3.2.2 Выбор метода

Выбор метода зависит от доступности региональных данных о предприятиях аммиачной промышленности. При отсутствии либо ограниченности данных применяют метод уровня 1 с коэффициентами по умолчанию. Выбросы СО2 оценивают по общей потребности в топливе (топливо + сырье). Выбросы СО2 от сжигания топлива для получения энергии отдельно в секторе "Энергетика" не учитываются.

Метод уровня 1 основан на коэффициентах выбросов по умолчанию и региональных промышленных статистиках. Метод уровня 2 основан на данных о выпуске продукции на уровне завода, количестве и типе расходуемого топлива и сырья.

Если данная категория является ключевой для региона, оценка выбросов должна быть выполнена с использованием методов уровня 2 или 3.

Метод уровня 1

В методе уровня 1 для оценки выбросов используются региональные данные о производстве аммиака (уравнение 3.1):

Уравнение 3.1

Выбросы CO2 от производства аммиака - Уровень 1

00000058.wmz,

где:

00000059.wmz = выбросы CO2, тонны;

AP = региональное производство аммиака, тонны;

EFAP = коэффициент выбросов по умолчанию, тонны CO2/тонну продукции аммиака;

00000060.wmz = CO2, извлеченный для дальнейшего использования (производство мочевины), тонны.

Расчет базируется на региональных данных по объемам производства аммиака в регионе. Количество CO2, извлеченного для дальнейшего использования, можно оценить по количеству произведенной мочевины; для этого количество произведенной мочевины умножают на 44/60 (стехиометрическое отношение CO2 к мочевине). После того, как был вычтен CO2, использованный для производства мочевины, по правилам эффективной практики необходимо убедиться в том, что выбросы от применения мочевины были учтены в другом месте кадастра. Если нет данных о производстве мочевины, то в эффективной практике делают допущение о нулевом извлечении CO2.

Метод уровня 2

Метод уровня 2 базируется на данных о количестве и типе топлива, использованного для производства аммиака.

Сначала определяют общую потребность в топливе. Для метода уровня 2 общую потребность в топливе для каждого типа топлива рассчитывают следующим образом (уравнение 3.2):

Уравнение 3.2

Общая потребность в топливе для производства

аммиака - уровень 2

00000061.wmz

где:

TFRi = общая потребность в топливе для топлива типа i, ГДж;

APij = производство аммиака с использованием топлива типа i на агрегате j, тонны;

FRij = потребность в топливе на единицу продукции для топлива типа i на агрегате j, ГДж/тонну продукции аммиака.

Данные об объемах производства аммиака, типе топлива и потребности в топливе на единицу продукции, детализированные на уровне отдельных агрегатов по производству аммиака можно получить в промышленных компаниях и на заводах-производителях аммиака.

Выбросы CO2 рассчитывают по уравнению 3.3:

Уравнение 3.3

Выбросы CO2 от производства аммиака - Уровень 2

00000062.wmz

где:

00000063.wmz = выбросы CO2, тонны;

TFRi = общая потребность в топливе для топлива типа i, ГДж;

CCFi = коэффициент углеродного содержания для топлива типа i, кг С/ГДж;

COFi = коэффициент окисления углерода для топлива типа i, дробь;

00000064.wmz = CO2, извлеченный для дальнейшего использования (производство мочевины, улавливание и хранение CO2), тонны.

При использовании метода уровня 2 содержание углерода в топливе (CCF) и коэффициент окисления углерода (COF) можно получить из национальных значений в таблице 3.2 или из региональных данных по сектору "Энергетика". Данные о количестве CO2, извлеченного для производства мочевины, можно оценить по объемам производства мочевины. Данные об улавливании и хранении CO2 можно получить у производителей.

Блок 3.1 - CO2, извлекаемый для использования в промышленности

CO2, извлекаемый для использования в промышленности, не учитывается отдельно, поскольку это относительно краткосрочное использование в небольших количествах; при этом делается допущение, что весь углерод промышленного газа выбрасывается в атмосферу на территории производящего субъекта РФ. Например, считается, что промышленный CO2, применяемый для охлаждения, улетает атмосферу в том регионе, где был произведен.

Метод уровня 3

Метод уровня 3 описан в Руководящих принципах МГЭИК (Межправительственная, 2006).

Выбор коэффициентов выбросов

Метод уровня 1

В Российской Федерации для производства аммиака в качестве сырья и топлива используется природный газ.

В таблице 3.1 представлены коэффициенты выбросов МГЭИК по умолчанию (Межправительственная, 2006) и национальные коэффициенты выбросов, рассчитанные на основании оценок выбросов CO2 от производства аммиака по методу уровня 2 МГЭИК в национальном кадастре выбросов парниковых газов (Российская, 2006 -...). Национальный коэффициент выбросов представляет собой значение, осредненное за последние 4 года. При оценке выбросов CO2 от производства аммиака в региональном кадастре, если используется метод уровня 1, предпочтительным является использование национального коэффициента выбросов.

Таблица 3.1

КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ CO2 ПО УМОЛЧАНИЮ

ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АММИАКА

Коэффициент выбросов (тонны CO2/тонну NH3)

Источник

Средний коэффициент выбросов МГЭИК по умолчанию для современных и старых заводов.

В качестве сырья и топлива используется природный газ

2,104

Межправительственная, 2006

Национальный коэффициент выбросов

2,172

Российская, 2006 -...

Метод уровня 2

Данные об удельном потреблении топлива на тонну произведенного аммиака и объемы производства аммиака на уровне предприятия - это наиболее точные данные для расчета выбросов CO2 от производства аммиака. По правилам эффективной практики значения коэффициентов углеродного содержания CCF и коэффициентов окисления углерода COF получают от производителей. Если это невозможно, по правилам эффективной практики используют национальные коэффициенты или коэффициенты МГЭИК по умолчанию. Использование национальных коэффициентов является предпочтительным при составлении регионального кадастра выбросов парниковых газов. Национальные коэффициенты углеродного содержания и окисления углерода представлены в таблице 3.2.

Таблица 3.2

НАЦИОНАЛЬНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ ДЛЯ ОЦЕНКИ ВЫБРОСОВ CO2

Коэффициент углеродного содержания (CCF) природного газа, кг С/ГДж

Коэффициент окисления углерода COF

14,836

0,995

Источник: Российская, 2006 -...

Выбор данных о деятельности

Метод уровня 1

Для метода уровня 1 необходимы данные о производстве аммиака в регионе. Данные могут быть доступны в территориальных органах государственной статистики РФ (Росстат) или непосредственно на предприятиях по производству аммиака, расположенных в данном субъекте РФ. Если региональные данные недоступны либо ограничены, то возможно использовать информацию о производственной мощности в регионе.

Метод уровня 2

В Российской Федерации для производства аммиака в качестве сырья и топлива используется природный газ.

Для метода уровня 2 требуются данные на уровне предприятия о выпуске аммиака и удельному потреблению природного газа на тонну произведенного аммиака. Если данные об удельном потреблении природного газа представлены в м3/тонну аммиака, можно использовать формулу 3.4 для перевода этих значений в ГДж/тонну.

Уравнение 3.4

Перевод значений удельного потребления

природного газа из м3/тонну в ГДж/тонну

Удельное потребление ПГ в ГДж/тонну =

= Удельное потребление ПГ в м3/тонну · 1,154 · 29,3 / 1000.

Кроме того, необходимы данные предприятия о количестве CO2, извлеченного для дальнейшего использования в других областях применения или хранения. Использование CO2 для производства мочевины рассматривается в Блоке 3.3. Данные об объемах производства мочевины могут быть получены в региональных органах Росстата, или в компаниях-производителях.

Блок 3.2 - Двойной учет

Во избежание двойного учета общее количество нефти или газа, израсходованное при производстве аммиака (топливо плюс сырье) следует вычесть из количества, указанного в графе использования энергии в секторе "Энергетика".

Кроме того, чтобы получить выбросы CO2, следует из общего количества произведенного CO2 вычесть количество CO2, извлеченного для последующего производства мочевины. Выбросы CO2 от применения мочевины следует учитывать в секторах по месту применения мочевины. В частности, выбросы от применения мочевины в качестве удобрения следует включить в сектор "Сельское хозяйство, лесное хозяйство и другие виды землепользования (СХЛХДВЗ) (том 4). Выбросы от использования мочевины в автомобильных каталитических конвертерах следует учитывать в секторе "Энергетика" (том 2). Выбросы от любых других химических продуктов, производимых с использованием CO2, извлеченного из процесса (например, выбросы от использования карбоновой кислоты), в предлагаемой методике относятся к сектору химической промышленности и не должны учитываться в других разделах ППИП или в других секторах.

Блок 3.3 - Производство мочевины

Мочевина (CO(NH2)2) (или карбамид) является важным азотным удобрением с самым высоким содержанием азота, которое возможно для твердых удобрений. Мочевина также используется как добавка к белковой пище для жвачных животных, в производстве меламина, в качестве ингредиента при производстве смол, пластмасс, клеев, покрытий, антиусадочных агентов для текстиля и ионообменных смол. Расширяется использование мочевины в качестве восстановителя в селективной каталитической реакции NOx выхлопных газов от дизельных двигателей и бензиновых двигателей прямого впрыска. Выбросы от применения мочевины следует учитывать в секторах применения.

Производство мочевины, как правило, интегрировано с производством аммиака и осуществляется на тех же предприятиях. В процессе используется поток побочного CO2 от производства аммиака вместе с аммиаком.

Мочевину получают при взаимодействии NH3 и CO2 с образованием карбамата аммония, который затем дегидратируется до мочевины по следующим реакциям.

Производство карбамата аммония:

2NH3 + CO2 -> NH2COONH4.

Дегидратация карбамата аммония с образованием мочевины:

N H2COONH4 -> CO(NH2)2 + H2O.

При условии полной конверсии NH3 и CO2 до мочевины, на каждую тонну мочевины требуется 0,733 тонн CO2. Выбросы парниковых газов на современных заводах, по-видимому, невелики. Избыток NH3 и CO2 накапливается в технологической воде, которая насыщается в ходе реакции. Воду очищают с целью извлечения этих газов из технологической воды и возврата в синтез. Судя по типичной загрузке сырья на современных заводах, получается, что при производстве одной тонны мочевины улетает от 2 до 7 кг CO2 (Межправительственная, 2006). Для завода производительностью 1000 тонн мочевины в сутки, при использовании мощностей около 90%, годовые выбросы CO2 немного превысят 2 Гг.

Несмотря на то, что на хорошо управляемых современных предприятиях выбросы от производства мочевины, по-видимому, не будут большими, по правилам эффективной практики следует найти информацию о производстве мочевины на уровне завода и учесть любые значительные выбросы.

Полнота

Для полного учета выбросов от производства аммиака требуются данные обо всех выбросах от всех источников. Если данные для уровня 2 известны лишь для части заводов или осуществляется переход от уровня 1 к уровню 2, то можно определить долю производства на заводах, не предоставляющих данные, и использовать эту информацию для оценки оставшихся выбросов по методу уровня 1, чтобы обеспечить полноту в переходный период.