Приложение Е (обязательное). Индикативные показатели удельных выбросов парниковых газов

Приложение Е
(обязательное)

Индикативные показатели удельных выбросов парниковых газов

В целях реализации Стратегии социально-экономического развития Российской Федерации, утверждённой распоряжением Правительства РФ от 29 октября 2021 г. N 3052-р, предусматривающей внедрение технологий с низким уровнем выбросов парниковых газов и высокой энергоэффективностью в углеродоёмких отраслях промышленности, в настоящем Справочнике НДТ установлены индикативные показатели удельных выбросов парниковых газов, определённые по результатам проведения национального отраслевого бенчмаркинга.

Применение индикативных показателей в рамках промышленной политики будет направлено на мотивацию предприятий к модернизации в сторону повышения ресурсной и энергетической эффективности, в том числе индикативные показатели могут применяться в рамках реализации мер государственной политики, направленных на стимулирование сокращения выбросов парниковых газов, а также в рамках других механизмов государственной поддержки инвестиционной деятельности.

Е.1 Краткая характеристика отрасли с точки зрения выбросов парниковых газов

Основным источником парниковых газов в отрасли минеральных удобрений являются выбросы диоксида углерода от производства аммиака (41,4 млн т CO ₂-экв. в 2019 г.) и закиси азота от производства азотной кислоты (5,6 млн т CO ₂-экв. в 2019 г.).

При получении аммиака основной объём CO ₂ образуется на стадии конверсии природного газа в синтез-газ (разбавленные потоки выбрасываемых в атмосферу дымовых газов после сжигания природного газа как топлива в трубчатых печах и котлах) и после очистки конвертированного газа со стадии двухступенчатой конверсии CO (концентрированные реакторные потоки, которые могут выбрасываться в атмосферу либо использоваться для получения товарной продукции, прежде всего в производстве карбамида).

При получении азотной кислоты образуется N ₂O как нежелательный побочный продукт на стадии каталитического окисления аммиака. На ряде агрегатов помимо закиси азота образуется CO ₂ на стадии каталитической очистки выхлопного газа при использовании природного газа в качестве газа-восстановителя.

Е.2 Этапы проведения бенчмаркинга

Национальный бенчмаркинг для отрасли минеральных удобрений выполнен в соответствии с требованиями ГОСТ Р 113.00.11-2022 "Наилучшие доступные технологии. Порядок проведения бенчмаркинга удельных выбросов парниковых газов в отраслях промышленности". Результаты бенчмаркинга удельных выбросов парниковых газов являются основой для установления индикативных показателей удельных выбросов парниковых газов.

Основные этапы проведения бенчмаркинга:

- формирование экспертной группы;

- определение границ процессов для количественного определения выбросов ПГ и выбор методик(и) расчета выбросов ПГ;

- разработка анкеты для сбора данных, необходимых для расчета удельных выбросов ПГ;

- сбор и обработка данных, необходимых для расчета удельных выбросов ПГ;

- расчет удельных выбросов ПГ;

- верификация результатов расчетов удельных выбросов ПГ;

- построение кривой бенчмаркинга удельных выбросов ПГ.

Е.3 Методология проведения бенчмаркинга удельных выбросов парниковых газов

Расчёты удельных прямых выбросов парниковых газов проведены на основании данных, предоставленных предприятиями при анкетировании (расход и состав углеродсодержащего топлива (сырья), объём выпускаемой продукции и др.), с учётом положений методических указаний, утверждённых приказом Минприроды России от 30.06.2015 N 300, Руководящих принципов национальных инвентаризаций парниковых газов МГЭИК 2006 года и уточнений 2019 года к ним, в периметре технологии, соответствующему описанию в настоящем Справочнике НДТ. Удельные значения выбросов парниковых газов (в единицах т или кг CO ₂-экв/т продукта) определены для каждой установки (агрегата) как отношение массы образованных парниковых газов к массе выпущенной продукции за календарный год. Для производства аммиака поток CO ₂, направляемый на получение карбамида, учитывался как прямой "выброс". Для производства азотной кислоты учитывался коэффициент выбросов N ₂O в зависимости от давления в контактном аппарате и абсорбере и значение потенциала глобального потепления 298.

Е.3.1 Определение границ производственных процессов для количественного определения выбросов ПГ и выбор методики расчета выбросов ПГ

В рамках проведения бенчмаркинга были рассмотрены производства следующих видов продуктов, относящихся к области применения настоящего Справочника, на предмет образования прямых выбросов парниковых газов:

- аммиак;

- серная кислота;

- фосфорная кислота;

- азотная кислота;

- удобрения на основе сернокислотной переработки фосфатного сырья;

- удобрения на основе азотнокислотной переработки фосфатного сырья;

- NK-удобрения;

- сульфат аммония;

- водорастворимые NPK-удобрения по схеме дробления;

- водорастворимые удобрения по схеме с очисткой фосфатов аммония;

- калийно-магниевые удобрения;

- удобрение азотное жидкое (N:S);

- аммиачная селитра;

- известково-аммиачная селитра;

- карбамид;

- КАС (карбамидно-аммиачная смесь);

- хлористый калий.

Границы производственных процессов соответствуют их описанию в настоящем Справочнике НДТ.

Е.3.2 Исходные данные для расчета выбросов ПГ

Исходными сведениями для расчета прямых выбросов ПГ были приняты данные 24 заводов, являющихся крупнейшими производителями продукции, относящейся к области применения настоящего Справочника, предоставленных в ходе анкетирования с использованием унифицированного шаблона отраслевой анкеты для сбора данных. Данные предоставлены за период 2019-2021 гг.

Е.3.3 Расчет удельных прямых выбросов ПГ

Удельное значение образования парниковых газов (в единицах т или кг CO ₂-экв/т продукта) рассчитывается для каждой установки (агрегата) как отношение массы образованных парниковых газов (m _ghg) к массе выпущенного продукта (m _p) за календарный год:

Масса образовавшихся парниковых газов (на примере производства аммиака) рассчитывается как сумма масс диоксида углерода, образовавшегося от углеводородного газа, использованного в процессе как топливо (), как сырьё (), поданного на факельную установку () и в котёл, на ТЭЦ и т.п. (), и массы метана () в единицах CO ₂-экв, образовавшегося на факельной установке или в технологическом процессе.

Масса метана определяется с учётом значения потенциала глобального потепления ():

, где

 = 25;

- выброс метана по данным предприятия, т;

N _c1 - молярная доля метана в топливе факельной установки, %;

V _fl - объём топлива, поданного на факельную установку, тыс. м ³;

k _ub - коэффициент недожога для факельной установки (по умолчанию 0,005);

- плотность метана при н.у. (0,717 кг/м ³).

Масса диоксида углерода, образовавшаяся в результате сжигания углеродсодержащего топлива, рассчитывается как:

, где

V _fu - объём топлива, поданного для обеспечения подвода тепла, тыс. м3;

N _C1, N _C2 и т.д. - молярная доля соответствующих углеводородов или CO/CO ₂ в топливе, %;

- плотность двуокиси углерода при н.у. (1,9768 кг/м ³).

Подобным образом рассчитывается масса диоксида углерода, образовавшаяся в результате преобразования углеводородного сырья (поданного "на технологию"), сжигания топлива в котле с учётом использования дополнительных видов топлива (например, продувочных газов).

Масса диоксида углерода от факельных установок рассчитывается как:

Для остальных производств удельное значение выбросов ПГ от сжигания топлива рассчитывается подобным способом. Для производства азотной кислоты учитывается выброс N ₂O с учётом значения потенциала глобального потепления 298.

Е.3.4 Результаты расчетов УВ ПГ

Результаты расчётов выбросов ПГ приведены в таблице Е.1.

Таблица Е.1 - Показатели удельных выбросов парниковых газов для различных производственных процессов отрасли минеральных удобрений

Производственный процесс	Единицы измерения	Удельные показатели выбросов парниковых газов в расчете на 1 т продукции ***
		Минимальное значение	Максимальное значение
Аммиак	т CO 2-экв./т NH 3	1,850	2,517
Серная кислота	кг CO 2-экв./т 100 % H 2SO 4	0	3,919
Фосфорная кислота *	-	-	-
Азотная кислота	т CO 2-экв./т 100 % HNO 3	2,086	2,867
Производство удобрений на основе сернокислотной переработки фосфатного сырья	кг CO 2-экв./т продукции	7,09	94,9
Производство удобрений на основе азотнокислотной переработки фосфатного сырья	кг CO 2-экв./т продукции	1,56	71,1
NK-удобрения *	-	-	-
Сульфат калия *	-	-	-
Производство сульфата аммония	кг CO 2-экв./т продукции	11,9	152,5
Водорастворимые NPK-удобрения по схеме дробления *	-	-	-
Водорастворимые удобрения по схеме с очисткой фосфатов аммония *	-	-	-
Калийно-магниевые удобрения *	-	-	-
Удобрение азотное жидкое (N:S) *	-	-	-
Аммиачная селитра *	-	-	-
Производство известково-аммиачной селитры	кг CO 2-экв./т продукции	-	18,1
Производство карбамида **	т CO 2-экв./т продукции	0,016	0,367
Производство карбамидно-аммиачной смеси	кг CO 2-экв./т продукции	-	111,7
Производство хлористого калия	кг CO 2-экв./т продукции	-	171,0
* Прямые выбросы парниковых газов отсутствуют. ** на ряде агрегатов получения карбамида отсутствуют прямые выбросы парниковых газов, т.к. сжигание топлива для получения тепла (пара) осуществляют за пределами цеха. *** Значения выбросов парниковых газов могут отличаться от приведённых в настоящей таблице при изменении состава топливного газа.

Е.4 Индикативные показатели удельных выбросов парниковых газов

Е.4.1 Критерии установления индикативных показателей удельных выбросов парниковых газов

На основании результатов отраслевого бенчмаркинга для производственных процессов получения аммиака, азотной кислоты и серной кислоты установлены индикативные показатели удельных выбросов парниковых газов двух уровней:

1. Верхний уровень индикативного показателя (ИП 1) определяется:

- по уровню девятого дециля (замыкающего первые 90 %) - для процессов получения аммиака, серной кислоты;

- по максимальному уровню - для процессов получения азотной кислоты;

2. Нижний уровень индикативного показателя (ИП 2) определяется:

- по уровню медианы - для процессов получения аммиака, серной кислоты;

- исходя из показателя выброса закиси азота 2,5 + 25 % кг N ₂O/т HNO ₃ в случае применения технологии разрушения N ₂O, в т.ч. НСКВ, приводящей к снижению выбросов N ₂O - для процессов получения азотной кислоты.

Для процессов получения удобрений на основе сернокислотной переработки фосфатного сырья, удобрений на основе азотнокислотной переработки фосфатного сырья, сульфата аммония, известково-аммиачной селитры, карбамида, карбамидно-аммиачной смеси, хлористого калия приведена справочная информация об удельных показателях выбросов парниковых газов. Для остальных процессов, описанных в настоящем Справочнике НДТ, прямые выбросы парниковых газов отсутствуют.

Е.4.2 Индикативные показатели удельных выбросов парниковых газов

Диаграммы бенчмаркинга и индикативные показатели удельных выбросов парниковых газов для производственных процессов получения аммиака, азотной кислоты и серной кислоты приведены на рисунках Е.1 - Е.3 соответственно и в таблице Е.2.

Рисунок Е.1 - Диаграмма бенчмаркинга и индикативные показатели удельных выбросов парниковых газов для производства аммиака

Рисунок Е.2 - Диаграмма бенчмаркинга и индикативные показатели удельных выбросов парниковых газов для производства азотной кислоты

Рисунок Е.3 - Диаграмма бенчмаркинга и индикативные показатели удельных выбросов парниковых газов для производства серной кислоты

Таблица Е.2 - Индикативные показатели удельных выбросов парниковых газов для различных производственных процессов отрасли минеральных удобрений

Производственный процесс	Единицы измерения	Индикативный показатель удельных выбросов парниковых газов
		Нижний уровень (ИП 2)	Верхний уровень (ИП 1)
Производство аммиака	т CO 2-экв./т NH 3	2,247	2,421
Производство азотной кислоты	т CO 2-экв./т 100 % HNO 3	0,931	2,867
Производство серной кислоты	кг CO 2-экв./т 100 % H 2SO 4	1,028	3,827

Е.4.3 Удельные показатели выбросов парниковых газов (справочная информация)

Справочная информация по удельным показателям выбросов парниковых газов для производственных процессов получения удобрений на основе сернокислотной переработки фосфатного сырья, удобрений на основе азотнокислотной переработки фосфатного сырья, сульфата аммония, известково-аммиачной селитры, карбамида, карбамидно-аммиачной смеси, хлористого калия приведены в таблице Е.3.

Таблица Е.3 - Удельные показатели выбросов парниковых газов для различных производственных процессов отрасли минеральных удобрений

Производственный процесс	Единицы измерения	Удельные показатели выбросов парниковых газов в расчете на 1 т продукции
		Минимальное значение	Максимальное значение
Производство удобрений на основе сернокислотной переработки фосфатного сырья	кг CO 2-экв./т продукции	7,09	94,9
Производство удобрений на основе азотнокислотной переработки фосфатного сырья	кг CO 2-экв./т продукции	1,56	71,1
Производство сульфата аммония	кг CO 2-экв./т продукции	11,9	152,5
Производство известково-аммиачной селитры	кг CO 2-экв./т продукции	-	18,1
Производство карбамида *	т CO 2-экв./т продукции	0,016	0,36
Производство карбамидно-аммиачной смеси	кг CO 2-экв./т продукции	-	111,7
Производство хлористого калия	кг CO 2-экв./т продукции	-	171,0

Е.5 Основные направления снижения выбросов парниковых газов в отрасли минеральных удобрений

Общие для отрасли подходы к сокращению выбросов парниковых газов включает следующие мероприятия:

- реструктуризация топливного баланса;

- вовлечение вторичных топливно-энергетических ресурсов;

- повышение энергоэффективности за счёт нового оборудования или оптимизации режимов действующего;

- применение новых катализаторов, обеспечивающих высокую конверсию сырья и селективность по целевому продукту;

- комбинирование технологических процессов (например, совместное производство аммиака и метанола с общей стадией получения синтез-газа);

- внедрение технологий улавливания, использования и захоронения использования углекислого газа.

Подходы к сокращению выбросов парниковых газов для аммиачного производства:

- использование диоксида углерода (например, для получения карбамида, пищевой углекислоты;

- использование водорода, получаемого при помощи электролизёров, работающих на возобновляемых источниках энергии (в случае, если выбросы парниковых газов в течение всего жизненного цикла энергетического оборудования не превышают таковые при получении аммиака традиционными способами).

Подходы к сокращению выбросов парниковых газов для азотнокислого производства:

- частичное предотвращение образования N ₂O путем подавления нежелательных побочных реакций на стадии окисления аммиака (первичные методы);

- разложение N ₂O сразу после образования в контактном аппарате (вторичные методы);

- разложение N ₂O из потока хвостового газа, поступающего после абсорбционной колонны, в отдельном реакторе (третичные методы);

- использование технологий неселективного каталитического восстановления для снижения выбросов NO _x, которые могут привести к снижению N ₂O.