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发布时间：2021-11-29 07:37:00 点击：
RTO焚烧炉、RTO、RCO专业生成厂家无锡泽川环境2021年11月29日讯 近几年来，我们一直讲VOCs减排，随着双碳目标的落地实施，VOCs减排过程中的碳排放需要我们格外关注！因质量守恒，VOCs治理过程中，碳排放基本是个增量过程（因有电耗、燃气消耗等额外碳排放，但排除部分工艺如冷凝回收后的化工产品才能有回用价值等极端特殊情况，需特别计算对待）。下文为一则文献内容论述，供参考。
实际的VOCs污染治理过程中，通过增加处理设备、改进处理工艺提升治理效率，一般会造成运行能耗上升。目前处理效率比较高的治理方式为热力氧化或焚烧技术，废气的收集和处理过程消耗大量的电力和天然气，逐步成为企业碳排放的重要来源之一。为推进“3060”双碳目标，在VOCs高效治理的同时必须兼顾碳减排。目前碳排放核算主要针对组织或产品层面，没有针对项目层面，因此，开展VOCs治理项目层面碳排放核算，1）有利于对企业碳排放源进行深入挖掘减排潜力；2）有助于对项目方案进行比选，在VOCs治理效率提升和碳排放削减之间寻求平衡点；（3）有利于对废气治理项目精细化管理，综合计算项目投入与产出。
近日，从标普全球普氏能源（S&P Global Platts，下称普氏能源）处获悉，石化行业可能将于2022-2023年被纳入全国碳市场，目前相关工作已经启动。
据悉，中国石油和化学工业联合会（下称石化联合会）正在做有关石化行业的碳核算体系、碳中和的有关标准立项等。石化行业碳市场的国际经验借鉴已提交给有关部门。同时，石化联合会化工园区工作委员会目前正在制订《化工园区碳达峰碳中和实施指南》，为化工园区的“双碳”工作提供技术支持。
今年7月16日，全国碳市场正式拉开帷幕，首批电力企业被纳入市场进行履约。依据规划，在“十四五”期间，石化、化工、建材、钢铁、有色、造纸、电力和民航等八大高耗能行业将逐步纳入该市场交易。
11月8日在上海举办的第十届中国国际油气贸易大会上，湖北碳排放权交易中心常务副总经理张杲提到，目前生态环境部已委托石化联合会开展了包括规划排放配额分配、测试交易系统和监测系统等准备工作。
根据生态环境部此前发布的《碳排放权交易管理规则（试行）》等文件规定，全国碳市场目前唯一的交易产品为碳排放配额，纳入门槛为2013-2018年期间任何一年二氧化碳年排放量超过2.6万吨当量的企业。
目前，尚不明确这一纳入门槛是否也适用于石化行业，但若按该标准划分，预计将有2300家石化企业将会被纳入全国碳市场。目前，石化联合会正在炼油、氯碱、电石等部分子行业进行试点推进。
这其中将包括中国石油化工集团有限公司、中国海洋石油集团、中国石油天然气集团有限公司（下称“三桶油”）等大型国有石化企业，以及荣盛石化等大型民营石化企业。
目前，中国全国碳排放权交易体系采用基准线法进行配额分配。碳市场主管部门根据电厂的发电量及其对应的基准线为企业分配配额。机组燃料类型及发电技术不同，其对应的基准线也有差异。
张杲在上述会议上指出，石化行业最有可能也采用基准线法。这对高排放和单位产量高耗能的炼油厂将构成挑战。
普氏能源转型分析师殷雨薇向界面新闻记者表示，据目前了解的情况看，石化行业的碳配额方法或类似于电力行业，遵循基于基准线法的原则。不过电力企业只有电力作为产品产出，而石化行业的产出品更多，预计石化行业的详细规划和计算方法也将更为复杂。
张杲建议，“三桶油”等国有石化企业应在其子公司之间建立内部排放交易机制，甚至可以自愿纳入尚未覆盖的排放源，例如企业生产过程中排放的甲烷等。
殷雨薇向记者表示，目前全国碳市场仅涵盖二氧化碳排放，明年是否还将涵盖甲烷等不同类型的温室气体，仍有待观察。
殷雨薇指出，目前“三桶油”集团内部已经建立了碳资产管理团队。此外，这三家公司拥有三十余家自备电厂，并已经进入了全国碳市场。这将有助于他们熟悉全国碳市场的注册、交易和结算等程序。
除石化行业外，有色、建材和钢铁行业也将加快被纳入全国碳市场。
11月上旬，据有关消息，相关部门正在制定有色金属、建材、钢铁行业的碳配额分配方法，明年建材、有色金属、钢铁行业将有望纳入碳交易范畴，令碳交易市场参与主体持续扩大。
此前，生态环境部已分别委托中国建筑材料联合会、中国有色金属工业协会、中国钢铁工业协会开展建材、有色金属、钢铁行业参与碳排放权交易的相关工作。
上海钢联分析师向记者证实，有色是碳达峰方案涉及的行业之一，目前该行业纳入全国碳市场的具体方案正在有序推进中，配额的发放或仍使用基准线法，市场交易方式将与电力行业大致接近。
截至11月22日，全国碳市场碳排放配额收盘价为43．05元/吨，与前一日持平，累计成交额为13.04亿元。
1、碳来源分析与核算方法
①电力消耗
VOCs废气通过风机进行收集、输送需要消耗电力，风机的风量、风压、风机效率等参数都会影响其电力消耗。近年来，由于VOCs无组织排放控制要求不断加强，企业通过提高风量、风压的方式提高废气收集效率，造成耗电量进一步增加。
②化石燃料燃烧
采用焚烧法或热力氧化法处理VOCs时，需要在较高的温度下使VOCs与氧气进行反应。当进口VOCs浓度低于2g/m3时，不能进行自持燃烧，需要额外的天然气助燃。
③VOCs燃烧
采用焚烧法或热力氧化法处理VOCs时，VOCs与氧气反应转化为二氧化碳，该过程相当于化石燃料燃烧，上述处理工艺的处理效率均达到95%以上，说明绝大部分的VOCs转化为二氧化碳，这部分的碳排放量也是不可忽视的。
④核算方法探讨
（1）现有核算方法
根据北京市《二氧化碳核算和报告要求 其他行业》（DB11/T 1787-2020）的要求，核算边界包括化石燃料燃烧排放、消耗外购电力产生的排放和消耗外购热力产生的排放。以上核算边界，没有考虑VOCs最终燃烧产生的二氧化碳排放量。
以某企业为例，VOCs废气采用“浓缩+RTO”处理工艺，根据统计数据，去除1吨VOCs需要消耗电力3.0万kWh/吨，消耗天然量5400m3/吨，折合二氧化碳排放量为29.8tCO2。该过程中电力消耗产生的二氧化碳排放量占总量的61%，主要是废气经过浓缩预处理后，提高了VOCs浓度、降低了废气总量，节约了后续RTO处理过程的天然气消耗。
（2）拓展核算
目前，VOCs通常以非甲烷总烃（以碳计）表征，去除1吨VOCs（非甲烷总烃，以碳计），燃烧过程产生的二氧化碳量为3.7tCO2，占到处理过程总碳排放量的11%。
由于这部分二氧化碳是VOCs焚烧产生的，其排放量是相对固定的，但由于治理过程的电力、天然气消耗量的差异，这部分碳排放量所占比例不是固定的，该比例数值越高越好。
2、思考与建议
1、VOCs处理效率提升的边际成本
假设车间内废气是均匀的，收集效率增加通常意味着风量增加。如风机特性曲线所示，若风机不换，风量上升至则风压相应下降；若通过更换电机保持压力不变，风量增加10%，按照风机定律则风机的功率则增加33%，造成电耗增加较多。
即使风量和风压的增加能够提升VOCs的收集效率，但是由于车间内VOCs分布的不均匀性，通常会造成VOCs收集浓度的下降，反而增加废气增浓预处理和燃烧过程的能耗。
综合来看，随着废气治理效率的提升，收集过程和处理过程的能耗会相应的增加，且边际成本越来越高。
2、VOCs处理产生的碳排放成本
上述案例计算结果表明，VOCs处理过程的碳排放主要来源于电力消耗和天然气燃烧，去除1吨VOCs产生的碳排放高达33.5tCO2，此外还会产生二氧化硫、氮氧化物等大气污染物。因此，在当前减污降碳协同增效的背景下，仅仅通过末端治理改造削减VOCs的代价是比较高的。
3、VOCs治理低碳化路径
（1）源头削减。采用源头削减的方式减少VOCs的使用和产生有助于降低末端治理的压力，可以采取相对简单的工艺进行治理即可达标。如汽车行业中涂漆、色漆水性化后，喷漆室的废气经过文丘里水洗后即可以达标排放，无须进入RTO处理。
（2）选择低碳处理技术。采取局部密闭、减风增浓、浓缩预处理等技术，在控制风量的前提下提高VOCs的收集效率和废气浓度，降低后续处理过程的能源消耗。如2018年《国家先进污染防治技术目录(大气污染防治领域)》载明的“包装印刷行业节能优化及废气收集处理一体化技术”可以使排风量减少70%以上，VOCs浓度可提高3倍以上，减风增浓后可以直接进入氧化设备净化。
（3）加强设备运行控制。《重污染天气应急减排措施制定技术指南（2020年修订版）》要求A级企业VOCs治理设施“安装DCS或PLC系统，连续测量并记录治理设施控制指标温度、压力（压差）、时间和频率值”，通过收集设备运行参数反馈于优化控制，使治理设施保持在高效运行状态。
整理编辑 | 北极星VOCs在线公众号（bjx-vocs）来源：环境视线、vocs减排等