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一种基于碳物质流分析的甲醇制烯烃企业
碳排放核算方法研究黄蜂'姜兴剑'李初福'姚金松’巴黎明”
（1.神华集团有限责任公司北京低碳清洁能源研究所，北京102209； 2.中国神华煤制油化工有限公司包头分公司，内蒙古包头014060）
摘要：随着甲醇制烯烃产业快速发展，其碳排放问题电日益受到关注，但是针对煤化工企业碳排放核算方法和标准尚未出台。本文提出了基于碳物质流分析的甲醇制烯烃企业碳排放核算方法，给出了直接碳排放和间接碳排放等相关计算公式，通过正反平衡核算企业直接碳排放量，并确定主副产品的碳排放分摊原则。通过对某60万吨/年甲醇制烯烃企业生产统计数据研究表明，该企业单位产品破排放为1.5tCO,/t-烯烃，主要为间接排放。本文所提出的方法可为甲醇制烯烃企业碳排放计算及相关标准制定提供参考。
关键词调：甲醇制烯烃；碳排放；碳排放因子；核算方法
根据国际能源署公布的数据，2012年我国共排放约8.25x 10°tCO，位居世界第一，占全世界排放总量的26%，其中煤炭的贡献比重占到82.3%"。因此我国也加大了煤炭行业碳排放的治理。2009年12月《公约》第15次缔约方会议在丹麦首都哥本哈根召开，我国第一次以约束性指标的方式宜布，到2020 年，中国单位GDP二氧化碳排放将比2005年下降40%-45% 国。然而近年来，中国的工业经济持续增长，化石能源在中国一次能源消费结构中占90%以上，对化工产品的需求量也出现高速增长。煤炭作为中国的主要能源提供者，也是许多重要化工产品的主要原料。中国煤化工的发展以综合利用我国丰富的煤炭资源，弥补国内油、气储量贫乏和充实满足对化学品的利用意愿，提高国家战略能源安全供应，保持经济的长期稳定增长，具有深远意义。煤化工在中国能源、化工领域中已占有重要地位"。因此，煤化工行业是我国主要碳排放行业之一。
近年来，我国煤（甲醇)制烯烃产业快速发展，2015年底达到900万吨/年，预计2020年将达到2860万吨/年"。煤（甲醇）制烯烃是石油替代战略重要途径之一，它同时也是一个高耗能的产业，煤制烯经能量转化效率约为40%，每吨烯烃能耗达到3.7 tce胃。由于甲醇制烯烃过程中所需能量巨大，所以直接和间接产生相当巨大的碳排放量。从物料平衡的角度看，大量的碳排放所伴随的相应成本增加，将对企业的发展造成重大的影响。因此，如何降低MTO生产过程中的碳排放，提高能源利用率，并出台相应的核算方法，对于我国实现温室气体减排目标，具有
非常重要的应用价值和现实意义。 1碳排放核算方法
1.1现有通用的碳排放核算方法万方数据
现有碳排放核算的方法主要有：IPCC清单法"，物料衡算
法和实测法。
在《2006年IPCC国家温室气体排放清单指南》和《IPCC优良作法指南》中，提出的方法是，把与温室气体排放有关的活动(称作"活动数据"或"AD")与单位活动产生的温室气体量作为排放因子系数(EF)相乘。公式如(1)所示：
排放=ADXEF（1）
式中，AD是指有关温室气体排放的活动信息，称作“活动数据”，EF是单位活动所产生的温室气体排放系数，称作"排放因子”。
物料衡算法是根据生产过程中的碳平衡利用原料中的碳总量减去产品中的碳总量从而得到碳排放的量，然后换算成二氧化碳的排放量。通常物料平衡法适用于生产过程中产生的温室气体排放量核算，通过对进入系统的各种物质的量和排除系统各物质的量进行比较，来确认在此工艺过程中排出的废水废气废渣中所含的温室气体排放量"。
实测法主要是在温室气体的各个排放源安装计量仪表，通过测量通过流体的浓度、流量、流速等参数，通过计算得到排放点源的总排放量。分为间断性测量和连续性测量叫。计算公式如下：
Eco,=KOC(2)
式中，Q表示介质（燃气/空气)流量，C是介质中C02浓度；K是单位换算系数。
以上三种方法都不能准确的得到碳排放的量。更准确的核算出MTO碳排放的量为碳减排工艺提供依据。本文提出基于碳物质流分析的甲醇制烯烃企业碳排放核算方法，并利用碳排放的正反平衡计算及产品的碳排放分摊，可以准确的得到 MTO碳排放的量。
1.2基于碳物质流分析的碳排放核算方法
甲醇制烯经碳排放计算应该包括2个范围：范围1为直接温室气体排放，范围2为外购产品产生的间接温室气体排放。碳排放应当遵循边界内碳平衡原则：
CO排放总量=(碳输入一Z碳输出)x44/12(3)
其中，对于中间过程应该采取碳追踪方式确保计算的准确性，并且在计算过程中不断验证和修正企业碳排放因子。显然，物质流方法符合这些技术要求[14]。一种基于碳物质流分
2016年11月化置我1