体积炭黑排放的过程

石化行业使用bet雷竞技 (例如,bet雷竞技 )或炼油厂产品(如石脑油)为原料。本节提供指导估算排放生产甲醇、乙烯和propylene2二氯化乙烯、环氧乙烷、丙烯腈。这些详细解决石化,因为其全球产量和相关的温室气体排放都相对较大。然而,所包含的化学物质不能代表整个石化工业过程。有许多其他石化过程排放少量的温室气体,不提供具体指导(如苯乙烯生产)。

本部分还提供了指导炭黑的生产。炭黑并不认为是一个石化;然而,炭黑生产流程使用石化原料。排放的碳黑生产小于石油化工过程,但对某些国家可能是重要的。雷竞技手机版app

原料的例子为甲醇产品生产链,乙烯和丙烯、二氯化乙烯、环氧乙烷、丙烯腈和炭黑是包含在附件3.9节。

分配和报告

在石化工业和炭黑行业,主要化石燃料(天然气、石油、煤)是用于non-fuel生产石化和炭黑。这些主要的使用化石燃料可能涉及燃烧碳氢化合物含量的一部分热量提高和生产辅助燃料(例如,气体)。

从原料获得燃料燃烧排放源类别应该分配给在IPPU部门。然而,燃料不是范畴内使用的来源,但其他地方转移出燃烧的过程(例如,用于集中供热)报告的排放应该适当的能源部门来源类别。源中包含的行业类别化工(2 b1 - 2 b10),见图1.1,工业过程和产品使用源类别在这本书的第一章。进一步讨论非能源使用的燃料中包含章节1和5的体积。

注意,国家能源统计数据可能包括总燃烧化石燃料(包括天然气、石油和煤,)以及辅助燃料(如工业过程气体)对能源生产。调查是很重要的,如果燃料用于石化行业都包括在国家能源统计数据。如果是这种情况,石化过程排放应该减去计算能源部门的排放量,以避免重复计算。这特别适用于乙烯和甲醇,主要燃料(如天然气、乙烷、丙烷)原料消耗可能在国家能源统计报告。

二氧化碳(CO2)捕捉技术应安装和使用在工厂,是一种很好的做法扣除二氧化碳捕捉到一个更高的层排放计算。默认的假设是没有二氧化碳捕获和存储(CCS)。任何方法考虑二氧化碳捕获过程中应该考虑二氧化碳捕获可能燃烧和流程相关。在燃烧过程排放的情况下单独报告,库存编译器应该确保相同数量的二氧化碳不数的两倍。在这些情况下二氧化碳捕获最好应该报道的总量在相应的能源燃烧和IPPU来源类别产生的大量二氧化碳的比例在这些来源类别。额外的二氧化碳捕获和存储的信息是指体积3,1.2.2节和更多细节捕获和存储卷2,部分2.3.4。

石化过程可能利用二氧化碳捕获其他原料,和二氧化碳也可以捕获从石化流程。这可能会产生潜在的重复计算问题。例如,一些甲醇植物可以利用副产品二氧化碳捕获来自其他工业过程作为原料在甲醇的生产。为了避免重复计算二氧化碳捕获不应报告为二氧化碳排放二氧化碳捕获的过程。

2请注意,没有单独的库存方法丙烯。丙烯被认为是生产乙烯的副产品。

甲醇

全世界几乎所有的甲醇是由天然气的蒸气重整。蒸汽转化和转移反应产生“合成气”由二氧化碳、一氧化碳(CO),和氢气(H2)。天然气甲醇生产工艺生产甲醇和二氧化碳,副产品从合成气体CO、H2。有几个替代过程从天然气或其他原料生产甲醇。这些包括传统的改革过程中,改革和相结合部分氧化的过程。原料到产品的过程的一个例子流程图为甲醇生产提供附件中3.9节(附件3.9)。过程描述下面包含在框3.8甲醇生产。

盒3.8

甲醇过程描述传统的改革过程

改革传统的甲醇生产过程包括蒸汽转化(可能包括一个改革者单位或主改革者单元和二次改革者单元)和甲醇合成。传统的改革过程的总体方程:

蒸汽转化	转移反应	甲醇生产
CH4 H2 + H2O ^ CO + 3	公司+ H2O ^ CO2 + h2	CO + H2 2 ^ CH3OH
CnHm + nH2O ^ nCO + H2 (m / 2 + n)		CO2 + H2 ^ 3 CH3OH + H2O

改革/转移反应	甲醇生产
2 CH4 + 3 H2O ^ 7 + CO2 + H2	有限公司7 + CO2 + H2 ^ 2 CH3OH + 2 H2 + H2O

这个过程和甲醇过程的剩余氢净化气体含有甲烷(CH4)和non-methane挥发性有机化合物(NMVOC)恢复烧了能量回收,一般在甲醇生产过程,生产过程蒸汽和/或电的过程。传统的改革过程可能利用二氧化碳捕获与其他工业过程作为一个补充原料甲醇生产过程。

结合改革过程

合并后的改革过程结合了传统蒸汽转化法与催化部分氧化过程。部分氧化的化学方程式是:

甲醇水蒸气重整反应	原料氧化反应
甲烷+ / O2 ^ 2 CO + H2 ^ CH3OH	CH4 CO2 + O2 ^ + 2 H2

合并后的改革过程产生一种合成气体,包含一个更平衡的氢气,一氧化碳(CO)的比例和二氧化碳比传统的改革过程,并且不产生氢气流能量回收。综合改革过程产生一个净化气体含有甲烷,燃烧甲醇过程中能量回收。

其他的生产过程

甲醇部分氧化也可能产生的石油、煤炭或石油化工原料,或煤的气化合成气,然而;这些原料和过程目前仅占全球的少量甲醇生产。

乙烯

全世界几乎所有的乙烯是由蒸汽裂化石油化工原料的方法。可能产生乙烯蒸汽裂化石油化工原料的石化工厂,也可能产生裂纹和其他进程在石油精炼厂。蒸汽裂解生产乙烯还生产二级产品包括丙烯和丁二烯。乙烯生产过程描述为蒸汽裂化过程中提供了盒3.9以下。

盒3.9

乙烯过程描述

蒸汽裂化

乙烯生产的基本化学方程式如下:

乙烷脱氢制乙烯C2Hg ^ C2H4 + H2

的类型和混合原料用于蒸汽裂解乙烯生产不同的地区,包括乙烷、丙烷、丁烷、石脑油、柴油和其他石化原料。在美国,大多数从蒸汽裂解生产乙烯乙烷,而在欧洲,韩国,和日本大多数乙烯生产蒸汽裂化石脑油。

蒸汽裂化石化原料生产乙烯还生产其他高价值(的)石化产品,包括丙烯、丁二烯和芳香族化合物。大多数全球丙烯生产乙烯的副产品生产,从蒸汽饼干或从液体中恢复过来催化裂化单位在石油精炼厂。蒸汽饼干使用石脑油原料丙烯的最大来源。还有其他的过程用于生产丙烯的技术包括丙烷催化脱氢。注意排放评估方法在本节仅适用于生产乙烯和丙烯的蒸汽饼干,并不适用于其他过程技术用于生产乙烯和丙烯。蒸汽裂解过程也会产生副产物氢气和甲烷和C4 +碳氢化合物,通常是燃烧过程中能量回收。

(Houdek, 2005:图1页3、4页)

二氯化乙烯、氯乙烯单体

全世界几乎所有的二氯乙烷(1,2二氯乙烷)是由直接氯化或氧氯化乙烯的方法,或两者的结合过程(称为“平衡的过程。”)的一个例子二氯化乙烯生产原料产品工艺流程图提供附件中3.9节(附件3.9)。对二氯化乙烯、氯乙烯单体生产过程描述框3.10中提供如下。注意,化合物的二氯乙烷也称为1,二氯乙烷。化合物的二氯乙烯,也称为1,2-dichloroethene,是一个不同的化合物。

盒3.10

二氯乙烷和氯乙烯单体过程描述直接氯化和氯氧化过程

直接氯化过程包括气相乙烯与氯反应生成二氯乙烷。氧氯化过程包括气相乙烯与盐酸和氧气反应生成二氯化乙烯和水。然后破解二氯化乙烯生产氯乙烯单体和盐酸。包含副产品的氧氯化过程产生过程废气二氧化碳产生的直接氧化乙烯原料。

最基本的化学方程直接氯化和氯氧化过程如下:

直接氯化	氧氯化反应	二氯化乙烯>氯乙烯
Cl2 C2H4 + ^ C2H4Q2	C2H4 +盐酸/ O2 + 2	2 C2H4Cl2 CH2CHCl ^ 2 + 2盐酸
	^ C2H4Cl2 +水
	二氧化碳(C2H4 O2 + 3 ^ 2 + 2水)

箱3.10(延续)二氯化乙烯和氯乙烯单体的过程描述

平衡的过程

直接氯化过程的组合产生二氯化乙烯和二氯乙烷裂解过程生产氯乙烯单体生产氯化氢的盈余。氯化氢的氧氯化过程提供了一个水槽。因此,二氯化乙烯/氯乙烯单体生产设施可能操作的平衡过程中直接氯化过程和氯氧化过程的总和。平衡过程的也生产过程排出气含有副产物二氧化碳的直接氧化乙烯原料。

基本化学方程平衡过程的生产氯乙烯单体乙烯如下:

氯化乙烯Dichloride-Vinyl单体反应	原料氧化反应
2 C2H4 + + / O2 ^ 2 CH2CHCl +氯水	二氧化碳(C2H4 O2 + 3 ^ 2 + 2水)

直接氯化生产过程和二氯化乙烯氧氯化过程并不是100%有效的乙烯原料的利用率。大约百分之三的乙烯原料不是转换为二氯化乙烯而是要么二氧化碳转换(通过直接氧化氯氧化过程中)或其他氯化碳氢化合物(在氧氯化过程或直接氯化过程。)过程包含其他氯化烃类废气排放到大气中之前一般对待。氯化碳氢化合物转换为二氧化碳热焚烧过程或者催化焚烧的过程。大多数二氯化乙烯/氯乙烯单体植物恢复能量的焚化炉气体和气体的过程。

环氧乙烷

环氧乙烷(灭菌)是由乙烯与氧气反应催化剂。副产品二氧化碳的直接氧化乙烯原料从过程排气流中删除使用回收碳酸溶液,和回收二氧化碳排放到大气中或恢复为进一步利用(如,粮食生产。)流程提供的氧气可能通过空气或纯氧与空气分离。原料到产品的一个例子为环氧乙烷生产工艺流程图提供附件中3.9节(附件3.9)。环氧乙烷生产过程描述如下框3.11中提供。

盒3.11

乙烯氧化过程描述

基本化学方程式的环氧乙烷生产乙烯乙二醇的生产如下:

环氧乙烷反应C2H4 + / O2 ^灭菌

原料氧化反应C2H4 O2 + 3 + 2 ^ 2二氧化碳水

乙二醇生产灭菌+ H2O ^ HO - C2H4哦

环氧乙烷反应的比例和副产品定义了环氧乙烷的选择性反应过程,用吨乙烯消耗每吨环氧乙烷生产。合并后的乙烯氧化反应和副产品二氧化碳反应是放热的,产生热量,这是恢复到产生蒸汽的过程。环氧乙烷过程也会产生其他液体和尾气副产品(如乙烷)这可能是燃烧过程中能量回收。二氧化碳和其他副产品的数量产生的过程和蒸汽生产过程依赖于选择性的过程。

环氧乙烷作为原料生产乙二醇,乙二醇醚、醇类和胺。全球大约70%的环氧乙烷生产乙二醇的生产中使用,包括乙二醇。

ACRYLONTRILE

全球超过90%的丙烯腈(丙烯腈)是通过直接的丙烯氨氧化氨(NH3)和氧气在催化剂。这个过程被称为SOHIO公司过程中,在标准石油公司俄亥俄州(SOHIO公司)。丙烯腈也可以制造的氨氧化丙烷或直接从丙烷与过氧化氢的反应。propane-peroxide直接过程最近被商业化,英国石油(BP)和其他制造商。(DOE, 2000)然而,过程数据没有现成的生产丙烯腈的丙烷原料。因此没有提供排放评估方法对于这个过程。原料到产品的一个例子为丙烯腈生产工艺流程图从丙烯提供附件中3.9节(附件3.9)。丙烯腈生产过程描述框3.12中提供如下。

盒3.12

丙烯腈过程描述

SOHIO公司流程

高纯度食用SOHIO公司过程包括流化床反应的丙烯,氨,在催化剂和氧。催化剂是重金属氧化物的混合物(包括铋、钼)。流程生产丙烯腈作为其主要产品和乙腈(乙腈)和氰化氢(HCN)作为辅助产品。主要产品的制程良率丙烯腈在一定程度上取决于所使用的催化剂的类型和过程配置。氨氧化过程也会产生二氧化碳,副产品有限公司和水的直接氧化丙烯原料,并产生其他碳氢化合物从氨氧化过程中的副反应。

乙腈和氰化氢分开的丙烯腈吸收,和氰化氢可能用于制造其他产品在现场或出售产品。氰化氢,不使用或出售可能燃烧能量回收或爆发。乙腈可能也恢复了作为产品出售,但更经常的乙腈燃烧能量回收或爆发。的废气主要包含二氧化碳吸收器发泄,有限公司,氮、水、未反应的丙烯,和其他碳氢化合物,可能爆发或热或催化氧化处理单元,有或没有能量回收。

沉重的底部的液体从乙腈-氰化氢丙烯腈吸收分离过程也可能燃烧能量回收或再生。丙烯腈和其他non-methane碳氢化合物也释放喷口杂过程,包括储罐。这些杂项过程喷口可能爆发或捕获并通过燃烧释放能量恢复。

基本化学方程由氨氧化生产丙烯腈的如下:

丙烯腈反应CH2 = CHCH3 O2 + 1.5 +氨 ^ CH2 = CHCN + 3 H2O	氢氰化反应 CH2 = CHCH3 O2 + 3 + 3 NH3 ^ 3 HCN + 6 H2O
乙腈反应CH2 = CHCH3 O2 + 1.5 + 1.5氨 ^ 1.5 CH3CN + 3 H2O	原料氧化 C3H6 +二氧化碳4.5 O2 ^ 3 + 3 H2O C3H6 O2 + 3 ^ 3 + 3 H2O

丙烯氨氧化的丙烯腈不是100%有效的丙烯原料的利用率。大约70%的丙烯原料转化为丙烯腈。大约85%的丙烯原料转化为主要产品丙烯腈或二级产品乙腈或氰化氢。剩下的丙烯原料是直接转化成二氧化碳的直接氧化氨氧化过程中原料或转化为其他碳氢化合物通过氨氧化过程中的副反应。

炭黑

全世界几乎所有的炭黑生产从石油或燃煤原料使用炉法炭黑的过程。炭黑生产过程描述框3.13中提供如下。

炉法炭黑过程部分燃烧过程的一部分炭黑原料是燃烧提供能量的过程。炭黑也可能使用其他石油原料或生产燃煤原料部分氧化过程,包括“黑色通道”过程和油烟的过程中,可能产生或直接由天然气部分氧化或芳香精油(“黑色通道过程”)。炭黑也可能产生的热裂解acetylene-containing原料(乙炔黑过程)或其他碳氢化合物的热裂解(“热黑过程”。)大约95%的全球炭黑生产过程通过炉黑;剩下的5%是由其他进程的方法。

全球大约90%的炭黑生产用于轮胎和橡胶工业(称为“橡胶黑色。”),其余用于颜料的应用程序(例如,油墨)和其他应用程序(如碳干电池电池。)炭黑使用炉法炭黑过程中,可能产生黑色热过程,乙炔炭黑过程、通道黑过程和灯黑的过程。这些过程进一步盒3.13中描述如下。原料产品工艺流程图的一个例子使用炉黑炭黑生产过程提供附件中3.9节(附件3.9)。

盒3.13

炭黑生产过程描述

炉法炭黑过程

炉法炭黑过程生产炭黑的炭黑原料”(也称为“炭黑油”)这是一个沉重的芳香油,可能衍生的副产品炼油过程或冶金(煤)可口可乐生产过程。原料或煤成原料,碳黑色原料,主要原料,注入一个炉加热的辅助原料的(一般天然气或石油)。天然气二次原料和部分炭黑原料氧化为生产过程提供热量,pyrolyzes其余炭黑原料炭黑。通风气体炉法炭黑过程中含有二氧化碳,有限公司硫化合物,CH4和NMVOCs。一部分尾气一般燃烧能量回收加热烘干机下游炭黑产品。剩余的能量回收尾气也可能燃烧,爆发,或不受控制的排放到大气。

黑色热过程

炭黑生产热黑过程中气态碳氢化合物的热分解或雾化石油油在缺乏空气生产炉。炭黑原料引入预热炉二次加热的原料,通常天然气,天然气炭黑生产过程。一对正在预热炉的辅助原料,另一炉接收炭黑原料。产量从这个过程大约45%的总碳的输入过程(或40%的总炭黑原料使用)和能源利用率大约是280 MJ /公斤炭黑生产。

乙炔黑的过程

炭黑生产乙炔或acetylene-containing光碳氢化合物通过喂养原料预热反应堆,炭黑的乙炔分解放热过程。全球总产量的乙炔黑只有大约40 000吨每年。炭黑产量从这个过程大约95 - 99的理论产量。乙炔黑碳约99.7%。

其他的生产过程

通道黑过程包括部分氧化燃烧的汽化炭黑原料在炉载气(这可能是焦炉煤气、氢气或甲烷)。炭黑产量这一过程可能是60%的总碳输入生产rubber-grade炭黑或10 ~ 30总碳的百分比输入pigment-grade炭黑。

灯黑过程包括露天焚烧炭黑原料的浅平底锅。关于原料产量和数据没有现成的ios版雷竞技下载 灯黑的过程。这个过程是一个微不足道的比例全球炭黑生产。

(柯克Othmer, 1992)

继续阅读:方法论的问题3921的选择方法

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