2. 目標與范圍定義

2.1 大慶市新萬通科技開發(fā)有限公司及其產品介紹

大慶市新萬通科技開發(fā)有限公司（XWT）座落于中國第一大油田所在城市—大慶市，是一個集科研、設計、開發(fā)、生產、銷售、施工作業(yè)、技術服務于一體的綜合性企業(yè)，始建于1994年，注冊資金1.0005億元，固定資產1.2億元，具有自營進出口權，成為國家級高新技術企業(yè)，是中石油一級供應網絡會員單位。

XWT業(yè)務領域方向為油氣田開采用化學助劑及其施工作業(yè)涉及的整體配套服務。產品和服務包括調剖調驅劑、聚丙烯酰胺、提高采收率用表面活性劑、壓裂助劑、油田化學助劑、工業(yè)水處理劑的設計開發(fā)、生產、銷售及其技術服務，油（水）井調剖作業(yè)，甲醇、液氨、乙二醇、三甘醇的銷售；機械設備和石油鉆采專用設備的銷售及售后服務。

2.2 研究目的

本研究的目的是核算大慶市新萬通科技開發(fā)有限公司生產的聚合物鉻凝膠產品全生命周期過程的碳足跡，為第三方碳足跡認證提供詳細信息和數(shù)據(jù)支持。

碳足跡核算是大慶市新萬通科技開發(fā)有限公司實現(xiàn)低碳、綠色發(fā)展的基礎和關鍵，披露產品的碳足跡是大慶市新萬通科技開發(fā)有限公司環(huán)境保護工作和社會責任的一部分，也是大慶市新萬通科技開發(fā)有限公司邁向國際市場的重要一步。本項目的研究結果將為大慶市新萬通科技開發(fā)有限公司與聚合物鉻凝膠產品的采購商和第三方的有效溝通提供良好的途徑，對促進產品全供應鏈的溫室氣體減排具有積極作用。

本項目研究結果的潛在溝通對象包括兩個群體：一是大慶市新萬通科技開發(fā)有限公司內部管理人員及其他相關人員，二是企業(yè)外部利益相關方，如上游供應商、下游采購商、地方政府和環(huán)境非政府組織等。

2.3 研究范圍

根據(jù)本項目研究目的，按照PAS 2050^[3]和ISO 14067^[4]標準的要求。確定本研究的研究范圍包括功能單位、系統(tǒng)邊界、分配原則、取舍原則、影響評價方法和數(shù)據(jù)質量要求等。

2.3.1 功能單位

為方便系統(tǒng)中輸入/輸出的量化，功能單位被定義為生產1t聚合物鉻凝膠。

2.3.2系統(tǒng)邊界

圖1.1  聚合物鉻凝膠生產系統(tǒng)邊界圖

在這項研究中，聚合物鉻凝膠產品的系統(tǒng)邊界屬“從搖籃到大門”的類型，為了實現(xiàn)上述功能單位，聚合物鉻凝膠的系統(tǒng)邊界見下表：

表1.2  包含和未包含在系統(tǒng)邊界內的生產過程

2.3.3 取舍準則

本研究采用的取舍準則為：

50. 各生產單元過程物料與產品的重量比小于1%，且上游數(shù)據(jù)不可得的物料被忽略
50. 各生產單元過程物料與產品的重量比小于1%，且上游數(shù)據(jù)可得的物料不被忽略
50. 各生產單元過程物料與產品的重量比大于1%，且上游數(shù)據(jù)不可得的物料采用按化學成分近似替代
50. 來自于上游的低價值物料，如礦渣、爐渣等

本報告所有原輔料和能源等消耗都關聯(lián)了上游數(shù)據(jù)，部分消耗的上游數(shù)據(jù)采用近似替代的方式處理，因此無忽略的物料。

2.3.4 影響類型和評價方法

基于研究目標的定義，本研究只選擇了全球變暖這一種影響類型，并對產品生命周期的全球變暖潛值（GWP）進行了分析，因為GWP是用來量化產品碳足跡的環(huán)境影響指標。

研究過程中統(tǒng)計了各種溫室氣體，包括二氧化碳（CO₂），甲烷（CH₄），氧化亞氮（N₂O），四氟化碳（CF₄），六氟乙烷（C₂F₆）,六氟化硫（SF₆），氫氟碳化物（HFC）和哈龍等。并且采用了IPCC第四次評估報告(2007年)提出的方法來計算產品生產周期的GWP值。該方法基于100年時間范圍內其他溫室氣體與二氧化碳相比得到的相對輻射影響值，即特征化因子，此因子用來將其他溫室氣體的排放量轉化為CO₂當量（CO₂e）。例如，1kg甲烷在100年內對全球變暖的影響相當于25kg二氧化碳排放對全球變暖的影響，因此以二氧化碳當量（CO₂e）為基礎，甲烷的特征化因子就是25kg CO₂e^[6]。

2.3.5 軟件和數(shù)據(jù)庫

本研究采用eFootprint軟件系統(tǒng)，建立了聚合物鉻凝膠產品生命周期模型，并計算得到LCA結果。eFootprint軟件系統(tǒng)是由億科環(huán)境科技有限公司研發(fā)的在線LCA分析軟件，支持全生命周期過程分析，并內置了中國生命周期基礎數(shù)據(jù)庫（CLCD）、歐盟ELCD數(shù)據(jù)庫和瑞士的Ecoinvent數(shù)據(jù)庫。

研究過程中用到的數(shù)據(jù)庫，包括CLCD和Ecoinvent數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中生產和處置過程數(shù)據(jù)都是“從搖籃到大門”的匯總數(shù)據(jù)，分別介紹如下：

中國生命周期基礎數(shù)據(jù)庫（CLCD）由成都億科環(huán)境科技有限公司開發(fā)，是一個基于中國基礎工業(yè)系統(tǒng)生命周期核心模型的行業(yè)平均數(shù)據(jù)庫。CLCD數(shù)據(jù)庫包括國內主要能源、交通運輸和基礎原材料的清單數(shù)據(jù)集，其中電力（包括火力發(fā)電和水力發(fā)電以及混合電力傳輸）和公路運輸被本研究所采用。2009年，CLCD數(shù)據(jù)庫研究被聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)和聯(lián)合環(huán)境毒理學與化學協(xié)會（SETAC）授予生命周期研究獎。

Ecoinvent數(shù)據(jù)庫由瑞士生命周期研究中心開發(fā)，數(shù)據(jù)主要來源于瑞士和西歐國家，該數(shù)據(jù)庫包含約4000條的產品和服務的數(shù)據(jù)集，涉及能源，運輸，建材，電子，化工，紙漿和紙張，廢物處理和農業(yè)活動等。http://www.Ecoinvent.org

2.3.6 數(shù)據(jù)質量要求

為滿足數(shù)據(jù)質量要求，在本研究中主要考慮了以下幾個方面：

14. 數(shù)據(jù)準確性：實景數(shù)據(jù)的可靠程度
14. 數(shù)據(jù)代表性：生產商、技術、地域以及時間上的代表性，代表企業(yè)2020年生產水平
14. 模型一致性：采用的方法和系統(tǒng)邊界一致性的程度

為了滿足上述要求，并確保計算結果的可靠性，在研究過程中首選來自生產商和供應商直接提供的初級數(shù)據(jù)，其中企業(yè)提供的經驗數(shù)據(jù)取平均值，本研究在2021年9月進行企業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的調查、收集和整理工作。當初級數(shù)據(jù)不可得時，盡量選擇代表區(qū)域平均和特定技術條件下的次級數(shù)據(jù)，次級數(shù)據(jù)大部分選擇來自CLCD數(shù)據(jù)庫和Ecoinvent數(shù)據(jù)庫；當目前數(shù)據(jù)庫中沒有完全一致的次級數(shù)據(jù)時，采用近似替代的方式選擇CLCD數(shù)據(jù)庫和Ecoinvent數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)是經嚴格審查，并廣泛應用于國際上的LCA研究。各個數(shù)據(jù)集和數(shù)據(jù)質量將在第4章對每個過程介紹時詳細說明。

現(xiàn)場過程溫室氣體的直接排放量為次級數(shù)據(jù)，全由標準或文獻中的公式計算得到。

3. 過程描述

3.1 聚合物鉻凝膠生產

大慶市新萬通科技開發(fā)有限公司聚合物鉻凝膠產品生產工藝流程見下圖：

圖3.1  聚合物鉻凝膠生產工藝流程

生產工序數(shù)據(jù)清單見下表：

表3.1  聚合物鉻凝膠生產數(shù)據(jù)清單

3.2 電力獲取排放因子

大慶市新萬通科技開發(fā)有限公司位于黑龍江省大慶市薩爾圖區(qū)西虹路105號，本次調研大慶市新萬通科技開發(fā)有限公司產品生產用電來源于黑龍江省大慶電業(yè)局，代表2021年黑龍江省電網平均排放因子。通過eFootprint計算獲取1kwh電力排放0.6342kg CO₂e。

4. 結果分析與討論

將清單數(shù)據(jù)用eFootprint計算得到生產1t聚合物鉻凝膠的碳足跡為37.14 kgCO₂e。

表4.1  聚合物鉻凝膠碳足跡

4.1 聚合物鉻凝膠的碳足跡按物質獲取展示

圖4.1  聚合物鉻凝膠的碳足跡按物質獲取展示

由圖可知，聚合物鉻凝膠產品生命周期物質獲取中，水的獲取對其GWP貢獻最大占32.8%；聚丙烯酰胺的獲取占24.8%，電的獲取占22.5%，無水醋酸鈉的獲取占7.2%，淀粉的獲取占5.3%，氫氧化鈉的獲取占4.3%，三氯化鉻的獲取占3.1%。

4.2 聚合物鉻凝膠的碳足跡按過程展示

圖4.2  聚合物鉻凝膠生命周期各過程碳足跡貢獻比例

上圖展示了聚合物鉻凝膠產品生命周期各過程碳足跡貢獻比例的情況，可知原材料的獲取過程對碳足跡貢獻較大，占聚合物鉻凝膠碳足跡的77.5%；能源獲取過程占22.5%。

4.3 聚合物鉻凝膠生產的靈敏度分析

聚合物鉻凝膠生產生命周期過程，不同物料和能源等獲取對聚合物鉻凝膠碳足跡的貢獻大小見表。

表4.2  聚合物鉻凝膠生產不同過程碳足跡貢獻識別

5. 結論

通過以上分析可知，大慶市新萬通科技開發(fā)有限公司生產1t聚合物鉻凝膠的碳足跡為37.14 kgCO₂e。

聚合物鉻凝膠產品生命周期過程中，原材料的獲取過程對碳足跡貢獻較大，占聚合物鉻凝膠碳足跡的77.5%；能源獲取過程次之，占22.5%。

為減小產品碳足跡，建議如下：

50. 現(xiàn)場調查聚丙烯酰胺、無水醋酸鈉等供應商生產工藝，促進供應商環(huán)境績效的提升；
50. 對原材料的生產過程進現(xiàn)場調研，并計算不同企業(yè)產品碳足跡，選擇生產工藝更低碳的企業(yè)作為供應商，建立企業(yè)自身的綠色供應鏈；
50. 針對企業(yè)自身提供清潔生產水平，減少能源的消耗。
50.  

References:

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

[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]. PAS 2050: 2011-Specification for the Assessment of the Life Cycle Greenhouse Gas Emissions of Goods and Services[J]. Department for Environment, Food and Rural Affairs, & British Standards Institution: United Kingdom, 2011: 2-12.

[4]. 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.

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