     

双碳目标下燃煤电厂碳计量方法研究进展

碳计量是碳交易市场稳定发展的基石,是国家制定碳减排政策的数据依据。燃煤电厂作为我国最大的碳排放源之一,准确量化燃煤电厂碳排放量对我国双碳目标的达成具有重要意义。首先,介绍了国内外碳核算标准及相关政策,欧美等发达国家发展较早,初步形成了各自的碳排放计量方法体系。美国火电厂主要采用实测法核算碳排放量,将相关技术标准和规范写入法规,规定25 MW以上燃煤机组必须采用实测法并上交温室气体强制性报告;欧盟目前的碳计量采用核算法和实测法并行,根据电厂碳排放量划分层级并规定不确定度要求,同时欧盟的碳交易市场发展迅速,为其他国家碳交易市场建设提供参考。相比欧美等发达国家,我国目前尚缺少完整的碳核算体系,实测法处于初步发展阶段,缺少碳核算数据库,标准体系有待完善。其次,基于核算法和实测法分别介绍了目前燃煤电厂碳计量的排放因子法、物料衡算法、实测法、生命周期法和模型法的发展现状,并对其优缺点和适用范围进行总结。排放因子法应用范围最广,计算过程较简单,但直接运用IPCC指南的排放因子缺省值计算我国燃煤电厂碳排放误差较大;物料衡算法利用碳平衡计算燃煤电厂碳排放量,但计算中间过程较多,需完整数据才可获得准确的碳...     

硫铝酸盐水泥碳排放核算

人类活动产生的温室气体引起气候异常已成为全球共识。水泥生产排放大量温室气体，2018年水泥生产碳排放占全球碳排放的8.7%。硫铝酸盐水泥由于原材料石灰石用量的减少和较低煅烧温度带来的碳排放比硅酸盐类水泥低的特点，在全球碳达峰和碳中和战略目标下，具有潜在的发展空间。基于生命周期评价理论与方法，建立了碳排放核算模型，对我国典型工艺生产1 t 42.5级硫铝酸盐水泥的碳排放进行了定量核算，同时与欧美等发达国家相关研究结果进行了比较，为水泥企业和行业制定碳减排、碳达峰路径及发展提供参考。     

全国碳市场碳排放配额累计成交量2亿t

<正>2022年11月24日,全国碳排放权交易市场(以下简称全国碳市场)在第330个交易日成交量突破2亿t大关。截至当日交易结束,全国碳市场碳排放配额累计成交量2亿t,成交额88.36亿元,超过半数的重点排放单位参与了交易。     

基于碳市场设定水泥熟料过程碳排放默认值的探讨

水泥熟料的过程碳排放主要来源于碳酸盐的分解，可通过熟料中MgO、CaO含量进行计算。在稳步推进全国碳交易市场建设和保证碳排放数据质量的迫切需求下，对水泥熟料的过程碳排放开展基础性研究具有重要现实意义。本文梳理了水泥熟料过程碳排放因子的研究进展，首次基于通用水泥熟料质量控制目标，给出了未使用替代原料时熟料过程碳排放的理论范围和平均水平。结合我国碳交易市场的发展现状，提出在现阶段，水泥行业碳市场可直接设定通用水泥熟料过程碳排放的默认值，亦可用于我国碳排放因子库的建立、碳核查结果的校对等。     

焦化废水处理中碳平衡研究

针对焦化废水处理过程中产生的挥发性有机物不仅污染环境还会造成碳源损失的现状,选取焦化废水中具有代表性的苯酚为污染物,以A2/O工艺为载体,通过对A2/O工艺厌氧、缺氧、好氧3个阶段的碳指标测定,分析反应过程的碳平衡,得到碳源的去向:64.9%转移至固相,8.9%残留在液相,19.8%转移至气相,且转移至气相的总碳中包含4.1%的有机碳,充分说明焦化废水处理过程会逸散大量的挥发性有机物至大气。     

“双碳”背景下高炉使用高比例球团的展望

碳达峰和碳中和是我国承担解决气候问题的大国责任,推动生态文明建设和高质量发展的重要举措。高的碳排放是限制钢铁行业实现“双碳”目标的关键因素。为了达到低碳发展目标,一方面进行突破性的低碳冶金工艺的开发和应用,或拥有足够的优质废钢资源供给;另一方面,充分发挥现有高炉流程成熟、高效、优质、低成本等特点,结合铁矿资源条件,充分利用球团矿优良的冶金性能、生产过程低能耗和低排放等优势,开发高炉使用高比例球团的炉料结构和相关操作制度,实现全系统最佳的能源消耗和碳排放水平,提高现有流程的综合竞争力。高炉使用高比例球团的相关技术研究、开发和应用在国内外都已取得显著进展,我国在部分企业具备一定的资源优势条件,开展了大量前期研究和生产实践,未来的发展将为我国钢铁行业实现低碳目标产生积极效应。要点：(1)钢铁行业碳排放占世界碳排放总量的比例较大,尤其我国是钢铁大国,行业低碳发展意义重大。(2)钢铁生产过程中,铁前系统的能耗和碳排放占据主导地位,而球团矿生产的能耗、有害气体排放和碳排放等指标大大优于烧结矿生产。(3)国内外高炉使用高比例球团的技术趋于成熟,充分利用球团矿优良的冶金性能,优化高炉系统和操作制度,是...     

山西省焦化产业结构调整动态

<正>山西省是全国乃至全球最大的焦炭生产基地,2013年生产焦炭9 076.82万t。自"十一五"以来,该省已经淘汰落后焦化产能5 331万t,加上近两年的兼并重组,该省焦化企业数量已经从2010年的223户减至目前的80户,减少64%;独立焦化企业(不含热回收焦炉企业)户均年产量由70万t提升至200万t以上。截至目前,山西已经基本形成孝义、介休、     

上海某污水处理厂碳排放分析及减碳路径探索

文章研究了污水处理厂碳排放路径,掌握污水处理厂碳排放情况,为未来实现“双碳”目标提供理论数据支撑。以上海一家污水处理厂为例,年度碳排放量采用《城镇水务系统碳核算与减排路径技术指南》推荐方法、《国家温室气体清单指南》(IPCC)提供的部分温室气体排放因子和国内公开的相关排放因子进行核算。分析了各范围年度碳排放量,电能产生的间接碳排放为该污水处理厂年度温室气体排放总量的47%,是污水处理厂主要温室气体产生源头,是该厂碳排放减排重点对象。并结合污水厂实际情况提出减碳可行性路径,但实现污水处理厂的碳中和要充分利用污水中隐藏的能量,需探索污水厂出水中的余温热能在外供方面的应用路径。研究结果将对其他污水处理厂的减碳工作起到一定的借鉴作用。