T∕CECA-G 0029-2020 化工行业氧化亚氮（N2O）排放计算方法.pdf

团体标准T/CECA-G00292020化工行业氧化亚氮（N2O）排放计算方法Calculation method of greenhouse gas emissions from nitrous oxide (N2O) inchemical industries2020-04-17 发布2020-05-01 实施中国节能协会发布ICS 13.020.20Z 04T/CECA-G 002920201目录目录目录.1前言.21 范围.32 规范性引用文件.33 术语和定义.34 边界与排放源.44.1 边界.44.2 硝酸生产过程中 N2O 排放源的界定.45 计算步骤与计算方法.45.1 计算步骤.45.2 缺省排放因子法.45.3 计量法.55.4 特定排放系数法.86 数据质量管理.9（资料性附录）.11相关参数推荐值.11T/CECA-G 002920202前言本标准依据 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。本标准由中国节能协会归口。主要起草单位：北京化工大学、中国标准化研究院、成都益可同创科技有限公司。主要起草人：刘学之、张逦嘉、尚玥佟、孙亮、宗建芳、常艳蕊、刘波、李旸、段朵朵、张婷、李永亮、纪滔、梁雪、何蕴玉、杨杰、翁慧、马文林、杨伟。T/CECA-G 002920203化工行业氧化亚氮（N化工行业氧化亚氮（N2 2O）排放计算方法O）排放计算方法1 范围本标准规定了化工企业产生的温室气体氧化亚氮（N2O）排放量的计算方法，包括相关的术语和定义、边界与排放源、计算步骤与计算方法、数据质量管理等内容。本标准适用于在中国境内以硝酸生产活动为主营业务的化工企业计量其设施层面氧化亚氮（N2O）气体的统计、计量与计算工作。2 规范性引用文件下列文件对于本标准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/T 32150工业企业温室气体排放核算和报告通则GB/T 32151.10温室气体排放计算与报告要求第10部分：化工生产企业HG/T 4488硝酸生产企业氧化亚氮（N2O）排放量计算方法3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1 温室气体 greenhouse gas大气层中自然存在的和由于人类活动所产生的能够吸收和散发由地球表面、 大气层和云层所产生的、波长在红外光谱内的辐射的气态成分。注：本标准涉及的温室气体只包含氧化亚氮（N2O）。3.2 二氧化碳当量 carbon dioxide equivalentCO2e在辐射强迫上与某种温室气体质量相当的二氧化碳的量。注：二氧化碳当量等于给定温室气体的质量乘以它的全球变暖潜势值。GB/T 32150-2015，定义3.163.3 化工生产企业 chemical production enterprise主要以化学方法生产基础化学原料、化肥、农药、涂料、染料、合成树脂、合成橡胶、化学纤维、橡胶及其制品、专用或日用化学品等产品为主营业务的独立计算单位。注：本部分中不包括石油化工企业和氟化工企业。GB/T 32151.10-2015，定义3.33.4 设施 facility属于某一地理边界、组织单元或生产过程的，移动的或固定的一个装置、一组装置或一系列生产过程。T/CECA-G 0029202043.5 温室气体源 greenhouse gas source向大气排放温室气体的物理单元或过程。3.6 活动数据 activity data导致温室气体排放的生产或消费活动量的表征值。注:如各种化石燃料的消耗量、原材料的使用量、购入的电量和热量等。3.7 排放因子 emission factor表征单位生产或消费活动量的温室气体排放的系数。3.8 全球变暖潜势global warming potentialGWP将单位质量的某种温室气体在给定时间段内辐射强迫的影响与等量二氧化碳辐射强迫影响相关联的系数。GB/T 32150-2015，定义3.154 边界与排放源4.1 边界本标准计算方法以企业生产系统产生和排放 N2O 气体排放的主要设施为边界。4.2 硝酸生产过程中 N2O 排放源的界定硝酸生产包括氨(NH3)催化氧化、氧化和吸收三个过程，NH3高温催化氧化过程会生成氧N2O。N2O 的生成取决于反应压力、温度、设备年代和设备类型等,尤其是反应压力对 N2O 生产影响最大。5 计算步骤与计算方法5.1 计算步骤本标准提供三种 N2O 排放量的计算方法，设施主体可采用其中任一种方法进行 N2O 排放计算，完整的工作流程包括以下步骤:a)识别排放源；b)收集活动数据；c)选择和获取排放因子数据；d)汇总计算企业设施产生的 N2O 排放量；e)将排放量折算成二氧化碳当量（CO2e） 。5.2 缺省排放因子法5.2.1 排放因子取值T/CECA-G 002920205缺省排放因子法分为两类。 若企业没有 N2O 排放减排措施， 则根据硝酸生产装置选用排放因子推荐值。若企业安装有 N2O 排放减排设施，则根据生产技术类型、减排装置选用企业N2O 排放因子推荐值。具体参见附录 A 中的表 A.1、表 A.2。5.2.2 计算公式N2O 排放量计算，见公式（1） ：（1）式中：企业 N2O 排放量，单位为吨氧化亚氮（tN2O） ；EFi,j第 i 个计算单元的生产技术类型 j 的 N2O 排放因子，单位为千克氧化亚氮每吨硝酸（kgN2O/t(HNO3)） ；Pi,j第 i 个计算单元的生产技术类型 j 的硝酸产量，单位为吨（t） ；DFi,k第 i 个计算单元的尾气处理设备类型 k 的 N2O 去除效率，以%表示；AFi,k第 i 个计算单元的尾气处理设备类型 k 的使用率，等于尾气处理设备运行时间与硝酸生产装置运行时间的比率，以%表示；i硝酸生产计算单元；j硝酸生产技术类型；kNOx/N2O 尾气处理设备类型；10-3千克与吨的换算系数，无量纲。5.2.3 活动数据的获取每种生产技术类型的硝酸产量应根据企业台账或统计报表确定。5.2.4 排放因子数据的获取排放因子数据应按照以下原则获取：a) 具备实时监测条件的企业，可自行定期检测和计算 N2O 排放因子；并通过测量尾气处理设备入口气流及出口气流中的 N2O 质量变化，估算尾气处理设备的 N2O 去除率；b) 没有实时监测条件的企业,可委托第三方专业机构进行检测和计算；c) 不具备检测条件，也未委托第三方检测的企业，参见附录表 A.1 确定 N2O 排放因子；d) NOx/N2O 尾气处理设备类型分类及其 N2O 去除率参见附录表 A.2；e) 尾气处理设备使用率等于尾气处理设备运行时间与生产装置运行时间的比率，应根据企业实际生产记录来确定。5.3 计量法5.3.1 设施排放因子计量法是指在正常生产过程条件下，在每个生产设施的测试点（尾气吸收器排放口）进行性能测试，并同时测量该设施的硝酸产品生产率。每个生产设施的排放因子计算，见公式T/CECA-G 002920206（2） ：（2）式中：生产设施 f 的 N2O 排放因子，单位为吨氧化亚氮每吨硝酸（tN2O/tHNO3） ；生产设施 f 第 i 次测量的尾气排放的体积流量，单位为标准立方米每小时（Nm3/h） ；生产设施 f 第 i 次测量与 i-1 次测量的时间间隔，单位为小时（h） ；生产设施 f 第 i 次测量的 N2O 气体浓度，单位为吨氧化亚氮每标准立方米（tN2O/Nm3） ；生产设施 f 第 i 次测量与第 i-1 次测量时间区间内的硝酸产量，单位为吨硝酸（tHNO3） ；f生产设施；q测试次数，无量纲。5.3.2 减排技术设施 N2O 去除效率和使用率5.3.2.1 减排技术设施的 N2O 去除效率在测试点后气体通过生产设施 f 排放到 N2O 减排技术设施 r 处，在获取减排技术设施 r的 N2O 去除效率 DFf,r时，应考虑如下因素：a) 来源明确，有公信力：b) 适用性：c) 时效性。N2O 去除效率（DFf,r）获取优先级，见表 1：表 1N2O 去除效率（DFf,r）获取优先级数据类型描述优先级N2O 去除效率（DFf,r）实测值或测算值由第三方通过工业企业内的直接测量、能量平衡或物料平衡等方法得到 N2O 去除效率（DFf,r）或相关参数值高N2O 去除效率（DFf,r）参考值采用相关指南或文件中提供的 N2O 去除效率（DFf,r）低注：报告主体应对 N2O 去除效率（DFf,r）的来源给出说明，并保留 N2O 去除效率的计算过程供备查。5.3.2.2 减排技术设施的使用率每个生产设施的 N2O 减排技术设施的使用率（AFf,r）计算，见公式（3） ：T/CECA-G 002920207 （3）式中：AFf,r生产设施 f 安装的 N2O 减排技术设施 r 的使用率，以%表示；生产设施 f 的硝酸产量，单位为吨硝酸（tHNO3） ；使用 N2O 减排技术设施 r 时，生产设施 f 的硝酸产量，单位为吨硝酸（tHNO3） ；rN2O 减排技术设施。5.3.3N2O 排放量5.3.3.1 N2O 减排技术设施串联安装的 N2O 排放量在测试点之后串联安装 n 个 N2O 减排设施，其 N2O 排放量计算，见公式（4） ：（4）式中：生产设施 f 的 N2O 排放量，单位为吨氧化亚氮（tN2O） ；生产设施 f 的硝酸产量，单位为吨硝酸（tHNO3） ；生产设施 f 的 N2O 排放因子，单位为吨氧化亚氮每吨硝酸（tN2O/tHNO3） ；DFf,r生产设施 f 安装的 N2O 减排技术设施 r 的去除率，以%表示；AFf,r生产设施 f 安装的 N2O 减排技术设施 r 的使用率，以%表示；n生产设施 f 安装 N2O 减排技术设施的个数，无量纲。5.3.3.2 N2O 减排技术设施并联安装的 N2O 排放量在测试点之后并联安装 n 个 N2O 减排设施，其 N2O 排放量计算，见公式（5） ： （5）式中：生产设施 f 的 N2O 排放量，单位为吨氧化亚氮（tN2O） ；生产设施 f 的硝酸产量，单位为吨硝酸（tHNO3） ；生产设施 f 的 N2O 排放因子，单位为吨氧化亚氮每吨硝酸（tN2O/tHNO3） ；生产设施 f 的 N2O 排放量进入第 r 个 N2O 减排设施的比例，无量纲；DFf,r生产设施 f 安装的 N2O 减排技术设施 r 的去除率，以%表示；AFf,r生产设施 f 安装的 N2O 减排技术设施 r 的使用率，以%表示；T/CECA-G 002920208n生产设施 f 安装 N2O 减排技术设施的数量，无量纲。5.3.3.3企业 N2O 排放总量企业所有生产设施的 N2O 排放总量计算见公式（6） ：（6）式中：企业生产设施 N2O 排放总量，单位为吨氧化亚氮（tN2O） ；生产设施 f 的 N2O 排放量，单位为吨氧化亚氮（tN2O） ；m生产设施的数量，无量纲。5.4 特定排放系数法5.4.1 特定排放系数特定排放系数的计算方法主要按照 HG/T 4488 的 6.3 特定排放系数法中计算 N2O 排放量的部分。确定方法是：先直接测量催化剂在完整使用周期内的 N2O 排放量（为确保计算数据的精确性，可根据使用周期长短选择逐日、逐周或逐月作为数据测量的最小时间段） ，然后对 N2O 排放量随时间变化的关系进行回归分析，最后在回归曲线中查出生产设施在p 时间内的 N2O 排放系数，即为p 时间段内的 N2O 特定排放系数。N2O 的特定排放系数计算，见公式（7） ：（7）式中：N2O 特定排放系数，单位为千克氧化亚氮每吨硝酸（kgN2O/tHNO3） ；在标定排放系数时，时间段 i 内的完整时间间隔p 的 N2O 排放量，单位为千克氧化亚氮（kgN2O） ；在标定排放系数时，时间段 i 内的完整时间间隔p 的硝酸产量，单位为吨硝酸（tHNO3） ；i硝酸生产的时间段。5.4.2 N2O 排放量由特定排放系数计算 N2O 排放量，见公式（8） ：（8）T/CECA-G 002920209式中：企业硝酸生产的 N2O 排放量，单位为吨氧化亚氮（tN2O） ；在时间段 i 内的硝酸产量，单位为吨硝酸（tHNO3） ；N2O 特定排放系数，单位为千克氧化亚氮每吨硝酸（kgN2O/tHNO3） ；J硝酸生产装置采用 N2O 减排技术的减排系数（采用非选择性催化还原法脱硝技术为 0.80.9(10%)，采用选择性催化还原法脱硝技术为 0） ；K硝酸生产装置的 N2O 减排系统运行率（是减排系统运行时间与硝酸生产装置运行时间的比值；如，硝酸装置运行时间为 1,000 小时，减排系统运行时间为 950 小时，则 K 为 0.95） ；L硝酸生产时间段的数量。当装置的操作参数或工艺条件发生变化时，应当对 N2O 排放系数曲线进行重新标定。5.5N2O 排放的 CO2当量企业 N2O 排放的二氧化碳当量 CO2e 计算，见式（9） ：（9）式中：企业 N2O 排放的 CO2当量，单位为二氧化碳当量（tCO2e） ；企业硝酸生产的 N2O 排放量，单位为吨（tN2O） ；N2O 的全球变暖潜势值，取值为 298，单位为吨二氧化碳每吨氧化亚氮（tCO2/tN2O） 。6 数据质量管理企业应建立 N2O 年度数据的质量控制与质量保证制度体系，主要包括以下工作：a)建立企业温室气体量化的规章制度，包括组织方式、负责机构、工作流程等；b)建立企业主要温室气体排放源一览表，确定合适的温室气体排放量化方法，形成文件并存档；c)为计算过程中涉及到的每项参数制定可行的监测计划，其内容应包括：待测参数、采样点或计量设备的具体位置、 采样方法和程序、 监测方法和程序、 监测频率或时间点、数据收集或交付流程、负责部门、质量保证和质量控制(QA/QC)程序等。企业应指定相关部门和专人负责数据的取样、监测、分析、记录、收集、存档工作。如果排放因子计算参数采用缺省值，则应说明缺省值的数据来源和定期检查更新的计划；d)制定计量设备的定期校准检定计划，按照相关规程对所有计量设备定期进行校验、校准。若发现设备性能未达到相关要求，应及时采取必要的纠正和矫正措施；e)制定数据缺失、生产活动发生变化时的应对措施。若排放量计算所需的活动水平或排放因子数据缺失，应采用适当的估算方法确定相应时期和缺失参数的保守替代数据；T/CECA-G 0029202010f)建立文档管理规范，保存、维护有关温室气体年度计算的文档和数据记录，确保相关文档可用于第三方核查以及向主管部门汇报；g)建立数据的内部审核和验证程序，通过不同数据源的交叉验证、统计计算期内数据波动情况、 与多年历史运行数据的比对等主要逻辑审核关系，确保活动水平数据的完整性和准确性。T/CECA-G 0029202011附录 A（资料性附录）相关参数推荐值相关参数推荐值见表 A.1 表 A.2。表 A.1 硝酸生产设施排放因子的推荐值单位：kgN2O/tHNO3类 别数值不确定性高压法产量没有安装非选择性尾气处理装置13.9+30%高压法产量安装非选择性尾气处理装置2.0+10%常压法产量9.72+10%双加压产量8.0+20%综合法产量7.5+10%注：数据来源为2005 中国温室气体清单研究表 A.2 硝酸生产中不同尾气处理技术的氧化亚氮去除率NOx/N2O 尾气处理技术氧化亚氮去除率非选择性催化还原 NSCR85%（80%-90%）选择性催化还原 SCR0延长吸收0注：数据来源为IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理