碳达峰和碳中和下焦化行业的二氧化碳产生于哪些环节?

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什么是“碳达峰“和”碳中和”

碳达峰是指我国承诺2030年前,二氧化碳的排放不再增长,达到峰值之后逐步降低。

碳中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植物造树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。

不同炼焦过程二氧化碳排放

化产回收型炼焦过程二氧化碳排放

炼焦厂的CO2排放源主要来自于焦炉、化产管式炉、蒸汽锅炉等厂内燃烧装置的燃料燃烧,净焦炉煤气中的CH4、CO等组分在燃烧过程中被氧化,转化为CO2排放。焦炉煤气逸散中也会有一定比例的二氧化碳排放,但其在焦炉煤气中的含量仅在1~3%的水平,所以这部分排放与焦炉煤气作为燃料燃烧产生的二氧化碳排放相比可以忽略不计。

清洁热回收型炼焦过程二氧化碳排放

在热回收型炼焦生产工艺中,除固定在焦炭产品中的碳以及废水排放中的微量碳外,其余的碳全部在碳化室中被氧化为CO2。热回收炼焦工艺的碳排放源主要为烟气中的CO2,占碳输入比例达20%左右,远高于化产回收型炼焦生产工艺。可以预见热回收型炼焦生产工艺的碳排放水平将远高于化产回收型炼焦工艺,但在衡量炼焦厂的总体温室气体排放水平时,还必须考虑热回收炼焦工艺利用高温烟气余热发电所抵消掉的间接排放。

备煤环节

该生产环节主要是煤的配合和粉碎,没有碳的氧化,主要涉及粉尘。主要温室气体排放是机械操作消耗燃油的直接排放,以及皮带等电力消耗的间接排放。

炼焦环节

温室气体排放源主要有两类,一是炼焦生产过程中装煤、推焦过程以及焦炉密封不严所导致的逸散排放,为无组织排放,气体种类包括CH4和CO2,以CH4为主;二是煤气燃烧产生废气经烟囱排空,温室气体以CO2为主(含微量N2O),排放是有组织形式(除去事故点火等无组织形式),是炼焦厂最大的温室气体排放源。对于热回收工艺,炭化室是负压操作,逸散排放很少,主要排放源即为焦炉烟囱的CO2排放。

熄焦环节

湿法熄焦会造成大量废水,废水中的碳多为难降解有机碳,基本不造成温室气体排放。干法熄焦是惰性气体与红焦换热过程,不涉及碳的氧化,主要是电力消耗造成的间接排放;干法熄焦过程回收的余热用来生产热力/电力,可进行排放抵扣。

煤气净化和化产回收环节

该生产工段的脱苯工艺有管式炉燃烧焦炉煤气,产生的CO2是直接温室气体排放源。另外,此工段消耗大量的电力和蒸汽,是企业主要的温室气体间接排放源。清洁热回收型炼焦工艺不包含此生产环节。

蒸汽锅炉等其它燃烧设施

对于自备锅炉的炼焦企业,锅炉燃烧焦炉煤气用来生产蒸汽或发电,其燃烧焦炉煤气产生的CO2是直接温室气体排放源。

余热回收利用装置

对于热回收型炼焦工艺及建有干熄焦、烟气余热回收、化产余热回收等设施的企业,利用余热生产蒸汽或电力,可抵消部分二次能源消耗导致的间接温室气体排放。

二次能源消耗设施

炼焦生产工艺中所有用电、用蒸汽设备对二次能源的消费均为间接温室气体排放源,余热余能回收利用可对此部分间接排放进行抵扣。

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