全球气候变化、生态环境破坏已成为全球关注的话题。我国作为目前最大的碳排放国,承担着国际社会上承诺的减排目标压力,同时也面临着严峻的国内环境保护形势。石油炼制行业是我国国民经济发展和能源供应的基础产业,同时也是高耗能、高污染、高排放行业。在我国积极应对气候变化、努力推进污染减排的背景下,石油炼制行已成为国家关注的重点领域。石化行业于2017年被纳入第一阶段的全国碳排放权交易市场,油品质量要求及污染物排放标准日趋严格,在此形势下,行业面临的节能减排压力进一步加大。在此形势下,精准的掌握企业碳排放水平、充分的了解环境影响关键环节以制定切实可行的减排方案显得尤为重要。本文针对目前石油炼制行业碳排放核算体系不够精准、无法核算无组织源碳排放、不能从根源解析环境影响关键环节的问题,对石油炼制工业过程层面的碳排放碳核算及环境影响评价开展了研究,主要研究内容及结论如下:(1)建立了企业层面精准化过程碳排放核算体系,弥补了目前碳排放体系核算结果不够精准、无法核算无组织源碳排放的问题。从产业结构、企业类型、工业过程及排放气体四个角度对研究范围进行了界定,采用“生产系统-生产装置-生产单元-排放节点”四层分级的方法对石油炼制过程碳排放源进行了识别并归类,建立了物料衡算-实测法的企业层面过程碳排放精准核算方法,并对我国中等规模炼油企业为案例进行了应用。各工业过程碳排放源归类为燃料燃烧源、工艺尾气源、逸散源、废物处理源、电力热力源。核算方法的精准性体现在:增加了对油气回收源、逸散源、废物处理源的碳排放核算,增加了非CO2形式碳排放核算,电力碳排放系数考虑了清洁电力的影响,对燃料燃烧源、生产过程无组织VOCs排放量的核算方法更为准确。案例应用核算结果为:该中等规模炼油企业碳排放系数核算为0.30t CO2eq/t原油;催化裂化、连续重整、常减压、油品储存及柴油加氢装置是全厂主要贡献过程;逸散源碳排放占全厂总碳排放的6.84%;非CO2形式碳排放占总碳排放的13.76%。对不同核算方法比较分析结果为:《石化指南》、《省级指南》、《2006年IPCC指南》核算结果分别低于本方法11.11%、55.27%、80.93%,未核算逸散排放源及未核算催化剂烧焦源是主要原因;《排查指南》法核算生产装置无组织源VOCs排放系数为本文核算方法的31.82%;采用实测法对催化剂烧焦源核算结果仅为本方法核算结果的7.3%。(2)从工业过程角度提出行业层面石油炼制碳排放核算方法,可弥补现有基于排放类别核算结果应用范围的局限性;对2000-2017年石油炼制行业碳排放特征及影响因素进行了定性及定量分析,揭示了行业碳减排存在的问题,识别了行业碳减排重点。分别从工业过程及排放类别角度构建了行业层面碳排放核算方法,采用基于排放类别方法对我国石油炼制行业2000-2017年碳排放量进行了核算,从碳排放量、碳排放强度、碳排放系数三个角度定性分析了行业碳排放特征,采用LMDI模型量化了加工规模、能源效率、能源结构、排放系数对碳增量的贡献。2000-2017年,石油炼制行业碳排放量逐年增高,尚未到达拐点;2000-2017年,行业碳排放系数呈现“先抑后扬”特征,规模化、集群化发展对碳减排有积极效果,产业链的延深是导致行业碳排放系数“上扬”的原因;要实现国家承诺的碳排放强度比2005年下降60%-65%的目标,石油炼制行业还需要进一步增加产品附加值、促进碳减排。加工规模对碳增量的促进作用逐年降低,但仍是导致行业碳增量的主导因素;能源效率已成为继加工规模后的第二大促进碳排放的影响因素,开始起到促进碳排放的作用,目前提升能源效率的手段已逐渐不能满足行业的发展需求,寻求更有效的能源效率提高途径迫在眉睫;能源结构对碳增量的贡献相对较小,能源结构因素对碳减排的潜力还需进一步挖掘;碳排放因子对年均碳增量的贡献不够明显,效应值皆为负值;碳排放因子对石油炼制行业碳排放起抑制作用,抑制效果不明显。(3)采用生命周期评价方法,从工业过程层面对典型石油炼制企业的环境影响进行了量化评价,弥补了基于具体石油产品开展生命周期环境影响评价结果不能全面反映石油炼制整体环境影响现状、不能从源头解析关键影响环节的不足。基于过程环境影响评价方法,对中等规模典型企业工业过程层面的环境影响进行全面系统的量化评价,明确石油炼制过程产生的主要环境影响类别、识别主要贡献装置及物质、从源头解析主要装置的关键环节,并从单位原料综合环境影响的角度评价工业过程环境影响水平。石油炼制过程产生的主要环境影响类别依次是臭氧耗竭、气候变化、人类毒性、细颗粒物形成、光化学氧化、水体酸性化、陆地生态毒性、淡水生态毒性及富营养化,对人类健康方面的影响更明显。对整个炼油企业来说,原油的开采生产过程是造成环境影响的主导因素;从工业过程层面来说,催化裂化、催化重整、常减压、柴油加氢、油品储存、循环冷却系统是造成石油炼制环境影响的主要过程;VOCs的现场排放、炼厂气燃烧、电力热力的使用、辅剂的生产及使用、循环水的冷却及油料空冷水冷过程是造成以上装置环境影响的四个关键环节,也是石油炼制行业今后控制的重点;导致以上环节贡献的主要影响因素包括原料性质、生产工艺、油品储存类型及管理水平等。刨除各生产装置原料加工量的影响来看,柴油加氢、催化裂化、催化重整(含苯抽提)、MTBE、延迟焦化、常减压的环境影响依次减小;氢气的使用是拉开柴油加氢与其它装置距离的主要原因。(4)创新性的构建了基于工业过程的企业及行业层面碳排放数据统计框架,丰富和完善了石油炼制行业碳排放数据统计理论和方法。针对目前基于排放类别统计石油炼制行业企业碳排放数据的现状,从工业过程角度构建了与上文企业行业工业过程碳排放核算方法相对应的碳排放数据统计框架;并根据过程生命周期环境影响评价结果,对VOCs减排及提高能源利用提出相关对策建议。企业层面碳排放数据统计形式设计了企业内部碳排放台账及对外统计报表两种类型;碳排放台账记录了企业内部碳排放核算所需的最原始数据,包括全厂及各工业过程两个维度,便于互相验证校核,保证数据准确性;对外统计报表则为统一的格式,可由行政主管部门统一下发给企业,该报表主要用于提供行业层面碳排放核算所需数据,包括体现各工业过程碳排放总体信息的总表及提供各工业过程不同碳排放类别核算过程信息的分表。行业层面工业过程碳排放数据统计框架以工业过程为基本统计单元,并根据原料/流程/技术及规模对各工业过程进一步分类,统计内容包括子类别下各工业过程行业层面的碳排放量、碳排放系数等信息。对于石油炼制VOCs减排方面,从安装在线监测、收集去除效率双重控制、加严VOCs排放标准、及时更新完善清洁生产评价体系四个方面对政府如何监管提供了建议。对于能源利用方面,从优化装置结构、提高能源效率、拓展能源结构三个方面提出相关对策,包括逐步降低催化裂化装置比重、进一步提高加氢工艺在二次加工占比、加强转化或淘汰小规模装置力度、进一步挖掘炼化一体化在装置之间及装置与系统之间提高能源效率的优势、提高清洁电力及天然气比重等。