关于九泓

 

 

 

2 产品碳足迹介绍（PCF）介绍

近年来，温室效应、气候变化已成为全球关注的焦点，“碳足迹”这个新的术语越来越广泛地为全世界所使用。碳足迹通常分为项目层面、组织层面、产品层面这三个层面。产品碳足迹（Product Carbon Footprint，PCF）是指衡量某个产品在其生命周期各阶段的温室气体排放量总和，即从原材料开采、产品生产（或服务提供）、分销、使用到最终处置/再生利用等多个阶段的各种温室气体排放的累加。温室气体包括二氧化碳（CO₂）、甲烷（CH₄）、氧化亚氮（N₂O）、氢氟碳化物（HFC）和全氟化碳（PFC）等。碳足迹的计算结果为产品生命周期各种温室气体排放量的加权之和，用二氧化碳当量（CO₂e）表示，单位为kg CO₂e或者gCO₂e。全球变暖潜值（Gobal Warming Potential，简称GWP），即各种温室气体的二氧化碳当量值，通常采用联合国政府间气候变化专家委员会（IPCC）提供的值^[1]，目前这套因子（特征化因子）在全球范围广泛适用。

产品碳足迹计算只包含一个完整生命周期评估（LCA）的温室气体的部分^[2]。基于LCA的评价方法，国际上已建立起多种碳足迹评估指南和要求，用于产品碳足迹认证，目前广泛使用的碳足迹评估标准有三种：①《PAS2050：2011商品和服务在生命周期内的温室气体排放评价规范》，此标准是由英国标准协会（BSI）与碳信托公司（Carbon Trust）、英国食品和乡村事务部（Defra）联合发布，是国际上最早的、具有具体计算方法的标准，也是目前使用较多的产品碳足迹评价标准^[3]；②《温室气体核算体系：产品寿命周期核算与报告标准》，此标准是由世界资源研究所(World Resources Institute，简称WRI)和世界可持续发展工商理事会(World Business Council for Sustainable Development，简称WBCSD)发布的产品和供应链标准；③《ISO/TS 14067：2013温室气体——产品碳足迹——量化和信息交流的要求与指南》，此标准以PAS 2050为种子文件，由国际标准化组织（ISO）编制发布^[4]。产品碳足迹核算标准的出现目的是建立一个一致的、国际间认可的评估产品碳足迹的方法。

3 目标与范围定义

3.1企业及产品介绍

开封市九泓化工有限公司于 2014 年 7 月成立，公司注册资本2.2 亿元，占地400亩。公司统一社会信用代码914102003968367358， 企业法人：王群英，位于开封市精细化工产业集聚区苏州路西段 3 号。主要产品为增塑剂、苯酐的生产销售，相关化工产品的销售和技术进出口业务，具有总生产能力 50 万吨。2020年开封市九泓化工有限公司工业总产值为 118949 万元，职工总人数 400 人。

3.2 评价目的

本次评价的目的是获得企业生产1t苯酐产品全生命周期过程的碳足迹。

碳足迹核算是开封市九泓化工有限公司（以下简称为九泓化工）实现低碳、绿色发展的基础和关键，披露产品的碳足迹是九泓化工环境保护工作和社会责任的一部分，也是九泓化工迈向国际市场的重要一步。本项目的评价结果将为九泓化工苯酐产品的采购商和第三方的有效沟通提供良好的途径，对促进产品全供应链的温室气体减排具有一定积极作用。

本项目评价结果的潜在沟通对象包括两个群体：一是九泓化工内部管理人员及其他相关人员；二是企业外部利益相关方，如上游供应商、下游采购商、地方政府和环境非政府组织等。

3.3 评价边界

根据本项目评价目的，按照ISO/TS 14067：2013《温室气体-产品的碳排放量-量化和通信的要求和指南》、《PAS2050：2011商品和服务在生命周期内的温室气体排放评价规范》的相关要求，本次碳足迹评价的边界为开封市九泓化工有限公司生产1t苯酐2020年全年生产活动及非生产活动数据。因此，确定本次评价边界为：产品的碳足迹=原料生产运输+过程生产+包装运输。

3.4 功能单位

为方便系统中输入/输出的量化，功能单位被定义为生产1t苯酐。

3.5生命周期流程图的绘制

根据《PAS2050：2011商品和服务在生命周期内的温室气体排放评价规范》绘制1t苯酐产品的生命周期流程图，其碳足迹评价模式为从企业到企业（B2B）评价：包括从原材料开采运输、产品制造、包装、运输到分销商。

在本报告中，产品的系统边界属于“从摇篮到大门”的类型，为了实现上述功能单位，苯酐产品的系统边界见下表：

表3.1包含和未包含在系统边界内的生产过程

包含的过程	未包含的过程
1苯酐生产的生命周期过程包括：原材料生产运输→产品生产→产品包装销售 2中国的电力生产 3其他辅料的生产运输 4苯酐包装运输	1设备的生产及维修 2产品的使用 3产品的废弃回收

3.6分配原则

由于在本次评价系统边界下，生产苯酐过程不产生副产品，企业生产此种产品能耗没有单独计量，本次碳足迹核算消耗量采用按产品数量平均分摊或成本折算。

3.7取舍准则

此次评价采用的取舍规则以各项原材料投入占产品重量或过程总投入的重量比为依据。具体规则如下：

普通物料重量＜1%产品重量时，以及含稀贵或高纯成分的物料重量＜0.1%产品重量时，可忽略该物料的上游生产数据；总共忽略的物料重量不超过5%；

生产设备、厂房、生活设施等可以忽略；

在选定环境影响类型范围内的已知排放数据不应忽略。

本报告所有原辅料和能源等消耗都关联了上游数据，部分消耗的上游数据采用近似替代的方式处理。

3.8影响类型和评价方法

基于评价目标的定义，本次评价只选择了全球变暖这一种影响类型，并对产品生命周期的全球变暖潜值（GWP）进行了分析，因为GWP是用来量化产品碳足迹的环境影响指标。

评价过程中统计了各种温室气体，包括二氧化碳（CO₂），甲烷（CH₄），氧化亚氮（N₂O），四氟化碳（CF₄），六氟乙烷（C₂F₆）,六氟化硫（SF₆）和氢氟碳化物（HFC）等。并且采用了IPCC第四次评估报告(2007年)提出的方法来计算产品生产周期的GWP值。该方法基于100年时间范围内其他温室气体与二氧化碳相比得到的相对辐射影响值，即特征化因子，此因子用来将其他温室气体的排放量转化为CO₂当量（CO₂e）。例如，1kg甲烷在100年内对全球变暖的影响相当于25kg二氧化碳排放对全球变暖的影响，因此以二氧化碳当量（CO₂e）为基础，甲烷的特征化因子就是25kg CO₂e^[1]。

3.9软件和数据库

本评价采用eFootprint软件系统，建立了苯酐生命周期模型，并计算得到LCA结果。eFootprint软件系统是由成都亿科环境科技有限公司研发的在线LCA分析软件，支持全生命周期过程分析，并内置了中国生命周期基础数据库（CLCD）、欧盟ELCD数据库和瑞士的Ecoinvent数据库。

评价过程中用到的数据库，包括CLCD和Ecoinvent数据库，数据库中生产和处置过程数据都是“从摇篮到客户”的汇总数据，分别介绍如下：

中国生命周期基础数据库（CLCD）由成都亿科环境科技有限公司开发，是一个基于中国基础工业系统生命周期核心模型的行业平均数据库。CLCD数据库包括国内主要能源、交通运输和基础原材料的清单数据集，其中电力（包括火力发电和水力发电以及混合电力传输）和公路运输相关基础数据被本评价所采用。2009年，CLCD数据库研究被联合国环境规划署(UNEP)和联合环境毒理学与化学协会（SETAC）授予生命周期研究奖。

Ecoinvent数据库由瑞士生命周期研究中心开发，数据主要来源于瑞士和西欧国家，该数据库包含约4000条的产品和服务的数据集，涉及能源、运输、建材、电子、化工、纸浆和纸张、废物处理和农业活动等。

3.10数据质量要求

为满足数据质量要求，在本评价中主要考虑了以下几个方面：

数据准确性：实景数据的可靠程度；

数据代表性：生产商、技术、地域以及时间上的代表性；

模型一致性：采用的方法和系统边界一致性的程度。

为了满足上述要求，并确保计算结果的可靠性，在评价过程中优先选择来自生产商和供应商直接提供的初级数据，其中企业提供的经验数据取平均值，本评价在企业现场数据的调查、收集和整理工作。当初级数据不可得时，尽量选择代表区域平均和特定技术条件下的次级数据，次级数据大部分选择来自IPCC数据库；当目前数据库中没有完全一致的次级数据时，采用近似替代的方式选择IPCC数据库中数据。

采用eFootprint软件的来建立产品生命周期模型，计算碳足迹和分析计算结果，评价过程中的数据库采用中国生命基础数据库（CLCD）和瑞士的Ecoinvent数据库。

数据库的数据是经严格审查，并广泛应用于国内国际上的LCA研究。各个数据集和数据质量将在第4章对每个过程介绍时详细说明。

4 过程描述

4.1苯酐生产过程

（1）过程基本信息

过程名称：苯酐生产

过程边界：从原料开采运输到苯酐生产过程

（2）数据代表性

主要数据来源：企业2020年实际生产数据

企业名称：开封市九泓化工有限公司

产地：中国河南开封市

基准年：2020年

主要原料：萘，空气，催化剂，熔盐、导热油、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙

主要能耗：电力

生产主要工艺介绍如下：

图4.1 产品生产流程图

图4.2 反应方程式

工艺描述：

采用的生产工艺主要为萘与空气的混合气体，在反应器列管内经 过催化发生部分氧化反应，生成苯酐同时放出大量热能，热点温度可 达 450-500℃；生成气经切换冷凝器冷却，捕集得到粗酐，尾气焚烧 处理排放；粗酐经过精馏得到成品。

5 数据的收集和主要排放因子说明

为了计算产品的碳足迹，必须考虑活动水平数据、排放因子数据和全球增温潜势（GWP）。活动水平数据是指产品在生命周期中的所有的量化数据（包括物质的输入、输出；能量使用；交通等方面）。排放因子数据是指单位活动水平数据排放的温室气体数量。利用排放因子数据，可以将活动水平数据转化为温室气体排放量。如：电力的排放因子可表示为：CO₂e /kWh，全球增温潜势是将单位质量的某种温室效应气体（GHG）在给定时间段内辐射强度的影响与等量二氧化碳辐射强度影响相关联的系数，如CH₄（甲烷）的GWP值是25。活动水平数据来自现场实测；排放因子采用IPCC规定的缺失值。活动水平数据主要包括：外购电力、萘、片碱消耗量等。排放因子数据主要包括外购电力、萘、片碱生产排放因子等。

6 碳足迹计算

6.1碳足迹识别

表6.1 碳足迹过程识别表

序号	主体	活动内容	备注
1	苯酐生产	原料、能源	/
2	原料运输	运输排放	/
3	产品包装运输	回收、处置	/

6.2计算表格

6.2.1 苯酐(1t)生产过程数据清单

表6.2 苯酐(1t)生产数据清单

类型	清单	用途	生产/消耗	单位	上游排放因子来源
产品	苯酐	产品	1	t	—
消耗	萘	原料	1.11	t	CLCD
	催化剂 （陶瓷、V2O5）	原料	/	kg	循环利用，消耗量未超过产品总质量0.3%
	熔盐（NaNO2、KNO3）	原料	0.026	kg	CLCD
	导热油	原料	/	kg	循环利用，消耗量未超过产品总质量0.3%
	碳酸钠	原料	0.05	kg	CLCD
	NaOH	原料	0.25	kg	CLCD
	氢氧化钙	原料	0.475	kg	CLCD
	电	能源	435	kWh	CLCD
排放	CO2	排放	610.45	kg	IPCC 碳核查数据
	蒸汽	排放	2.25	t	副产物

6.2.2主要原材料产地

表6.3主要原材料产地

名称	产地	距离（km）
萘	安阳习泽贸易有限公司	200
片碱	咸宁市恒旺化工有限公司	620

 

6.3包装及运输

通过化学试剂桶包装生产过程得到的合格产品，再通过柴油货车直接运输，主要消耗地未开封。

6.4废弃及回收

苯酐为中间产品，通过用户使用生产其他精细化工产品，固不考虑废弃回收运输。

7 数据计算

7.1计算公式

1. 二氧化碳排放当量是排放因子和基于该因子下活动水平的乘积：

E_i=A_i×EF_i                     (1)

公式中，

E_i为第i种活动的二氧化碳排放量，t；

A_i为第i种活动的活动水平(如电耗量，kWh)；

E_i为第i种活动的排放因子，即单位电量生产下二氧化碳排放量，不同的活动水平排放因子的单位有所不同。

表7.1 CO₂、CH₄、N₂O 的增温潜势

名称	化学式	GWP
二氧化碳	CO2	1
甲烷	CH4	25
氧化亚氮	N2O	298

2. 二氧化碳排放总当量计算公式为：

E=Σ_iA_i×EF_i                     (2)

甲烷和氮氧化物排放当量是排放因子、基于该因子下活动水平和增温潜势的乘积：

E_ij=A_ij×EF_ij×GWP_j                 (3)

公式中，

E_ij为第i种活动的j种温室气体的排放量(t)；

A_ij为第i种活动第j种温室气体的活动水平(如耗电量，kWh)；

E_ij为第i种活动的第j种温室气体的排放因子，即单位活动下二氧化碳排放量，不同的单位活动排放因子的单位有所不同；

GWP_j为第j种温室气体的增温潜势。

二氧化碳排放总当量：

E=Σ_iΣ_jA_ij×EF_ij×GWP_j                 (4)

7.2计算结果

表7.2 生产1t苯酐排放量表

序号	清单	排放量（kg）
1	苯酐	2085.71
2	萘	999.00
3	熔盐（NaNO2、KNO3）	0.02
4	碳酸钠	0.05
5	NaOH	0.35
6	氢氧化钙	0.07
7	电	613.56
8	直接排放	610.45
9	萘运输	25.22
10	片碱运输	0.02
11	蒸汽	-163.04

 

表7.3 生产1t苯酐包装运输排放量表

 

序号	清单	排放量（kg）
1	产品包装运输	0
2	产品运输	0

 

表7.4 生产1t苯酐废弃回收排放量表

序号	清单	排放量（kg）
1	产品废弃回收	0
2	产品处理过程	0

 

表7.5 生产1t苯酐排放量表

序号	清单	排放量（kg）
1	产品全生命周期	2085.71
2	直接排放	447.42
3	原材料生产排放	1613.05
4	原材料运输排放	25.24
5	产品运输排放	0
6	回收拆解排放	0

根据公式（4）可以计算出1t苯酐的碳足迹e=2085.71kgCO₂e，从苯酐生命周期累计碳足迹贡献比例的情况，可以看出苯酐的碳排放环节主要集中在原材料生产上，生产过程排放过程。

所以为了减小苯酐的碳足迹，应重点考虑减少苯酐原材料的碳足迹，可采用运输距离较近的原材料，在企业可行的条件下，降低物料消耗，也是一个重要途径，同时能源消耗中电力排放占到29%以上，建议采用新能源如（光伏发电项目等清洁能源）减少二氧化碳排放。

为减小产品碳足迹，建议如下：

1）通过改变产品运输方式、提高单次运输效率，有效减少运输过程中燃料的消耗。

2）降低原料消耗，提高物料利用率，同时，在工艺允许的情况下，采用温室气体影响较小的原料代替；

3）加强节能工作，从技术及管理层面提升能源效率，减少能源投入，厂内可考虑实施节能改造，重点提高能源的利用率，从而减少能源的使用量；

4）在分析指标的符合性评价结果以及碳足迹分析、计算结果的基础上，结合环境友好的设计方案采用落实生产者责任延伸制度、绿色供应链管理等工作，提出产品生态设计改进的具体方案；

5）继续推进绿色低碳发展意识，坚定树立企业可持续发展原则，加强生命周期理念的宣传和实践。运用科学方法，加强产品碳足迹全过程中数据的积累和记录，定期对产品全生命周期的环境影响进行自查，以便企业内部开展相关对比分析，发现问题。在生态设计管理、组织、人员等方面进一步完善；

6）推进产业链的绿色设计发展，制定生态设计管理体制和生态设计管理制度，明确任务分工；构建支撑企业生态设计的评价体系；建立打造绿色供应链的相关制度，推动供应链协同改进。

8 不确定分析

不确定性的主要来源为初级数据存在测量误差和计算误差。减少不确定性的方法主要有：

使用准确率较高的初级数据；

对每一道工序都进行能源消耗的跟踪监测，提高初级数据的准确性。

9 结语

开封市九泓化工有限公司每生产1t苯酐产品产生2085.71gCO₂e，其中电力生产在原材料消耗中占比最大，达到29%；原材料生产排放占比为77%；其中生产过程占比为21%；原料运输占总排放量的1.2%。企业可以通过工艺技术改造，减少能源，原材料的消耗，以达到产品的碳减排。

化工企业产品碳足迹报告是企业未来生存和发展的必然选择，企业进行产品碳足迹的核算从而实现温室气体管理，制定低碳发展战略。通过产品生命周期的碳足迹核算，企业可以了解排放源，明确各生产环节的排放量，为制定合理的减排目标和发展战略打下基础。

 

参考文献:

[1].IPCC 2007: the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change.

[2].Product Carbon Footprint Memorandum, Position statement on measurement and communication of the product carbon footprint for international standardization and harmonization purposes, Berlin, December 2009.

[3].ISO/TS 14067: 2013, Greenhouse Gases—Carbon Footprint of Products—Requirements and Guidelines for Quantification and Communication[J]. International Organization for Standardization, Geneva, Switzerland, 2013.

[4].BSI, The Guide to PAS 2050: 2011, How to carbon footprint your products, identify hotspots and reduce emissions in your supply chain.