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3 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 1 < 제목차례 > 제 1 장온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인개요 1 1. 온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인개요 목적 대상온실가스 1 2. 정유업종산업의개요 정유업종의일반현황 정유산업제조공정 정유업종제품구분 16 제 2 장경계설정 조직경계 운영경계 직접온실가스배출원 간접온실가스배출원 32 제 3 장배출량계산 직접온실가스배출 고정연소 이동연소 공정배출 탈루배출 폐기물 간접온실가스배출 전력의구매 스팀 ( 열 ) 의구매 89

4 2 제 4 장. 정유업종의 Good Practice 경계설정 조직경계 운영경계 배출량산정 직접온실가스배출원 간접온실가스배출원 114

5 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 3 < 표차례 > < 표 1> 지구온난화지수 (GWP) 2 < 표 2> 사업장의운영경계설정분류 23 < 표 3> 정유업종의직접배출원의세부분류및내용 25 < 표 4> 배출량산정방법선택기준 33 < 표 5> 연료원별발열량 36 < 표 6> 연료원별 CO2 배출계수 37 < 표 7> 연료원별 non-co2 배출계수 38 < 표 8> 설비별 non-co2 배출계수 (Industrial Source) 44 < 표 9> 배출량산정방법선택기준 48 < 표 10> 사용연료에따른도로운송차량의온실가스배출계수 52 < 표 12> 온실가스배출량산정방법 56 < 표 13> 촉매재생공정배출량산정단계 (1) 58 < 표 14> 촉매재생공정배출량산정단계 (2) 59 < 표 15> 수소공정 : CO2 배출량산정단계 (Tier 3) 62 < 표 16> 수소공정 : CO2 배출량산정단계 (Tier 2) 63 < 표 17> 탈루배출부분의종류별누출율 71 < 표 18> 산업폐수의 CH4 보정계수 Default 값 75 < 표 19> N2O의방법론적 Default 배출계수 77 < 표 20> MSW 소각로의 CH4 배출계수 83 < 표 21> 폐기물소각기술에따른배출계수 85 < 표 22> 전력부문 CO2 배출계수 (2002~2006) 87 < 표 23> 전력부문 CH4 배출계수 (2002~2006) 87 < 표 24> 전력부문 N2O 배출계수 (2002~2006) 88 < 표 25> 가상사업장의 2006년 Data 92 < 표 26> 가상사업장의배출원목록 95

6 4 < 그림차례 > < 그림 1> 우리나라도입원유의구성비율 4 < 그림 2> 원유도입추이 5 < 그림 3> 정제능력및제품생산추이 6 < 그림 4> 정유산업생산공정 7 < 그림 5> 감압증류공정 8 < 그림 6> 수첨탈황공정 9 < 그림 7> 접촉개질공정 10 < 그림 8> 중질유분해공정 10 < 그림 9> 수소제조공정 12 < 그림 10> 유황회수공정 13 < 그림 11> 폴리프로필렌공정 15 < 그림 12> 정유공장의조직경계 21 < 그림 13> 정유사업장의배출원및배출가스모식도 24 < 그림 14> 정유사업장의고정연소배출원모식도 27 < 그림 15> 정유사업장의이동연소배출원모식도 28 < 그림 16> 정유사업장의공정배출모식도 29 < 그림 17> 정유사업장의탈루배출모식도 30 < 그림 18> 정유사업장의폐기물배출모식도 31 < 그림 19> 정유사업장의간접온실가스배출모식도 32 < 그림 20> 정유공정배출방법론 Decision Tree 55 < 그림 21> 촉매재생공정 57 < 그림 22> Decoking 공정배출산정방법선택과정 57 < 그림 23> 수소제조공정에서의온실가스배출 60 < 그림 24> 수소제조공정배출량산정방법론결정 61 < 그림 25> 황회수제거공정에서의온실가스배출 64 < 그림 26> 탈루배출량산정방법선정기준 69 < 그림 27> 가상의정유회사의조직도 93 < 그림 28> 가상사업장의운영경계 94 < 그림 29> 가상사업장의고정연소배출원 96

7 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 5 < 그림 30> 가상사업장의이동연소배출원 102 < 그림 31> 가상사업장의공정배출원 105 < 그림 32> 가상사업장의탈루배출원 109 < 그림 33> 가상사업장의폐수처리장 / 폐기물소각장 111 < 그림 34> 간접온실가스배출원 114

8 6 < 수식차례 > < 수식 1> 고정연소의배출량계산식 (Simple Method) 34 < 수식 2> 고정연소의배출량계산식 (Advanced Method) 42 < 수식 3> 이동연소의배출량계산식 (Simple Method) 51 < 수식 4> 이동연소의배출량계산식 (Advanced Method) 53 < 수식 5> 촉매재생공정중발생하는배출량계산식 (1) 58 < 수식 6> 촉매재생공정중발생하는배출량계산식 (2) 59 < 수식 7> 수소공정 : CO2 배출량산정식 (Tier 3) 62 < 수식 8> 수소공정 : CO2 배출량산정식 (Tier 2) 63 < 수식 9> 정유정제공정탈루부분의온실가스배출량산정식 70 < 수식 10> 산업폐수에서의 CH4 배출량산정식 73 < 수식 11> TOW 산정식 74 < 수식 12> 산업폐수에서의배출계수산정식 74 < 수식 13> 산업폐수에서의 N2O 배출량산정식 77 < 수식 14> 수중에서배출되는질소산정식 77 < 수식 15> 고정연소의소각부문기업단위페기물의 CO2 배출량계산식 80 < 수식 16> 고정연소의소각부문기업단위페기물의 CO2 배출량계산식 (MSW) 81 < 수식 17> 소각부문 CH4 배출량계산식 83 < 수식 18> 소각부문 N2O 배출량계산식 85 < 수식 19> 전력구매의배출량산정식 87 < 수식 20> 스팀구매의배출량산정식 89 < 수식 21> 스팀배출계수산정식 89

9 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 1 제 1 장온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인개요 1. 온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인개요 1.1 목적 정유정제업종의온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인은정유시설사업장의온실가스배출원을파악하고온실가스배출량을산정하는방법에대해해당업종의특성에적합한예시를제시함으로써정유정제업종의온실가스배출량산정에대한이해를높이는데그목적이있다. 1.2 대상온실가스 본 Good Practice 가이드라인에서는교토의정서에서규정하고있는 6 대온실가스, 즉이산화탄소 (CO 2 ), 메탄 (CH 4 ), 아산화질소 (N 2 O), 수소불화탄소 (HFCs), 과불화탄소 (PFCs), 육불화황 (SF 6 ) 을산정대상온실가스로정의한다. 이들온실가스의지구온난화에기여하는정도는지구온난화지수 (GWP, Global Warming Potential) 를통해알수있으며, 이는대기농도의변화를직접계산하지않고여러가스의배출수준을보통의척도로바꾸는데사용하는지표로써 GWP 1 은특정기간동안 ( 보통 100년기준 ) 이산화탄소 1kg의배출량에비해특정온실가스 1kg이지구온난화에미치는정도를나타낸다. GWP 지수를이용하여대상온실가스를이산화탄소등가치 (CO 2 e, Carbon Dioxide equivalent) 로환산하여전체온실가스배출량을합산할수있다.

10 2 < 표 1> 지구온난화지수 (GWP) GWP(100-yr) 온실가스 AR2 AR3 AR4 Carbon dioxide ( 이산화탄소 ) CO Methane ( 메탄 ) CH Nitrous oxide ( 아산화질소 ) N 2O HFC-23 CHF 3 11,700 12,000 14,800 HFC-32 CH 2F HFC-41 CH 3F HFC-125 C 2HF 5 2,800 3,400 3,500 HFC-134 C 2H 2F 4 1,000 1,100 HFC-134a C 2H 2F 4 1,300 1,300 1,430 HFC-143 C 2H 3F HFC-143a C 2H 3F 3 3,800 4,300 4,470 HFC-152 C 2H 4F 2 43 HFCs (hydrofluorocarbons, HFC-152a C 2H 4F 수소불화탄소 ) HFC-161 C 2H 5F HFC-227ea C 3HF 7 2,900 3,500 3,220 HFC-236cb C 3H 2F 6 1,300 HFC-236ea C 3H 2F 6 1,200 HFC-236fa C 3H 2F 6 6,300 9,400 9,810 HFC-245ca C 3H 3F HFC-245fa C 3H 3F ,030 HFC-365mfc C 4H 5F HFC-43-10mee C 5H 2F 10 1,300 1,500 1,640 PFC-14 CF 4 6,500 5,700 7,390 PFC-116 C 2F 6 9,200 11,900 12,200 PFCs (perfluorocarbons, PFC-218 C 3F 8 7,000 8,600 8,830 과불화탄소 ) PFC C 4F 10 7,000 8,600 8,860 PFC C 5F 12 8,900 9,160 PFC C 6F 14 7,400 9,000 9,300 Sulphur hexafluoride ( 육불화황 ) SF 6 23,900 22,200 22,800 CFC-11(R-11) CCl 3F 3,800 4,600 4,750 HCFC-22(R-22) CHClF 2 1,500 1,700 1,810 HCFC-123(R-123) CHCl 2CF HCFC-124(R-124) CHClFCF NF3(Nitrogen trifluoride) NF 3 17, CF 3Br 5,400 6,900 7,140 Halon 1211 CF 2ClBr 1,300 1, CHCl 3 1,640

11 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 3 온실가스 GWP(100-yr) AR2 AR3 AR4 Perfluorinated compounds Substances controlled by the Montreal Protocol Fluorinated ethers Perfluorocyclobutane c-c4f ,300 Trifluoromethylsulphur pentafluoride SF 5CF ,700 PFC C10F18 >7,500 CFC-12 CF 2Cl ,900 CFC-13 CF 3Cl ,400 CFC-113 CF 2ClCFCl ,130 CFC-114 CF 2ClCF 2Cl ,000 CFC-115 CF 3CF 2Cl ,370 Carbon tetrachloride CCl ,400 Methyl chloroform CH 3CCl HCFC-141b CH 3CFCl HCFC-142b CH 3CF 2Cl ,310 Methyl bromide CH 3Br 5 HCFC-225ca CHCl 2CF 2CF HCFC-225cb CHClFCF 2CClF HFE-125 CF 3OCHF ,900 HFE-134 CF 2HOCF 2H ,320 HFE-143a CF 3OCH HFE-245fa2 CHF 2OCH 2CF HCFE-235da2 CHF 2OCHClCF HFE-245cb2 CH 3OCF 2CHF HFE-254cb2 CH 3OCF 2CHF HFE-347mcc3 CH 3OCF 2CF 2CF HFE-347pcf2 CHF 2CF 2OCH 2CF HFE-356pcc3 CH 3OCF 2CF 2CHF HFE-449sl (HFE-7100) HFE-569sf2 (HFE-7200) HFE-43-10pccc124 (H-Galden1040x) HFE-236ca12 (HG-10) HFE-338pcc13 (HG-01) C 4F 9OCH C 4F 9OC 2H 5 59 CHF 2OCF 2OC 2F 4OCHF 2 1,870 CHF 2OCF 2OCHF 2 2,800 CHF 2OCF 2CF 2OCHF 2 1,500 Perfluoropolyethers PFPMIE CF 3OCF(CF 3)CF 2OCF 2OCF 3 10,300 Hydrocarbons and other compounds - Direct Effects Dimethylether CH 3OCH 3 1 Methylene chloride CH 2Cl Methyl chloride CH 3Cl 13

12 4 2. 정유업종산업의개요 2.1 정유업종의일반현황 일반적으로석유는천연적으로산출되는가연성의액체로서이를정제하여만들어진제품을총칭하여석유 (Petroleum) 라고한다. 이것을화학적구조로보면, 탄소와수소를중심으로하여여러가지모양으로조합된무수한화합물의혼합체이다. 이석유를천연적으로산출된것과이를정제한것으로구별하는경우, 전자를原油 (Crude Oil) 라하고, 후자를석유제품 (Petroleum Products) 이라한다. 석유제품은용도에따라 LPG( 액화석유가스 ), 나프타, 휘발유, 등유, 경유, 중유, 윤활유, 아스팔트등으로분류된다. 처음석유가등장하였을때는등화용으로사용된등유였으며, 석유제품의주종이었기때문에등유를석유로총칭하기도하였다. 이후석유는내연기관의연료뿐만아니라, 산업및가정용에너지원으로서, 또한정유공업의원료로서역할이비약적으로확대되었다. < 그림 1> 우리나라도입원유의구성비율 우리나라는 80 년대와 90 년대초까지중화학공업을위주로한공업화가급속히 추진되었다. 에너지다소비산업위주의경제성장에따라에너지소비는큰폭으

13 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 5 로증가하였으며, 주종에너지원인석유의소비는경제성장률을웃도는증가세를지속했다. 특히, 1992년까지두자리숫자의석유소비증가세를유지하여왔다. 현재우리나라가조선, 철강, 석유화학부문에서세계적인위치를차지하고있는데에는석유의원활한공급이뒷받침이되었다고볼수있다. 그러나 IMF 금융위기를겪으면서 1998년에석유소비가마이너스 15.6% 로곤두박질치고, 이후회복은하였지만증가추세가현저히둔화되면서 2000년대에들어와정체상태를보이고있다. 우리나라의석유수급추이를살펴보면양적으로팽창하면서질적인변화도뒤따랐다. 경제성장에따라주종에너지원인석유소비가확대되는과정에서삶의질향상에따른연료의고급화가진행돼온것이다. 그변화패턴은 1고품질경질화 2연료에서원료로전환 3수출시장확대로요약될수있다. 자동차대수의증가에따라수송용연료의수요는꾸준히확대되는반면, 가정 상업용과산업 발전용보일러연료가가스화또는저유황화로전환되는추세에있다. 경제개발이한창인 1980년에는 B-C유가석유제품의 50.7% 를차지하는최대소비유종이었다. 그러나 2007년에는 11.2% 로비중이크게축소되었다. 산업및발전부문에서 LNG 등으로의연료대체가지속적으로진행된탓이다. 반면석유화학원료로사용되는납사는같은기간동안 11.8% 에서 39.9% 로비중이크게확대되어, 최대소비유종의자리를차지하고있다. 석유내수소비가운데약 40% 가연료가아닌원료로투입되어부가가치를창출하고있는것이다. 석유화학의영역이지속적으로확대되는상황이어서석유의원료사용비중은보다확대될것이다. 이것은석유의존도축소에일정한한계가있음을시사한다. < 그림 2> 원유도입추이

14 6 < 그림 3> 정제능력및제품생산추이 우리나라는지난 1960년대초만해도주종에너지원이석탄이었으나, 제1차경제개발 5개년계획의핵심사업으로정유공장을최초로건설하여가동한이후, 그동안산업의고도화와생활수준의향상에따라석유는계속우리나라의주종에너지원의위치를고수하고있다. 에너지원별수급구조를보면경제개발계획초기인 1962년에 9.8% 에불과했던석유소비비중은산업화와함께급속히증가하여 1971년에 50.6% 에달함으로서국내에너지소비의절반이상을담당하게되었다. 오늘날우리나라가자동차, 조선, 철강, 반도체부문등에서세계적으로경쟁력을갖추게된것은주종에너지원인석유의안정공급이밑바탕이됐다고할수있다. 석유는일상사용하는연료는물론, 각종생활필수품을만드는석유화학제품의기초소재를제공하는등우리들의의식주와도밀접한연관을맺고있다. 우리나라는원유의대부분을중동으로부터들여오고있다. 이는아프리카등다른지역에비해지리적으로가까운관계로수송비가저렴하며, 중동원유가품질상우리나라정유공장의투입환경에적합하기때문이다. 2006년도우리나라도입원유가운데중동원유가 82.2% 이며, 다음으로아시아가 12.6%, 아프리카가 4.6%, 미주및유럽이 1% 를차지하고있다. 국별로는사우디아라비아가우리나라전체원유도입물량의 30.7% 로가장큰비중을차지하며, UAE 17.6%, 쿠웨이트 7.8%, 이란7.9%, 카타르 5.5% 의순이다. 우리나라는 2006년도에모두 888,429천배럴 ( 하루243만배럴 ) 의원유를수입하였으며, 이를위해 543억2천만달러 (FOB기준) 를지출했다. 즉 2006년도원유평균도입단가는배럴당 61.14달러로서 2005년의 48.94달러에비해크게상승했다. << 출처 : 대한석유협회 >>

15 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 정유산업제조공정 원유의주성분인탄화수소는그분자를구성하는탄소원자와수소원자의수나연결되는모양에따라성질이달라져메탄, 프로판, 벤젠등여러가지종류로구분되며, 탄화수소들의끓는점이각각다른특성을이용하여원유에서휘발유유분, 등유유분, 경유유분등주요성분을추출해낸다. 즉석유정제란원유를증류하여각종석유제품과반제품을제조하는것을말하며, 이를정유 ( 精油 ) 라고도한다. 원유는가열하면끓는점이낮은것부터높은것순으로증발하여기화되며, 이것을식혀차례로용기에담으면여러가지탄화수소가끓는점차이에따라분류된다. 이렇게뽑아낸여러가지유분중에포함되어있는불순물을제거하고촉매를 첨가하여탄화수소에반응을일으켜성질이다른탄화수소를만들어낸다. 이와같 이양질의석유제품은증류, 탈황, 분해및개질과정을거쳐만들어진다. < 그림 4> 정유산업생산공정

16 8 1) 상압증류공정 상압증류공정은정유공장의첫번째공정단계로서, 공장으로유입되는모든원유는상압증류공정을거쳐비등점 (Boiling Point) 에따라각각의유분으로분리된다. 유전에서생산된원유는부식을유발하고공정운전을저해하는물질인염분이함유되어있어먼저탈염조 (Desalter) 설비를거쳐물과함께염분을제거한다. 탈염조를거친원유는가열로 (Heater) 에서높은온도로가열되어상압증류탑 (Distillation Column) 에서탑상부부터 LPG, 납사, 등유, 경유, 잔사유 (Atmospheric Residue) 로분리된다. 원유는비등점이다른다양한성분의물질들로구성되어있다. 비등점이낮아가벼운성분은증발되어탑상부로, 비등점이높아무거운성분은응축되어탑하부로흐르는성질을이용하여각각의유분으로분리된다.. 2) 감압증류공정 감압증류공정은상압증류탑의가장하단으로나온 R/C 에서또다시가장무거운성분을분리시켜아스팔트제조에필요한성분을추출하기위한공정입니다. 이공정은압력이낮을수록비등점이낮아지는원리를이용하여탑내의압력을거의진공상태로만들기위해 Ejector라는장치를사용합니다. < 그림 5> 감압증류공정

17 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 9 3) 수첨탈황공정 수첨탈황공정은촉매와수소를이용하여나프타, 등유, 경유속에포함되어있는불순물을제거하고불포화탄화수소를포화시키는공정입니다. 이공정은나프타, 등유, 경유를처리하며, 접촉개질공정의원료유가되는 Treated 나프타를생산합니다. < 그림 6> 수첨탈황공정

18 10 4) 접촉개질공정 접촉개질공정은백금촉매를이용하여수첨탈황공정에서생산된 Treated 나프타에 수소를첨가시켜고옥탄가를가지는휘발유의원료유로전환시키는공정입니다. < 그림 7> 접촉개질공정 5) 중질유분해공정 VDU 에서생산된 VGO 를촉매상에서수첨분해반응시켜 LPG, 나프타, 등경유등 초저유황유제품을생산하고미전환유 (UCO, UnConverted Oil) 를윤활유공장의윤 활기유원료로공급하고있습니다. < 그림 8> 중질유분해공정

19 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 11 6) 중질유탈황공정 부가가치가낮은벙커C유등중질유제품을부가가치가높은휘발유, 등유, 경유등경질유제품으로전환하는시설. 중질유에수소를첨가해등유 경유중심으로경질유종을만들어내는수소첨가분해탈황공정 (HCR Hydrocracker) 과, 휘발유를중심으로한경질유종을생산하는유동상촉매분해공정 (FCC Fluid Catalytic Cracking Unit) 으로구분된다. Hydrotreater는증류탑을빠져나온유분에포함되어있는황, 질소, 금속등을제거하고, 올레핀./ 방향족포화반응을일으키는공정이다. 탈황반응 (HDS, Hydrodesulfurization) 은탄화수소중의황을 H2S 형태로제거하는역할을한다. 이떄반응은발열반응이며, 탄화수소의끓는점이증가할수록황함량도증가하며, 제거하기어려운황화합물의양도증가하여탈황이어려워진다.

20 12 7) 수소제조공정 LNG, 나프타, C4, 혼합원료를정제 ( 탈황, Cl 제거 ) 한다음개질과정을거쳐 Feed 가스를 H 2,CO,CO 2 로전환한후, 공정가스를정제하여고순도의수소를생산 한다. 생산된수소는화학제품의원료및화학공장의공정가스로널리사용된다. Process Gas Air Cooler Process Gas Trim Cooler Process Condensate Separator Flare Header Deaerator Water Preheater Low Pressure Steam Generator PSA Purge Gas Drum High Temperature Shift Reactor PSA Unit Hydrogen Product Process Gas Boiler Battery Limit Primary Reformer Deaerator Recyclle H2 Compressor To Local Vent Desulfurizers Hydrogenator < 그림 9> 수소제조공정

21 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 13 8) 유황회수공정 탈활공정에서발생된유화수소를포함한부생가스는아민류와같이재생가능한 특정반응물에의해선별적으로제거된다. 제거된유화수소는유황회수공정에서연 소조절장치를통해순도 95~98% 의액체또는고체유황으로회수된다. < 그림 10> 유황회수공정 9) 윤활기유제조시설 (LBO, Lube Base Oil Plant) 중질유수첨분해공정미전환유 (Unconverted Oil) 를촉매존재하에수첨처리하 여 Wax 성분을제거한뒤방향족성분을포화시켜, 윤활유의원료인고점도지수 (Very High Viscosity Index) 윤활기유 (Lube Base Oil) 를생산하는시설이다. 10) 중질유탈황공정 (RHDS, Residue Hydro-Desulfurization Unit) 고유황상압잔사유 (H/S Atmospheric Residue) 를고온 / 고압하에서수소를첨 가탈황하여유동상촉매분해공정의원료가되는저유황연료유 (L/S Fuel Oil) 와 경유등을생산하는공정이다.

22 14 11) 중질유유동상촉매분해공정 (RFCC, Residue Fluid Catalytic Cracking Unit) 중질유탈황공정 (Residue Hydro-Desulfurization Unit) 에서생산된저유황연료유 (L/S Fuel Oil) 와저유황상압잔사유 (L/S Atmospheric Residue) 를원료로유동상촉매분해를통해휘발유원료등을생산하는공정이며이외기타의위성공정 (Alkylation, MTBE, PRU) 등으로구성되어있다 12) MTBE 공정 (Methyl Tertiary Butyl Ether Unit) 중질유유동상촉매분해공정 (RFCC) 에서생산된 C4 유분중 iso-butylene 을메탄 올과반응시켜고옥탄함산소유분인 MTBE (Methyl Tertiary Butyl Ether) 를생산 하는공정이다. 13) 알킬화공정 (Alkylation Unit) MTBE 공정에서생산되는 C4 Raffinate 중 Butylene 을 iso-butane 과반응시켜옥탄 가가높은고청정휘발유배합유분인 Alkylate 를생산하는공정이다. 14) 프로필렌회수공정 (PRU, Propylene Recovery Unit) 중질유유동상촉매분해공정 (RFCC) 에서생산되는 Gas Stream 중프로필렌 (Propylene) 을회수하는공정이다.

23 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 15 15) 폴리프로필렌공정 폴리프로필렌은분자구조가입체적, 규칙적인배열구조로되어있으므로융점이높고가벼우며강도가높고전기적특성, 내약품성, 내구성, 가공성등이뛰어나포장용기, 농어업자재, 의료기기, 건재, 자동차부품, 통신및전기기기등폭넓은분야에서사용되고있다. 용제 프로필렌 에틸렌 / 수소 알루미늄알킬, TiCl4 촉매제조 중합반응탑 원료, 수소 플래시탱크 제립 미반응프로필렌 ( 순환 ) 원심분리 혼합 첨가제 용제 ( 정제, 순환 ) 세척 포장 건조 제품 (PP) < 그림 11> 폴리프로필렌공정

24 정유업종제품구분 휘발유 (Gasoline) 석유제품중가장널리알려져있는것이휘발유이다. 휘발유란비점범위가 30~200 정도로서휘발성이있는액체상태의석유유분을총칭하는말이다. 휘발유의물리적성질은일반적으로상온상압에서증발하기쉽고현저한인화성을지니며공기와적당히혼합되면폭발성혼합가스가되어위험하다. 휘발유는일반적으로자동차용, 항공용, 공업용등세가지로나뉜다. 자동차용휘발유는가속되는경우에도충분히증발하여실린더에연료를공급할수있도록휘발성이좋아야한다. 또한가장중요한성질로서안티노크성을일으키지않는것이요구된다. 안티노크성을나타내는척도로는옥탄가가사용되는데옥탄가가높을수록안티노크성이좋다는것을나타낸다. 현행국내자동차휘발유는옥탄가 (RON) 에따라고급휘발유 (2호 =94이상 ) 와보통휘발유 (1호) 로구분하며, 소비자의식별을용이하게하기위하여보통휘발유에는노란색, 고급휘발유에는녹색을착색한다. 과거에는이상연소에의한노킹을방지하기위한첨가제로서에틸납을사용하였으나인체의신경계통에유해하여 1987년 7월부터국내정유사들은무연휘발유를공급하고있다. 무연휘발유는알킬납대신에 MTBE와같은옥탄가첨가제를사용하거나접촉개질장치에서만들어지는개질나프타등을활용하여옥탄가를높인다. 항공용휘발유는프로펠러를가진경비행기의연료로사용된다. 프로펠러비행기의항공피스톤엔진도자동차의휘발유엔진과같은전기점화식인 4사이클링엔진이므로품질도자동차용휘발유와대부분공통적이나항공기의경우운행조건이나환경이다르고추락등사고발생의위험성이크기때문에품질을엄격하게규정하고있다. 공업용휘발유는용제로사용되는데유지, 드라이크리닝용, 고무공업용, 도료용, 세척용등으로널리사용된다.

25 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 17 나프타 (Naphtha) 나프타는페르시아어의 Naft( 땅에서스며나온것 ) 를어원으로하고있다. 휘발유를제조하는과정에서의중간제품으로서, 미국에서는정제되지않은휘발유란의미로도사용되고있다. 나프타는원유를증류할때 LPG와등유유분사이에유출되는것으로일반적으로경질나프타와중질나프타로구분하나불특정다수의소비자에게적용되는유종이아니란점때문에 KS규격및석유및석유대체연료사업법의품질규격은없다. 나프타의용도는연료용과원료용으로나누는데, 연료용은휘발유등의제조원료로쓰이며, 원료용은주로석유화학공업용으로사용되며일부가암모니아비료용및용제용원료로사용된다. 나프타는석유화학공업의기초원료로서에틸렌, 프로필렌, 부타디엔, 벤젠, 톨루엔, 크실렌등을생산하고이를기초로다시농업용, 필름, 인쇄잉크, 합성고무, 합성섬유, 합성수지, 염료, 의약품등광범위한분야의제품을만들어낸다. 등유 (Kerosene) 등유는석유제품중가장오래전부터사용되어왔다. 케로신은그리스어의케로스 ( 밀랍 ) 를어원으로하고있듯이등화용으로각광을받았다. 초기의정제는케로신을생산하고이케로신으로부터등화용의기름과함께양초제조용파라핀납을얻는것이주요공정이었다. 그때문에석유라고하면등유를가리키는것이일반화되었다. 지금은가정난방연료로써가장많이쓰인다. 그러나연탄사용의감소와도시가스보급확대에따라에너지소비부문중가장현저한변화를보이는부분은가정용난방연료부문이다. 90년대에는기름보일러의설치증가로등유의사용량은엄청나게늘어났으나석유제품은연산품인관계로등유의공급에는한계가있게마련이다. 더욱이소비자들은경유를사용할수있는보일러에도그을음및소음이적다는이유로등유를사용하는사례가있어수급상의문제는더욱심각해졌다. 해결책으로보일러에사용되는등유의수요를줄이기위해실내등유와보일러용등유로나누어공급하고있다. 실내등유는주로가정에서사용하는팬히터, 스토브, 온풍기등가정난방용연료로서실내에서사용이적합하도록유황함량이매우낮고색상이맑다. 보일러등유는가정용난방연료로사용되어오던등유의수급상의애로를해결하고, 경유를난방유로사용하는소비자가교통세를부담하는조세형평성의문제를해소하기위해 1998년 8월새로신설된제품이다. 보일러등유는등유유분 (30%) 과경유유분 (70%) 을혼합하여가정용난방보일러, 상업용보일러, 중소산업용보일러, 농업용난방

26 18 및건조기등의연료로적합한유종이다. 등유유분의장점인동절기저장안정성및연소성과경유유분의장점인높은발열량을적절히갖고있다. 또한보일러등유의부피당발열량은경유보다약간 (0.5%) 낮으나실내등유보다는매우높으며 (2~3%) 경유보다그으름발생량이적고저온성능도우수하다. 경유 (Diesel oil, Gas oil) 경유는등유다음으로유출되는유종으로, 원래는휘발유나등유보다용도가적어서가격이낮아경유를분해한가스를첨가시켜서도시가스의열량을높이는데사용하였기때문에가스오일이라는별칭이붙게되었다. 그러나현재는디젤엔진의등장과발명으로대부분 ( 약80%) 고속디젤엔진의연료로쓰이고있어디젤오일이라고부른다. 그러나디젤엔진에는등유와중유도사용되므로디젤연료모두가경유는아니다. 디젤엔진은연소실내의흡입공기를고압축비로압축하여압축공기온도를연료의자동발화온도이상으로만들어여기에다연료를분사시켜연소시키는방식이다. 가솔린엔진의전기점화식에비해이것은압축점화식엔진이라고하는것이합리적인명칭이라생각되나일반적으로디젤엔진이라고한다. 디젤엔진은그기본구조부터휘발유엔진에비해많은이점이있다. 연료의경제성이있으며, 인화위험성이적으며, 고장이적다. 그러나결점도있다. 엔진이복잡하여값이비싸고, 운전시소음이크고진동이심하다. 이밖에동절기에는유동점이하로외기온도가내려가면시동에지장을초래한다. 이를방지하기위해동절기에는유동성향상제 (WAF등) 를경유에혼합하여공급하고있다. 중유 (Fuel oil, Bunker oil) 중유는원유에서경질유분 ( 휘발유, 등유, 경유 ) 를제거한유출유와상압잔사유의혼합물이나, 상압잔사유그자체를말한다. 이와같이중유는증류잔사유를주성분으로하고경유, 감압유출유등과혼합된석유제품으로화학적인정제는하지않으므로석유제품중품질면에서저급하다고할수있다. 그러나중유는다시가공하면윤활유, 아스팔트, 석유코크스등을만들수있다. 또한중유는열에너지원으로중요한역할을하고있다. 석탄의발열량이 5,000~7,000 kcal / kg인데비해중유는 10,000~11,000kcal / kg으로발열량이높으며, 열손실이적고연소의조절이용이하며점화및소화가간편하여열의이용도가높다. 중유는엔진의동력원, 보일러연료등의열원으로사용되고분해등 2차가공을거쳐여러분야에서이용되고있다. 중유는점도에따라 A중유 ( 벙커A), B중유 ( 벙커B), C중유 ( 벙커C) 로나뉜다. A중유는

27 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 19 중유와경유를 3:7로혼합한것이며, B중유는 7:3의비율로중유성분이많다. 따라서 A중유는예열할필요가없을정도로점도가낮다. 중유는대형선박및대형보일러연료로사용되는데 A중유 <B중유 <C중유순으로선박이대형화된다. 중유중 C 중유의비중이 95% 이상을차지하므로중유를벙커C유라고부르기도한다. 아스팔트 (Asphalt) 아스팔트는도로포장용이나건축재료로이용되는석유제품으로널리알려져있다. 아스팔트는천연적으로산출되는천연아스팔트와원유에서제조되는석유아스팔트가있다. 석유아스팔트는감압증류라는공정의잔류물로서원유에포함되어있는성분이다. 아스팔트는검은색의접착성이강한고형물질인데, 가열하면연하게되어유동질상태로된다. 아스팔트는감압증류된잔유를원료로하여제조되는것이일반적이다. 이것을직류아스팔트라고부르며주로도로포장용으로사용된다. 직류아스팔트에가열한공기를불어넣어산화시킨것을블로운아스팔트라고부르며, 이것은주로방수방습공사, 루핑, 전기절연재료등으로이용된다. 또한아스팔트에등유등의경질유를섞어서물과유화시킨아스팔트유제는도로의간이포장에쓰인다. 윤활유 (Lubricating oil) 윤활유란기계의활동부분에윤활을위해사용되는액체상의기름이다, 액체상의윤활유에비하여상온에서반고체상태의그리스와고체분말상태의흑연및 2황화몰리브덴과같은윤활성을갖는모든물질을총칭하여윤활제라고한다. 윤활유를윤활제로사용하는기본목적은기계마찰부분의고체마찰을유체마찰로바꾸어고체마찰에의한기계적저항을감소시킴으로써타서늘어붙는현상이나마모를줄이는데있다.

28 20 LPG LPG( 액화석유가스 ) 는프로판, 부탄등을주성분으로하는혼합물이다. LPG는주로원유를정제할때발생하는부생가스와천연산혼합가스에서제조되지만석유화학공업의여러공정중에서도만들어진다. LPG는다른연료에비해수송이용이하고취급이편리하며열량이높기때문에그용도가다양하다. LPG는주로취사용, 난방용으로쓰이며, 이밖에도시가스원료, 금속공업, 잠업, 도장공업, 섬유공업, 화학공업등공업용도에쓰인다. 또건조, 가열등의농업용과자동차연료로도쓰인다. 수송용으로사용되는 LPG는부탄가스이고, 철제용기에들어있는 LPG는프로판가스이다. << 출처 : 대한석유협회 >>

29 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 21 제 2 장경계설정 1. 조직경계 기업의구조는법적 조직적구조에따라다양한형태를가지고있으며, 사업을효율적으로운영하기위해사업환경에맞춰조직체제를유연하게변경하는경우가많다. 이때문에어떤사업자가스스로온실가스배출량을산정할때는, 어떤조직까지를그산정범위에포함할것인가를미리명확하게정의할필요가있다. 본정유업종의온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인에서는배출량산정의최소단위로사업장을기준으로온실가스배출량을산정하도록하였다. 다음의그림은가상의정유공정사업장을나타낸것이며, 정유업종의온실가스배출량산정의 Good Practice를나타내기위한기준으로하였다. 실제각사의사업장에서는본가이드라인에서제시하는건물또는시설이존재하지않을수도있다.

30 22 < 그림 12> 정유공장의조직경계 * CDU Unit : Crude Distillation Unit, 상압증류공정 * VDU Unit : Vacuum Distillation Unit, 감압증류공정 * BTX Unit : Benzene, Toluene, Xylene Unit, BTX생산공정 * KERO/GO HDS Unit: Kerocene and Gas Oil Hydrodesulfurization, 수첨탈황분해공정 * SRU : Sulfur Recovery Unit, 황제거공정 * RFCC : Residue Fluid. Catalytic Cracker, 중질유분해시설

31 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 운영경계 기업이소유하거나통제하는조직과관련하여그조직경계가결정되면, 그후에운영경계를설정한다. 이는기업의운영과관련하여배출원을규명하는것과직접 간접 기타간접배출량을분류하고산정및보고하는일련의선택을포함한다. 설정된운영경계는각운영수준에서의직접 간접 기타간접배출을규명하고분류하기위해일괄적으로적용된다. 설정된조직경계및운영경계는함께기업의인벤토리경계를이루며, 두개이상의기업이같은영역에서나온배출량을중복산정하지않도록하기위해서직접 간접 기타간접온실가스배출원이정의되어야한다. < 표 2> 사업장의운영경계설정분류 영역정의대상 직접온실가스배출 간접온실가스배출 기타간접온실가스배출 기업이소유하고통제하는발생원에서발생된온실가스배출 기업이구입하여소비한구입한전기와스팀생산으로인한온실가스배출 기업활동의결과이지만, 기업이소유하거나통제하지않는시설에서발생한온실가스배출 보일러, 화로, 터빈, 운송수단, 소각로, 온실가스발생화학공정 구입하거나다른경로를통해기업의조직적인경계로들여온전기와스팀 - 구입한물질의추출과생산 - 이동과관련된활동들 - 전기와관련된활동중에영역 2 에포함되지않는활동 - 임대한자산, 프랜차이즈, 아웃소싱활동 - 판매된생산품과용역의이용 - 폐기물처분

32 24 본정유업종의 Good Practice 가이드라인에서는기업에의해소유되거나통제되는배출원에서배출되는직접온실가스배출원과사업자가소유및통제하는설비와사업활동에의한전력또는스팀사용으로인해발생하는간접온실가스배출원으로구분하여배출량을산정한다. 기업활동의결과이지만기업이소유하거나통제하는시설에서발생하는것이아닌기타간접온실가스배출원은신뢰성있는데이터수집및관리와전체배출량에서기타간접온실가스배출량이차지하는정도가미미하므로본 Good Practice 가이드라인에는반영하지않는다. 폐기물처분의경우, 사업장내폐기물소각장그리고 / 또는폐수처리장을소유및통제하는경우에는직접온실가스배출원으로구분하여배출량을산정하도록한다. 다음의그림은가상의정유사업장에서의운영경계를나타낸것이며, 각건물또는시설에서발생하는배출영역및온실가스종류를나타내고있다. 본장에서는가상의정유사업장을예시로하여각배출영역별정의및배출되는온실가스종류를정의한다. < 그림 13> 정유사업장의배출원및배출가스모식도

33 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 직접온실가스배출원 직접온실가스배출량은기업이소유하고통제하는배출원에의해서발생된다. 이배출원으로는 Heater, Furnace, 보일러와같은고정연소설비에의한배출, 승용차나지게차와같은수송장치에의한배출, 공정내물리 화학적반응에의한배출, 의도하지않은누출배출등이포함된다. 정유업종에서발생가능한배출원의분류와그내용은다음의 < 표 3> 와같다. < 표 3> 정유업종의직접배출원의세부분류및내용 배출원분류 배출온실가스종류 대분류중분류소분류 CO 2 CH 4 N 2O HFCs PFCs SF 6 세부내용 직접 고정연소배출원 이동연소배출원 공정배출원 Heater Heater, Furnace, 보일러, GT Furnace G를가동시키는데사용되는 보일러 화석연료 (Fuel Gas) 에의한 GTG 온실가스배출 비상발전기 Flaring 수송차량류 지게차류 승용차류 Decoking SRU. TGTU 비상시가동되는발전기에서의화석연료 ( 경유 ) 사용에의한온실가스배출 공정운영측면에서연소되는온실가스배출 원자재및제품의공급, 수송을담당하는사업장소유차량들의화석연료사용에의한온실가스배출 사업장내시설들간의물자운송및하역등을담당하는특수차량의화석연료사용에의한온실가스배출 직원들의출퇴근, 출장등의목적으로사용되는사업장소유의승용차들의화석연료사용에의한온실가스배출 촉매에흡착되어남아있는미연탄소를 Burning( 연소 ) 하는과정에서산소와탄소가반응하여이산화탄소가발생 H 2 S 와이산화탄소를 Amine 계열의화학흡수제를이용하여제거하고탈거하는과정에

34 26 간접 탈루배출원 폐기물 HMP 에어컨 ( 냉방기 ) 냉동기 소화기 가스절연개폐기 폐수처리장 소각처리장 전력사용 스팀사용 서이산화탄소가발생 수소를제조하는과정에서부물질로서이산화탄소가발생 사업장내의냉방을위해사용되는냉매의사용을통해배출되는온실가스배출 사업장내에서사용되는냉동기, 냉장고등의사용을통해산정되는온실가스배출 사업장내의보유소화기에서의탈루로인해산정되는온실가스배출 가스절연개폐기에서사용되는 SF6 의누출로인한온실가스배출 사업장내소유하고있는폐수처리장에서폐수처리를통해산정되는온실가스배출 사업장이소유하고있는소각장에서발생하는온실가스배출 사업장밖에서구매한전력의사용을통한온실가스배출 사업장밖에서구매한스팀사용을통한온실가스배출

35 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 27 (1) 고정연소배출원 고정연소배출원은 Heater, Furnace, 보일러, Generator, 비상발전기등의고정설비에서화석연료의연소에의해온실가스를배출하는배출원으로, 고정연소배출원에서는이산화탄소 (CO 2 ), 메탄 (CH 4 ), 아산화질소 (N 2 O) 3가지의온실가스가배출된다. 정유사업장에서는생산공정에사용되는열과스팀을생산하기위한용도로쓰이는 Heater, Furnace, 보일러가동에의한배출량과전기생산을위해가동하는 Generator가고정연소배출원에포함될수있다. 또한정전시전력공급을위해가동하는비상발전기에사용한연료의연소에의한배출도고정연소배출로고려할수있다. 소각시설을보유한경우, 소각시설의발화연료로사용되는화석연료의경우는화석연료에한해서고정연소로산정한다. < 그림 14> 정유사업장의고정연소배출원모식도

36 28 (2) 이동연소배출원 이동연소배출원은원재료및제품의공급, 인력수송을위한이동수단에의해사 용되는화석연료의연소에의해온실가스를배출하는배출원으로, 이산화탄소 (CO 2 ), 메탄 (CH 4 ), 아산화질소 (N 2 O) 3 가지의온실가스가배출된다. 사업장내이동수단으로는원재료및제품의공급을위한화물차및지게차류, 인 력이동을위한승용차류가포함된다. 단, 이들이동수단은연료원으로화석연료를 사용해야한다. < 그림 15> 정유사업장의이동연소배출원모식도

37 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 29 (3) 공정배출원 공정배출원은제품생산공정에서화석연료의연소에의한배출이아닌물리적또는화학적반응에의해온실가스가배출되는것이다. 정유공정에서는 Hydrocarbon Burning 과정, SRU/TGTU공정에서발생하는폐가스의처리과정, 수소제조공정에서온실가스가발생한다. 액상소각로, 폐가스처리설비, VOC처리설비가있는경우온실가스배출원이될수있다. < 그림 16> 정유사업장의공정배출모식도

38 30 (4) 탈루배출원 탈루배출원은사업장내의시설에의해누출되는온실가스배출원이다. 냉방기, 냉동기, 에어컨등에사용되는냉매의누출, 소화설비, 변전설비에사용되는가스의누출등이포함되며, 각사업장별포함되는항목은사업장의특성에따라다를수있다. 탈루배출원에의해배출되는온실가스는이산화탄소 (CO 2 ), 수소불화탄소 (HFCs), 과불화탄소 (PFCs), 육불화황 (SF 6 ) 가있다. 정유사업장에서의탈루배출원으로는냉방기, 냉동기, 소화설비와변전설비등이해당한다. 냉방기, 냉동기등은사용하는냉매가 6대온실가스중하나일경우탈루배출원으로포함하며, 일반적으로 HFCs가사용된다. 소화설비는 CO 2 소화기및자동소화설비등에서사용되는 CO 2 나 PFCs가배출되며, 변전설비에서는 SF 6 가배출된다. < 그림 17> 정유사업장의탈루배출모식도

39 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 31 (5) 폐기물관련배출원 폐기물관련배출원은각사업장에서소유및통제하는폐기물소각시설, F 폐수처리시설에서의온실가스배출원이다. 폐기물소각시설에서는이산화탄소 (CO 2 ), 메탄 (CH 4 ), 아산화질소 (N 2 O), 폐수처리시설에서는메탄 (CH 4 ), 아산화질소 (N 2 O) 가배출된다. 폐수처리시설의경우사업장에서소유및통제하는경우에해당하며, 사업장에서 발생한폐수가일반하수처리시스템으로처리되는경우는사업장의온실가스배출 량산정대상에서제외한다. 소각시설에서폐기물을소각하기위해사용되는보조연료로화석연료가사용되는경우는해당화석연료의연소에의한배출량은고정연소배출로분류하여관리하도록하며, 본범주에서는폐기물의소각으로인해발생하는온실가스배출만을포함한다. < 그림 18> 정유사업장의폐기물배출모식도

40 간접온실가스배출원 간접온실가스배출은기업의활동결과에따라배출되는것이지만, 다른기업에의해소유되거나통제되는배출원에의해발생된다. 여기에는사업장에서전력, 열및스팀등을외부로부터공급받아사용하는경우가해당하며, 외부로부터공급받은전력, 열및스팀을공급업체에서생산하는과정에서배출된온실가스의양이간접온실가스배출로분류된다. 여러기업에있어서구입전력은가장큰비중을차지하는온실가스배출원중하나이며, 가장큰배출저감의기회요소이기도하다. 간접온실가스배출에해당하는배출량을산정함으로써사업자는전력사용량변화와온실가스배출비용등과관련된리스크와기회를측정할수있다. < 그림 19> 정유사업장의간접온실가스배출모식도

41 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 33 제 3 장배출량계산 1. 직접온실가스배출 정유공정에서의직접배출요인은 Heater, Furnace, 보일러등고정연소시설에의한배출과운송, 수송에의한이동수단에서의연소에의한배출, 각시설별냉매사용, 소화설비변전설비등에의한탈루배출등이있다. 각베출원에대한배출량산정은제 4장의 Good Practice를통해제시하였다. 1.1 고정연소 고정연소는 Heater, Furnace, 보일러, Generator, 소각로, flare, 비상발전기등과같은고정장비에서의화석연료연소를뜻한다. 이를근거로정유산업의사업장에서의고정연소원을분류해보면, 공장의고정연소설비를가동시키기위해화석연료를연소하는시설로나타낼수있으며, 이를통하여이산화탄소 (CO 2 ), 메탄 (CH 4 ), 아산화질소 (N 2 O) 가배출된다. 소각시설을보유한사업장의경우는소각시설에서의화석연료사용은고정연소로고려할수있으나, 소각물질로사용되는폐기물의연소에의한온실가스배출은폐기물부분으로분류하여배출량을산정한다. 고정연소에의한온실가스배출량을산정하는방법은연료종류별사용량을기준으로계산하는방법 (Simple Method) 과설비별특성치를고려하는방법 (Advanced Method) 로구분한다. CH 4 와 N 2 O는설비에따라배출량이변동하므로, 설비별배출계수를반영하는 Advanced Method를통해보다정확한배출량을산정할수있다. CO 2 는설비특성보다는연료특성에따라배출량이결정되어 Simple Method를사용하여배출량을산정한다. < 표 4> 배출량산정방법선택기준 방법론 Activity Data Reference Simple Method Advanced Method 사업장에서사용한총연료사용량이연료원별로관리되는경우사업장에서사용한총연료사용량이연소설비별로관리되는경우 2006 IPCC Guideline Tier IPCC Guideline Tier 2

42 34 1 Simple Method 현재사업장내에서연료별사용량이전체사용량으로관리되고있다면다음의 Simple Method 를이용해배출량을산정한다. < 수식 1> 고정연소의배출량계산식 (Simple Method) 온실가스배출량 = [ 연료별소비량 발열량 환산계수 온실가스배출계수 ] Activity Data선별발열량환산계수배출계수 CO 2 e로환산 CO 2 non-co 2 연료별사용량 고체 (MJ/kg), 액체 (MJ/l), 기체 (MJ/N m3 ) 연료원별발열량 < 표 5, p.36> 참조 1TJ = 10 6 MJ 연료원별 CO 2 배출계수 < 표 6, p.37> 참조 연료원별 non-co 2 배출계수 < 표 7, p.38> 참조 온실가스별배출량 GWP 지수 * GWP 는 < 표 1, p.2> 을참조한다.

43 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 35 [1 단계 ] 연료별사용량파악 온실가스배출량을산정하기위해서는연료의종류및연료별소비량을파악하여야한다. 연료소비량산정은사용한연료를계측장비를이용하여직접계측하는방법과산정기간시작일의연료재고량과산정기간동안의연료구매및판매량, 산정기간종료일의연료재고량을기준으로파악하는물질수지법을이용하여사용량을산정하는방법이있다. - 직접계측연료별사용량 = 계측장비를이용하여산정기간동안측정된연료사용량 - 물질수지법연료별사용량 = 연료별총구매량 - 연료원별총판매량 + 재고변동량 ( 산정기간시작일재고량 - 산정기간종료일재고량 ) 산정기간은 1 년 (365 일 ) 단위이며기간을정확하게준수해야함 [2 단계 ] 연료별발열량선정 고정연소부문에서연료원별사용량을물리적단위 (kg, l, Nm3 ) 에서공통의에너지단위 (MJ) 로변환하기위해발열량을사용한다. 발열량은에너지기본법시행규칙 ( 제5조 1항 ) 에반영되어있는저위발열량을사용하도록한다. 만약해당연료가에너지기본법의저위발열량에존재하지않을경우, IPCC 2006 가이드라인에서제시하는연료원별저위발열량을사용한다. [3 단계 ] 온실가스배출계수의선정 사용된화석연료량과단위연료당온실가스배출량을나타내는배출계수를이용하여온실가스배출량을산정한다. 온실가스배출계수는 CO 2 의경우국가배출계수를적용하고, 국가배출계수가존재하지않는연료원에한해서는 IPCC 2006 가이드라인에서제시하는배출계수를사용한다 ( 표 6 참조 ). CH 4 와 N 2 O는국가배출계수가존재하지않으므로 IPCC 2006 가이드라인에서제시하는배출계수를사용한다 ( 표 7 참조 ).

44 36 < 표 5> 연료원별발열량 연료구분저위발열단위 IPCC 기준국내에너지원기준량 Crude Oil 원유 MJ/ kg 42.3 Orimulsion - MJ/ kg 27.5 Natural Gas Liquids - MJ/ kg 44.2 Motor Gasoline 휘발유 MJ/l 31.0 Gasoline Aviation Gasoline - MJ/ kg 44.3 Jet Gasoline JP-8 MJ/l 34.3 Jet Kerosene JET A-1 MJ/l 34.3 Other Kerosene 실내등유 MJ/l 34.3 보일러등유 MJ/l 35.0 Shale Oil - MJ/ kg 36.0 Gas/Diesel Oil 경유 MJ/l 35.4 B-A MJ/l 36.6 Resident Fuel Oil B-B MJ/l 38.1 B-C MJ/l 39.1 Liquefied Petroleum Gases LPG( 프로판 ) MJ/ kg 46.3 Ethane - MJ/ kg 46.4 Naphtha 납사 MJ/l 31.2 Bitumen 아스팔트 MJ/ kg 39.1 Lubricants 윤활유 MJ/l 36.2 Petroleum Coke 석유코크 MJ/ kg 32.9 Refinery Feed Stocks 정제원료 ( 반제품 ) MJ/ kg 43.0 Refinery Gas 정제가스 MJ/ kg 49.5 Other Oil Paraffin Waxes 파라핀왁스 MJ/ kg 40.2 White Sprit and SBP 용제 MJ/l 30.8 Other Petroleum Products 기타 MJ/ kg 40.2 Anthracite 국내무연탄 MJ/ kg 19.3 수입무연탄 MJ/ kg 26.8 Coking Coal 원료용유연탄 MJ/ kg 28.3 Other Bituminous Coal 연료용유연탄 MJ/ kg 24.9 Sub-Bituminous Coal 아역청탄 MJ/ kg 20.9 Lignite 갈탄 MJ/ kg 11.9 Oil Shale and Tar Sands - MJ/ kg 9.40 Peat 이탄 MJ/ kg 9.76 Brown Coal Briquettes - MJ/ kg 20.7 Patent Fuel - MJ/ kg 20.7 Coke Coke Oven Coke and Lignite Coke 코크스 MJ/ kg 29.3 Gas Coke - MJ/ kg 28.2 Coal Tar - MJ/ kg 28.0 Gas Works Gas - MJ/ kg 38.7 Derived Gases Coke Oven Gas 코크스가스 MJ/ kg 38.7 Blast Furnance Gas 고로가스 MJ/ kg 2.47 Oxygen Steel Furnace Gas 전로가스 MJ/ kg 7.06 Natural Gas 천연가스 (LNG) MJ/ kg 49.2 MJ/m Municipal waste(non-biomass fraction) - MJ/ kg - Industrial Waste - MJ/ kg - Waste Oil - MJ/ kg 40.2 Wood/Wood Waste - MJ/ kg 15.6 Solid Biofuels Sulphite lyes(black Liquor) - MJ/ kg 11.8 Other Primary Solid Biomass - MJ/ kg 11.6 Charcoal - MJ/ kg 29.5 Biogasoline - MJ/ kg 27.0 Liquid Biofuels Biodiesels - MJ/ kg 27.0 Other Liquid Biofuels - MJ/ kg 27.4 Landfill Gas - MJ/ kg 50.4 Gas Biomass Sludge Gas - MJ/ kg 50.4 Other Biogas - MJ/ kg 50.4 Other non-fossil fuels Municipal Waste(Biomass fraction) - MJ/ kg 11.6 : 국가발열량이존재하지않는연료원으로, IPCC 2006 가이드라인에서제시하는저위발열량 출처 : 에너지기본법시행규칙 ( 제5조 1항 ), 2006 IPCC Guidelines for National GHG Inventories

45 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 37 연료구분 CO 2 배출계수 (kgco 2/TJ) IPCC 기준 국내에너지원기준 IPCC 국가 Crude Oil 원유 73,300 73,333 Orimulsion - 77,000 Natural Gas Liquids - 64,200 Motor Gasoline 휘발유 69,300 72,233 Gasoline Aviation Gasoline - 70,000 Jet Gasoline JP-8 70,000 72,233 Jet Kerosene JET A-1 71,500 72,233 Other Kerosene 실내등유 71,500 71,900 보일러등유 71,500 Shale Oil - 73,300 Gas/Diesel Oil 경유 72,600 74,100 B-A 74,067 Resident Fuel Oil B-B 75,167 77,400 B-C 75,900 Liquefied Petroleum Gases LPG( 프로판 ) 63,100 64,900 Ethane - 61,600 Naphtha 납사 73,300 69,667 Bitumen 아스팔트 80,700 77,367 Lubricants 윤활유 73,300 72,233 Petroleum Coke 석유코크 97,500 93,867 Refinery Feed Stocks 정제원료 ( 반제품 ) 73,300 Refinery Gas 정제가스 57,600 Other Oil Paraffin Waxes 파라핀왁스 73,300 White Spirit and SBP 용제 73,300 70,033 Other Petroleum Product 기타 73,300 Anthracite 국내무연탄 111,100 98,300 수입무연탄 Coking Coal 원료용유연탄 94,600 90,200 Other Bituminous Coal 연료용유연탄 94,600 90,200 Sub-Bituminous Coal 아역청탄 96,100 97,900 Lignite 갈탄 101,000 Oil Shale and Tar Sands - 107,000 Brown Coal Briquettes - 97,500 Patent Fuel - 97,500 Coke Coke Oven Coke and Lignite Coke 코크스 107,000 Gas Coke - 107,000 Coal Tar - 80,700 Gas Works Gas - 44,400 Derived Coke Oven Gas 코크스가스 44,400 Gases Blast Furnance Gas 고로가스 260,000 Oxygen Steel Furnace Gas 전로가스 182,000 Natural Gas 천연가스 (LNG) ,467 Municipal waste (non-biomass fraction) - 91,700 Indutstrial Waste - 143,000 Waste Oil - 73,300 Peat 이탄 106,000 Solid Biofuels Liquid Biofuels Gas Biomass < 표 6> 연료원별 CO 2 배출계수 Wood/Wood Waste - 112,000 Sulphite lyes (Black Liquor) - 95,300 Other Primary Solid Biomass - 100,000 Charcoal - 112,000 Biogasoline - 70,800 Biodiesels - 70,800 Other Liquid Biofuels - 79,600 Landfill Gas - 54,600 Sludge Gas - 54,600 Other Biogas - 54,600 Other non-fossil fuels Municipal Waste (Biomass fraction) - 100,000 출처 : 2006 IPCC Guidelines for National GHG Inventories

46 38 < 표 7> 연료원별 non-co 2 배출계수 연료구분에너지산업제조및건설업 IPCC 기준 국내에너지원기준 CH4 (kgch4/tj) N2O (kgn2o/tj) CH4 (kgch4/tj) N2O (kgn2o/tj) Crude Oil 원유 Orimulsion Natural Gas Liquids Motor Gasoline 휘발유 Gasoline Aviation Gasoline Jet Gasoline JP Jet Kerosene JET A Other Kerosene 실내등유보일러등유 Shale Oil Gas/Diesel Oil 경유 B-A Resident Fuel Oil B-B B-C Liquefied Petroleum Gases LPG( 프로판 ) Ethane Naphtha 납사 Bitumen 아스팔트 Lubricants 윤활유 Petroleum Coke 석유코크 Refinery Feed Stocks 정제원료 ( 반제품 ) Refinery Gas 정제가스 Other Oil Paraffin Waxes 파라핀왁스 White Spirit and SBP 용제 Other Petroleum Product 기타 Anthracite 국내무연탄수입무연탄 Coking Coal 원료용유연탄 Oter Bituminous Coal 연료용유연탄 Sub-Bituminous Coal 아역청탄 Lignite 갈탄 Oil Shale and Tar Sands Brown Coal Briquettes Patent Fuel Coke Coke Oven Coke and Lignite Coke 코크스 Gas Coke Coal Tar Gas Works Gas Derived Gases Coke Oven Gas 코크스가스 Blast Furnance Gas 고로가스 Oxygen Steel Furnace Gas 전로가스 Natural Gas 천연가스 (LNG) Municipal waste(non-biomass fraction) Indutstrial Waste Waste Oil Peat 이탄 Wood/Wood Waste Solid Biofuels Sulphite lyes(black Liquor) Other Primary Solid Biomass Charcoal Biogasoline Liquid Biofuels Biodiesels Other Liquid Biofuels Landfill Gas Gas Biomass Sludge Gas Other Biogas Other non-fossil fuels Municipal Waste(Biomass fraction) 출처 : 2006 IPCC Guidelines for National GHG Inventories

47 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 39 고정연소의 Simple Method 배출량산정예시 A 정유회사는가스터빈발전기 (GTG) 를이용하여매년전력과스팀을생산 하고있다. 이를위하여 GTG 는연간 2,000 N m3의 LNG 를사용하고있다. 또 한사업장내의보일러에서는 3,000l 의경유가사용되었다. [1 단계연료별소비량파악 ] - LNG : 20,000 N m3 /yr LNG - 경유 : 3,000 l/yr 경유 [2단계연료별발열량선정 ] 연료원별발열량표를이용해각연료별발열량을선정한다. - LNG 발열량 = 40.0 MJ/Nm3 - 경유발열량 = 35.4 MJ/l [3단계온실가스배출계수의선정 ] 연료원별온실가스배출계수를선정한다. - LNG CO 2 = 56,467 kgco 2 /TJ CH 4 = 1 kgch 4 /TJ N 2 O = 0.1 kgn 2 O/TJ - 경유 CO 2 = 72,600 kgco 2 /TJ CH 4 = 3 kgch 4 /TJ N 2 O = 0.6 kgn 2 O/TJ [4단계배출량계산 ] 온실가스배출량 = [ 연료별소비량 발열량 환산계수 온실가스배출계수 ] - LNG CO 2 배출량 = [20,000 Nm3 /yr 40.0 MJ/Nm ,467 kgco 2 /TJ] = 45,174 kgco 2 /yr

48 40 CH 4 배출량 = [20,000 Nm3 /yr 40.0 MJ/Nm kgch 4 /TJ] = 0.8 kgch 4 /yr N 2 O 배출량 = [20,000 Nm3 /yr 40.0 MJ/Nm kgn 2 O/TJ] = 0.08 kgn 2 O/yr - 경유 CO 2 배출량 = [3,000 l/yr 35.4 MJ/l ,600 kgco 2 /TJ] = 7,710 kgco 2 /yr CH 4 배출량 = [3,000 l/yr 35.4 MJ/l kgch 4 /TJ] = kgch 4 /yr N 2 O 배출량 = [3,000 l/yr 35.4 MJ/l kgn 2 O/TJ] = kgn 2 O/yr [5단계 CO 2 e로환산 ] 총배출량 = (45,174 kgco 2 /yr kgch 4 /yr kgn 2 O/yr 296) + (7,710 kgco 2 /yr kgch 4 /yr kgn 2 O/yr 296) = 52,952 kgco 2 e/yr = 53 tco 2 e/yr 단, GWP 는 IPCC Third Assessment Report 기준임.

49 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 41 A라는정유회사는매년 Platformer공정을운영하는과정에서필요한열원을 Heater를가동으로공급하고있다. 이설비를가동하는데연간 3000 ton의 Fuel Gas를사용하고있다. 사용량의 50% 는인근석유화학회사로부터구입하고있고, 50% 는공정중발생한부생가스를사용하고있다. 또한 Fuel Gas는판매하지않는다. 현재 Fuel Gas 계측기의고장으로구입량, 판매량, 발생량을이용한연간연료사용량산정만가능하다. Fuel Gas는정유공정중발생하는부생가스 (CH 4 ) 가주성분으로공식적인국제 / 국가배출계수는존재하지않는다. [1단계연료별소비량파악 ] - 연료별사용량 = 연료원별총구매량 - 연료원별총판매량 + 공정중발생량 + 재고변동량 ( 산정기간시작일재고량 - 산정기간종료일재고량 ) = 1500 ton/yr + 0 ton/yr ton/yr + 0 ton/yr = 3000 ton/yr [2 단계연료별발열량선정 ] Fuel Gas 의물질분석을통하여배출계수를산출한다. [3 단계탄소배출계수의선정 ] Fuel Gas 의물질분석을통하여개발된 CO 2 배출계수 ( tco 2 /tfuel) 를사용한다. - Fuel Gas 의 CO 2 배출계수 = tco 2 /tfuel-gas [4 단계배출량계산 ] CO 2 배출량 = [ 연료별소비량 발열량 환산계수 CO 2 배출계수 ] = 3000 tfuel Gas/yr tco 2 /tfuel-gas = 9,463.5 tco 2 /yr

50 42 2 Advanced Method Advanced Method는산정하는방법은 Simple Method와같지만 Activity Data관리전체사용량을기준으로작성되는지, 각설비별로관리가이루어지는지에따라분류할수있다. 만약사업장내에설비별데이터가관리된다면, Advanced Method 를사용한다. 온실가스배출량 < 수식 2> 고정연소의배출량계산식 (Advanced Method) = [ 설비별연료소비량 발열량 환산계수 온실가스배출계수 ] Activity Data 선별 설비별연료의사용량 발열량고체 ( kcal /ton), 액체 ( kcal /l), 기체 ( kcal /N m3 ) 환산계수 1 kcal = kj, 1ton = 1,000 kg, 1TJ = 10 9 kj 배출계수 CO 2 Non-CO 2 연료별 CO 2 배출계수 < 표 6> 참조사업장에서혼합연료 (Fuel Gas, Fuel Oil) 분석을통하여개발한배출계수설비별 Non-CO 2 배출계수 < 표 8> 참조 CO 2 e 로환산 온실가스별배출량 GWP 지수 * GWP 는 < 표 1> 을참조한다.

51 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 43 [1 단계 ] 연료별소비량파악 Non-CO 2 배출량을산정하기위해서는설비별사용한연료의종류및사용량을파악해야한다. 설비별연료소비량산정은사용한연료를계측장비를이용하여직접계측하는방법과산정기간시작일의설비별연료재고량과산정기간동안의설비별연료구매및판매량, 산정기간종료일의연료재고량을기준으로파악하는물질수지법을이용하여사용량을산정할수있다. 연료사용량을파악할때계측기가측정한사용량을최우선으로사용한다. 단계측설비의검교정이주기적으로이루어지지않았거나, 계측설비의고장으로인하여계측설비를이용한연료사용량파악이불가능할경우연료구매 / 재고량을이용한물질수지법을사용한다. - 직접계측설비별사용량 = 계측장비를이용하여산정기간동안측정된설비별연료사용량 - 물질수지법설비별사용량 = 설비별연료총구매량 - 설비별연료총판매량 + 재고변동량 ( 산정기간시작일재고량 - 산정기간종료일재고량 ) 산정기간은 1 년 (365 일 ) 단위이며기간을정확하게준수해야함 [2 단계 ] 연료별발열량선정 고정연소부문에서연료원별사용량을물리적단위 (ton, kl, Nm3 ) 에서공통의에너지단위 (TJ) 로변환하기위해발열량을사용한다. 발열량은에너지기본법시행규칙 ( 제6조 ) 에반영되어있는저위발열량을사용하도록한다. 만약해당연료가에너지기본법의저위발열량발열량에존재하지않을경우, IPCC 가이드라인에서제시하는연료원별저위발열량을사용한다. 공정에서발생한부생가스를혼합연료 (Fuel Gas, Fuel Oil) 로사용할경우발열량분석을통하여개발된사업장발열량을사용한다.

52 44 [3 단계 ] Non-CO 2 배출계수의선정 Non-CO2 배출계수는 < 표 8> 에서제시하는설비별국가배출계수를이용하며, 국 가배출계수가존재하지않을경우, IPCC 2006 가이드라인배출계수를사용한다. < 표 8> 설비별 non-co 2 배출계수 (Industrial Source) 설비 기체 연료명 배출계수 (kg GHG/TJ) IPCC 국가 CH 4 N 2O CH 4 N 2O LNG LPG 벙커 C 벙커A 산업보일러 액체 부생유 경유 납사 유연탄 고체코크스 목재 가스엔진 기체 도시가스 597 1~ 가스터빈 기체 도시가스 디젤엔진 액체 보일러등유 ~

53 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 45 고정연소의 Advanced Method 예시배출량산정 A 정유공장에서는매년스팀과전력을생산하는데 GTG(Gas Turbine Generator) 에서연간 20,000 Nm3의 LNG을사용하고있다. 또한비상발전기에서 3,000l/yr의경유를사용하고있다. 연료사용량은설비별계측기에의해파악할수있다. [1단계연료별소비량파악 ] - 직접계측량 = 계측장비를이용하여산정기간동안측정된연료사용량 - 보일러 (LNG) = 20,000 Nm3 /yr - 비상발전기 ( 경유 ) = 3,000 l/yr [2단계연료별발열량선정 ] 연료원별발열량표를이용해각연료별발열량을선정한다. - LNG 발열량 = 40.0 MJ/Nm3 - 경유발열량 = 35.4 MJ/l [3단계온실가스배출계수의선정 ] 설비별온실가스배출계수를선정한다. - 보일러 (LNG, 일반보일러 ) CO 2 = 56,467 kgco 2/TJ CH 4 = 0.29 kgch 4/TJ N 2O = 0.53 kgn 2O/TJ - 비상발전기 ( 경유보일러 ) CO 2 = 72,600 kgco 2/TJ CH 4 = 3 kgch 4/TJ N 2O = 1.19 kgn 2O/TJ [4단계배출량계산 ] 온실가스배출량 = [ 연료별소비량 발열량 환산계수 온실가스배출계수 ] - 보일러 (LNG, 일반보일러 ) CO 2 배출량 = [20,000 Nm3 /yr 40.0 MJ/Nm ,467 kgco 2/TJ] = 45,174 kgco 2/yr CH 4 배출량 = [20,000 Nm3 /yr 40.0 MJ/Nm kgch 4/TJ] = 0.23 kgch 4/yr

54 46 N 2O 배출량 = [20,000 Nm3 /yr 40.0 MJ/Nm kgn 2O/TJ] = 0.42 kgn 2O/yr - 비상발전기 ( 경유보일러 ) CO 2 배출량 = [3,000 l/yr 35.4 MJ/l ,600 kgco 2/TJ] = 7,710 kgco 2/yr CH 4 배출량 = [3,000 l/yr 35.4 MJ/l kgch 4/TJ] = 0.32 kgn 2O/yr N 2O 배출량 = [3,000 l/yr 35.4 MJ/l kgn 2O/TJ] = 0.13 kgn 2O/yr [5단계 CO 2e로환산 ] 총배출량 = (45,173 kgco 2/yr kgch 4/yr kgn 2O/yr 296) + (7,710 kgco 2/yr kgch 4/yr kgn 2O/yr 296) = 53,058 kgco 2e/yr = 53 tco 2e/yr 단, GWP 는 IPCC Third Assessment Report 기준임.

55 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 47 A라는정유회사는매년 Heater를이용하여 CDU공정에필요한열원을공급하고있다. 이를가동하는데연간 2000ton의 Fuel Gas와 1000ton의 Fuel Oil 을사용하고있다. Fuel Gas와 Oil 사용량은 Fuel 별계측설비를이용하여측정할수있다. Fuel Gas와 Oil은공정중발생하는부생가스 (CH 4 ) 가주성분으로공식적인국제 / 국가배출계수는존재하지않는다. ( 단, Fuel Gas의 CO 2 배출계수 = tco 2 /tfuel-gas, Fuel Oil의 CO 2 배출계수 = tco 2 /tfuel-oil ) [1단계연료별소비량파악 ] - 연료별직접계측량 Fuel Gas 사용량 = Fuel Gas 계측설비사용량 = 2000 ton/yr Fuel Oil 사용량 = Fuel Oil 계측설비사용량 = 1000 ton/yr [2단계연료별발열량선정 ] Fuel Gas/Oil의물질분석을통하여배출계수를산출한다. 이과정에서개발된배출계수의단위가 tco 2/tFuel 이기때문에연료사용량을발열량을이용하여에너지단위로변환하지않는다. [3단계탄소배출계수의선정 ] Fuel Gas의물질분석을통하여개발된 CO 2 배출계수 (tco 2/tFuel) 를사용한다. Fuel Gas의 CO 2 배출계수 = tco 2/tFuel-Gas Fuel Oil의 CO 2 배출계수 = tco 2/tFuel-Oil [4단계배출량계산 ] CO 2 배출량 = [Fuel Gas 소비량 발열량 환산계수 CO 2 배출계수 ] + [Fuel Oil 소비량 발열량 환산계수 CO 2 배출계수 ] = [2000 tfuel Gas/yr tco 2/tFuel-Gas] + [1000 tfuel Oil/yr tco 2/tFuel-Oil]= 10,176.5 tco 2/yr

56 이동연소 이동연소 (Mobile Combustion) 는자동차, 트럭, 버스, 기차, 비행기, 보트, 선박, 바지선, 항공기등과같은수송수단에서의화석연료연소를의미하며, CO 2, CH 4, N 2 O 등의온실가스가배출된다. 이동연소에의한온실가스배출량을산정하는방법은 Activity Data관리가어떤방식으로이루어지느냐에따라연료종류별사용량을기준으로계산하는방법 (Simple Method) 과수송수단별연료사용량을기준으로계산하는방법 (Advanced Method) 으로구분된다. 현재정유업종에서의이동연소배출원은수송에사용되는차량의화석연료에의한배출량으로배출량을산정한다. 사업장내수송차량에는제품, 원료등의수송에사용되는차량과하역등을담당하는지게차류, 인력이동등에사용되는승용차류등을들수있다. 현재국내에적용가능한이동연소부분배출계수는존재하지않기때문에 Simple Method를이용하여온실가스배출량을산정한다. < 표 9> 배출량산정방법선택기준 방법론 Activity Data Reference Simple Method Advanced Method 이동연소배출원에대한총 연료사용량만관리되는경우 이동연소수송수단별연료사용량이관리되는경우 2006 IPCC Guideline Tier IPCC Guideline Tier 2

57 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 49 이동연소의 Simple Method 예시배출량산정 A 정유회사가보유하고있는트럭은한해에 1500l 의경유를사용한다. 직원들이사 용하는회사소유승용차는총 6 대이며, 각각의승용차는연간 300l 의휘발유를사용하 는것으로집계되고있다. [1 단계사용된연료량파악 ] 경유사용량 = 1,500 l/yr 휘발유사용량 = 300 l/yr 6 = 1,800 l/yr [2단계연료별발열량산정 ] 현재두가지연료원에대해배출량을산정해야하므로각각의연료별발열량을선정한다. 경유의발열량 = 35.4 MJ/l 휘발유의발열량 = 31.0 MJ/l [3단계탄소배출계수의선정 ] 연료원별온실가스배출계수를선정한다. - 경유 (Diesel Oil) CO 2 = 72,600 kgco 2 /TJ CH 4 = 3.9 kgch 4 /TJ N 2 O = 3.9 kgn 2 O/TJ - 휘발유 (Motor Gasoline) CO 2 = 72,233 kgco 2 /TJ CH 4 = 3.3 kgch 4 /TJ N 2 O = 3.2 kgn 2 O/TJ [4단계연료원별배출량산정 ] - 경유 (Diesel Oil) CO 2 배출량 = [ 연료별소비량 발열량 환산계수 CO 2 배출계수 ] = [1,500 l/yr 35.4 MJ/l ,600 kgco 2 /TJ] = 3,855 kgco 2/yr CH 4 배출량 = [ 연료별소비량 발열량 환산계수 CH 4 배출계수 ] = [1,500 l/yr 35.4 MJ/l kgch 4 /TJ] = kgch 4 /yr N 2 O배출량 = [ 연료별소비량 N 2 O배출계수 ]

58 50 = [1500 l/yr 35.4 MJ/l kgN 2 O/TJ] = kgn 2O/yr - 휘발유 (Motor Gasoline) CO 2 배출량 = [ 연료별소비량 CO 2 배출계수 ] = [1,800 l/yr 31.0 MJ/l ,233 kgco 2 /TJ] = 4,030 kgco 2 /yr CH 4 배출량 = [ 연료별소비량 CH 4 배출계수 ] = [1,800 l/yr 31.0 MJ/l kgch 4 /TJ] = kgch 4 /yr N 2O배출량 = [ 연료별소비량 N 2O배출계수 ] = [1,800 l/yr 31.0 MJ/l kgn 2 O/TJ] = kgn 2O/yr [5단계총배출량산정 ] 총배출량 = 7,885 kgco 2/yr kgch 4 /yr kgn 2O/yr 296 = 8,008 kgco 2e/yr = 8 tco 2e/yr 단, GWP 는 IPCC Third Assessment Report 기준임.

59 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 51 1 Simple Method 현재사업장내에서연료별사용량이전체사용량으로관리되고있다면다음의 Simple Method 를이용해배출량을산정한다. < 수식 3> 이동연소의배출량계산식 (Simple Method) 온실가스배출량 = [ 연료별소비량 발열량 환산계수 온실가스배출계수 ] Activity Data 선별 연료별사용량 발열량액체 ( kcal /l), 기체 ( kcal /N m3 ) 환산계수 배출계수 CO 2e CO 2 Non-CO 2 1kcal = 4.186kJ, 1ton = 1,000kg, 1TJ = 10 9 kj 연료별 CO 2 배출계수 < 표 10> 참조연료별 Non-CO 2 배출계수 < 표 10> 참조온실가스별배출량 GWP [1 단계 ] 사용된연료량파악 CO 2 배출량을산정하기위해서는연료의종류및사용된연료량을파악하여야 한다. 연료비를이용할경우연료소비량 = ( 수송수단별연간연료비 / 연간연료평균단가 ) 이동거리를이용할경우연료소비량 = ( 수송수단별총이동거리 / 주행연비 ) 사용연료량을직접계측할경우연료소비량 = ( 수송수단별연료주입량 ) 산정기간은 1 년 (365 일 ) 단위이며기간을정확하게준수해야함

60 52 [2 단계 ] 연료별발열량선정 이동연소부문에서연료원별사용량을물리적단위 (ton, kl, Nm3 ) 에서공통의에너지단위 (TJ) 로변환하기위해발열량을사용한다. 발열량은에너지기본법시행규칙 ( 제5조 1항 ) 에반영되어있는저위발열량을사용하도록한다. 만약해당연료가에너지기본법의저위발열량발열량에존재하지않을경우, IPCC 2006 가이드라인에서제시하는연료원별저위발열량을사용한다. [3 단계 ] 온실가스배출계수의선정 사용된화석연료량과단위연료당온실가스배출량을나타내는온실가스배출계수 를이용하여온실가스배출량을산정한다. 온실가스배출계수는 2006 IPCC 가이드 라인에서제시하는배출계수를사용한다. < 표 10> 사용연료에따른도로운송차량의온실가스배출계수 연료형태 CO 2 (kgco 2 /TJ) CH 4 (kgch 4 /TJ) N 2 O (kgn 2 O/TJ) Motor Gasoline ( 가솔린 ) 72, Gas/Diesel Oil ( 디젤 ) 72, Liquefied Petroleum Gases (LPG) 64, Liquefied Natural Gas (LNG) 56, : 국가온실가스배출계수가존재하지않는연료원으로, IPCC 2006 가이드라인에서제시하는연료원별온실가스배출계수출처 : 2006 IPCC Guidelines for National GHG Inventories

61 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 53 2 Advanced Method Advanced Method로산정하는방법은차량의종류및엔진타입별연료사용량이확보가능하고이에해당하는국가별또는사업장별배출계수가존재할경우에사용한다. 단, 해당배출계수가없을경우, 배출량산정실험을통해차량고유의배출계수값을계산하여사용할수있다. 온실가스배출량 < 수식 4> 이동연소의배출량계산식 (Advanced Method) = [ 이동연소원별연료소비량 발열량 환산계수 온실가스배출계수 ] Activity Data 선별발열량환산계수배출계수 CO 2 e * GWP는 < 표 1, p.2> 을참조한다. 이동연소원별연료사용량 액체 (MJ/l), 기체 (MJ/N m3 ) 연료원별발열량 < 표 5, p.36> 참조 1TJ = 10 6 MJ 연료원별온실가스배출계수 온실가스별배출량 GWP [1 단계 ] 사용된연료량파악 CO 2 배출량을산정하기위해서는연료의종류및사용된연료량을파악하여야 한다. 연료비를이용할경우연료소비량 = ( 수송수단별연간연료비 / 연간연료평균단가 ) 이동거리를이용할경우연료소비량 = ( 수송수단별총이동거리 / 주행연비 ) 사용연료량을직접계측할경우연료소비량 = ( 수송수단별연료주입량 ) 산정기간은 1 년 (365 일 ) 단위이며기간을정확하게준수해야함

62 54 [2 단계 ] 연료별발열량선정 이동연소부문에서연료원별사용량을물리적단위 (kg, l, Nm3 ) 에서공통의에너지단위 (MJ) 로변환하기위해발열량을사용한다. 발열량은에너지기본법시행규칙 ( 제5조 1항 ) 에반영되어있는저위발열량을사용하도록한다. 만약해당연료의발열량이에너지기본법에서제시하는저위발열량에존재하지않을경우, IPCC 2006 가이드라인에서제시하는연료원별저위발열량을사용한다. [3 단계 ] 온실가스배출계수의선정 사용된화석연료량과단위연료당온실가스배출량을나타내는배출계수를이용하여온실가스배출량을산정한다. 온실가스배출계수의경우, CO 2 는국가배출계수를사용하며 CH 4 및 N 2 O는차량타입별온실가스배출계수를사용한다. 그러나현재까지차량타입별 CH 4 와 N 2 O는국가배출계수가존재하지않으므로사업장별로배출계수를직접계산하여사용할수있다.

63 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 공정배출 공정배출은화석연료의연소로인한온실가스배출이아닌, 목표로하는물질을 생산하는과정에서물리ㆍ화학적반응을통해발생되는온실가스의배출을말한다. 정유업계의공정배출은 American Petroleum Industry에서발행한문헌과현업에서파악하고있는배출원을근거로작성되었다. 공정배출원으로공정상화학반응을촉진하기위해촉매의재생과정에서발생하는 CO 2, SRU 유닛에서발생하는폐가스를처리하는과정에서발생하는온실가스, 수소제조공정상에서발생하는 CO 2 등이있다. 공정배출의경우에는배출계수를이용한산정은매우제한적이며, 사업장의계측장비, 관련데이터보유현황에따라공정배출량은측정법 ( 연속 / 주기 ), 물질수지법, 배출계수법 ( 설계 / 공인 ) 중적용가능한방법을사용한다. 아래의 Decision Tree를이용하여사업자에적합한공정배출산정법을선택한다. < 그림 20> 정유공정배출방법론 Decision Tree

64 56 < 표 12> 온실가스배출량산정방법 방법론개요필요항목 연속측정법 공정가스가배출되는배기관에계측장비를설치하고온실가스 (CO 2, CH 4, N 2 O) 의농도와공정가스의유량을연속적으로측정하고기록하여공정가스온실가스의배출량을산정하는방법 온실가스연속계측장비 측정 Data( 온실가스농도, 공정가스유량 ) 의연속저장 / 연산설비 직접측정 주기측정법 공정가스가배출되는배기관에계측장비를설치하고, 흐르는온실가스의농도와공정가스의유량을주기적으로측정하여배출량을산정하는방법 온실가스농도측정기 (NDIR 1), GC 2) ) 기체유량계 (Turbine meter 등 ) 물질수지 단위공정의화학반응식과투입물의순도, 투입량자료를이용하여온실가스배출량을계산하는방법 화학반응식 물질순도 투입량 물질수지 탄소수지 단위공정에투입되는투입물과산출물의탄소량을조사하고그차이를이용하여온실가스배출량을계산하는방법 공정투입 / 산출물총량 공정투입물의성분조성 공정산출물의성분조성 ( 구성물질화학식, wt%) 측정배출계수 Batch 공정에서 1Batch 동안의배기유량의분포와각유량별온실가스샘플링을실시하여 1Batch 동안생산된기준물질의온실가스배출계수개발하여산정하는방법 (Batch 공정에적용가능 ) 온실가스단위농도 배가스단위유량 배출계수 설계배출계수 PFD 상에명기된있는공정의온실가스발생량에의해배출계수를도출하여온실가스배출량을산정하는방법 PFD ( 온실가스배출량표기 ) 공인배출계수 2006 IPCC 가이드라인에표기되어있는정제제품생산에따른온실가스 (CO 2, CH 4) 배출계수사용 IPCC 온실가스배출계수 정유정제제품생산량 1) Non-Dispersive Infrared Absorption 2) Gas Chromatography

65 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 Catalyst Regeneration Decoking < 그림 21> 촉매재생공정 촉매에탄화수소 Coke 가축적되어촉매의활성도를떨어뜨리므로공기중 O2 를 이용하여연소시킨다. 이과정에서 O 2 와탄화수소가결합하여 CO 2 가생성되고대기 중으로배출된다. < 그림 22> Decoking 공정배출산정방법선택과정

66 58 물질수지법 -1 탄화수소의 Burning 과정에서발생하는 CO 2 량은공급된공기중산소와촉매에점착되어있던탄화수소량을이용하여산정된다. 정확한 CO 2 배출량을산정하기위해서는공급된공기량과탄화수소의양을알고있어야하지만점착되어있는탄화수소의양을측정할수없으면공급되는공기중산소가모두탄화수소와반응하여 CO 2 로전환된다는가정하에 CO 2 배출량을산정한다. < 수식 5> 촉매재생공정중발생하는배출량계산식 (1) CO 2 배출량 = 투입되는공기 (ton)/ 공기의분자량 (MW) 공기중산소몰분율 (0.21) CO 2 분자량 (MW) 투입되는공기양 (ton) 공기의분자량 (MW) 공기중산소몰분율 Decoking 하기위해투입되는공기의양 (ton) CO 2 분자량 44 < 표 13> 촉매재생공정배출량산정단계 (1) 단계 수행내용 투입되는공기의양파악 1 방법 1: 계측기를통해측정한유량값 방법 2: Decoking Time Table 에기록된공기주입량 2 공기분자량 / 공기중산소몰분율 공기평균분자량 : 29MW 공기중평균산소몰분율 : 21% 3 CO 2 분자량을곱해 CO 2 분자량 : 44MW CO 2 배출량계산

67 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 59 물질수지법 -2 < 수식 6> 촉매재생공정중발생하는배출량계산식 (2) CO 2 배출량 = 촉매에붙어있는 Coke 량 Coke 중탄소분율 (wt%) 44/12 연소되는 Coke 량 Coke 중탄소분율 촉매에붙어있는연소되는 Coke 량 Coke 중탄소의질량분율 (wt%) 44/12 이산화탄소분자량 / 탄소분자량 < 표 14> 촉매재생공정배출량산정단계 (2) 단계 수행내용 1 연소되는 Coke 의양을파악한다. 2 Coke 에함유된탄소의질량분율을구한다. 3 44/12 를곱해 CO 2 배출량을계산한다.

68 수소제조공정 < 그림 23> 수소제조공정에서의온실가스배출 수소생산공정에서상당량의 CO 2 를배출하는데그양은공급가스의수소와탄소 비율에따라달라진다. 대부분, 메탄에서수소가만들어지지만, 나프타나정제연료 가스 (fuel gas) 를공급원료로사용하기도한다. C x H (2x+2) + 2xH 2 O (3x+1)H 2 + xco 2 이반응의 CO 2 배출에수소공정과관련된히터로부터나오는 CO 2 배출량은포 함되지않는다. ( 히터로인한배출량은고정연소부분에포함됨 )

69 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 61 납사개질공정이있거나또는천연가스와조성이다른원료를사용하는가? Yes 원료공급량과탄소조성을알고있는가? No Yes 물질수지법 -1 No 수소생산량과원료의탄소조성을알고있는가? Yes 물질수지법 -2 No 배출계수법 < 그림 24> 수소제조공정배출량산정방법론결정 정확한계산을위해서는공급가스의조성분석을통해 CO 2 의배출량을산정하여야한다. 공급되는원료의양과생산되는수소의양을이용하는두가지방법이있다. 이러한데이터가없는경우, 천연가스의성분을추정하여얻은배출계수를사용하는간단한방법이있다. 이방법은천연가스와조성이많이다르지않은공급가스를사용하는곳에적용할수있지만, 나프타개질공정이있는수소 plant에는사용할수없다

70 62 물질수지법 (1) < 수식 7> 수소공정 : CO 2 배출량산정식 (Tier 3) Tier 3 CO 2 배출량산정식 CO 2 배출량 (tonco 2 )= 원료공급량 x 탄소함량 x 44/12 < 표 15> 수소공정 : CO 2 배출량산정단계 (Tier 3) 단계 수행내용 1 연간사용한원료공급량을파악한다. 2 공급원료의탄소함량을파악한다. 명확한값을알수없는경우, 공급원료의성분을이용해계산할 수있다. 3 44/12 를곱하여 C CO 2 로환산한다.

71 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 63 물질수지법 (2) < 수식 8> 수소공정 : CO 2 배출량산정식 (Tier 2) Tier 2 CO 2 배출량산정식 CO 2 배출량 = 수소생산량 x χ / (3χ + 1 ) x 44 / 몰부피환산계수 < 표 16> 수소공정 : CO 2 배출량산정단계 (Tier 2) 단계 수행내용 1 연간수소생산량을파악한다. 2 CχH(2χ+2) + 2χH2O (3χ+1)H2 + χco2 χ/(3χ+1) 를곱해수소생산에대한 CO 2 발생몰수를구한다. 3 44(CO 2 분자량 ) 와몰부피변환계수를곱해질량으로변환한다. 몰부피변환계수 : 22.4 m 3 /kgmole 4 CO 2 배출량을산정한다.

72 황 (Sulfur) 회수제거공정 < 그림 25> 황회수제거공정에서의온실가스배출 정유공정에서는황화수소및산성가스를제거하는공정이필수적이다. 이때발생하는가스상태의황성분을고체성상으로변환시키는과정에서산소가주입되고이때주입되는산소로인해서이산화탄소가발생한다. 황 (Sulfur) 제거에서아민용액이사용되는데, 사용된아민용액을재생하는공정에서발생하는 Tail-gas가소각로로보내진다. 소각로에보내지는 Tail-gas가연소되면서최종적으로 CO 2 가대기로방출된다. 소각로에서방출되는온실가스량은실시간으로측정한다거나성분분석을통해배출계수를계산하기가어려운경우가많기때문에, 해당공정의설계값을사용하여배출량을산정한다.

73 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 65 촉매재생과정에서발생하는온실가스배출량산정 ( 예시 ) 정유정제의 Reforming공정에서는효율을높이기위해촉매를사용한다. 촉매의활성도는시간이지남에따라감소를하게되는데, 주기적으로불성화된촉매를재생시키는과정이필요하다. 원유의개질반응에참여하는촉매의활성도를떨어뜨리는원인 ( 촉매독 ) 은탄화수소 (Hydrocarbon) 이다. 촉매에붙어있는탄화수소 (Coke) 를태우기위해 Air을불어넣어서탄화수소를태우는방식 (Burning) 으로촉매를재생시킨다. 이때공기중에포함된산소와촉매에붙어있는탄소가연소반응을일으켜이산화탄소가발생한다. 년간연소되는 Coke의양은 10,000ton이다. 이때 Coke의탄소함량은 80% 이다. 이때발생하는온실가스는 Coke 중탄소가전부이산화탄소로전환된다는가정하에산정한다. [1 단계 Coke 소비량파악 ] 촉매재생으로연소되는년간 Coke 량을파악한다. 년간소비되는 Coke 의량 = 1000ton/yr [2 단계소비되는 Coke 중탄소량파악 ] Coke 중탄소량 = 년간소비되는 Coke의량 x Coke의탄소함량 = 1000 ton/yr x 0.80 = 800 C_ton/yr [3 단계 CO 2 배출량계산 ] CO 2 배출량 = 년간소비되는탄소량 x CO 2 분자량 / C 분자량 = 800 C_ton/yr x 44 / 12 = 2933 CO 2_ton/yr

74 66 SRU(Sulfur Removal Unit) 과정에서발생하는온실가스배출량산정 ( 예시 ) 정유정제공정상에서는발생하는황화수소 (H2S) 와 Acid Gas 등은아민계열의화학흡수제를이용하여제거된다. 이때용매가재생되는과정에서 Off-gas가소각로로보내진다. Off-gas에는탄소수소성분이함유되어있으며, 소각로에서소각되는과정에서이산화탄소가발생한다. SRU에서배출되는가스는최종적으로소각로에서연소되어대기중으로방출된다. 이떄 SRU 공정을통해 CO 2, CH 4, C 2 H 6, C 3 H 8 들이각각시간당 3,589 kmole/hr, 0.046kmole/hr, 0.111kmole/hr, 0.043kmole/hr의속도로배출되고있다. 이때소각로에서연소과정은완전연소가이루어진다. [1 단계탄소함량파악 ] SRU 에서 Outlet 으로소각로로보내지는물질중각물질의탄소함량을파악한다. CO 2 무게비율 = 총무게중탄소무게 / CO 2 분자량 = 12 / ( ) = 0.27 C-_wt% CH 4 무게비율 = 총무게중탄소무게 / CH 4 분자량 = 12 / (12 + 4) = 0.75 C_wt% C 2 H 6 무게비율 = 총무게중탄소무게 / C 2 H 6 분자량 = 12 x 2 / (12 x ) = 0.80 C_wt% C 3 H 8 무게비율 = 총무게중탄소무게 / C 3 H 8 분자량 = 12 x 3 / (12 x 3 + 8) = 0.82 C_wt% 물질 Process Gas Vent Carbon Wt% CO 2 3,589 kmole/hr 0.27 CH kmole/hr 0.75 C 2 H kmole/hr 0.80 C 3 H kmole/hr 0.82

75 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 67 [2 단계배출되는물질중탄소의총량계산 ] 배출되는탄소량 (C_ton/yr) = ( Process Gas Vent(kmole/hr) x Carbon Wt% x 365 x 24 /1000 ) = ( 3,589 x x x x 0.82 ) x 365 x 24 /1000 = 10 C_ton/yr [3 단계배출되는이산화탄소량계산 ] 이산화탄소배출량 = 배출되는물질중탄소총량 x CO 2 분자량 / C 분자량 = 10 C_ton/yr x 44 /12 = 37 CO 2_ton/yr

76 68 수소제조공정에서발생하는온실가스배출량산정 ( 예시 ) 정유공정에서는원유정제공정중개질공정등에수소를필요로한다. 따라서수소를생산하는설비는원유정제공정에서핵심역할을수행하며, 수소를안정적으로확보하는일은공정운영상중요하다. 수소생산과정에서화학반응의결과로서 CO 2 가발생한다. 공정중에탄화수소와물이화학반응을일으키고부물질로이산화탄소가생성된다. 수소생산량에비례하여이산화탄소가생성된다. 년간생산되는수소의양은 13 x 10 9 ft 3 을생산하고있으며, 수소 10 6 ft3 당 ton의이산화탄소가발생한다. [1 단계수소생산량을파악 ] 년간생산하는수소의량을파악한다. 13 x 10 9 ft 3 / yr [2 단계이산화탄소배출량계산 ] CO 2 배출량 = 년간생산되는수소의량 x 단위수소생산당이산화탄소배출량 = 13 x 10 9 H 2 _ft 3 / yr x CO 2 _ton / H 2 _ft 3 = 174,300 CO 2 _ton/yr

77 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 탈루배출 탈루배출은 PFCs, HFCs, SF6의소비 / 점검과정에서누출되는온실가스배출량을산정한다. 또한 CO 2 가스를사용하는소화설비에서의 CO 2 탈루배출량도함께산정하여탈루배출로고려하도록한다. HFCs의이용분야에는냉장고, 에어컨, 소화기, 에어로졸제조분야등이있으며, SF 6 이용분야는가스절연개폐기, 가스차단기등이있다. PFCs는주로석유화학및 LCD 제조회사에서금속세정제및에칭제로많이사용되고있으며, 이는공정배출에포함되어산정되므로탈루배출에서는제외하도록한다. 정유정제공정에서의탈루배출은냉방기, 냉동기, 소화기의사용, 가스절연개폐기와가스차단기에쓰이는 SF 6 에의한배출량을산정할수있다. 산정방법은 < 수식 9> 과같이 3가지의방법이존재하며, 각각의산정방법은 < 그림 26> 와같이 Activity data 관리수준에의해선정할수있다. < 그림 26> 탈루배출량산정방법선정기준

78 70 < 수식 9> 정유정제공정탈루부분의온실가스배출량산정식 1 탈루성가스총보유량 (kg) 연간누출율 (%) 2 재충진량 3 충진금액 충진단가 탈루성가스보유량 (kg) 탈루성온실가스충진설비의온실가스보유량 연간누출율 (%) IPCC 가이드라인 2006 에서제시하고있는설비별탈루성가스누출율 재충진량 (kg) 충진업체로부터구매한탈루성가스의재충진량 충진금액 ( 원 ) 탈루성가스구매대금으로충진업체에게지불한금액 충진단가 (kg_ghg/ 원 ) 인건비를제외한탈루성가스의충진단가

79 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 71 (1) 누출율에의한배출량 누출율을이용하여배출량을계산하는경우는소화설비를이용하는모든기업에 서계산할수있는방법이다. 누출율은 IPCC 2006 가이드라인에서제시하는값을 사용하는데, 누출율중보수성을고려하여높은값을취하여사용하도록한다. (2) 충진량에의한배출량 충진량을이용한배출량계산은충진량이기록되고관리가되는기업에한하여 계산할수있는방법으로제한성이있다. (3) 충진단가에의한배출량 단가를이용한배출량계산은충진량의기록에관리가안되고있으나, 충진금액 에대한 Invoice 등을통해배출량을산정하는방법이다. < 표 17> 탈루배출부분의종류별누출율 HFCs, PFCs, SF 6 소비에의한시스템의누출율 (%) 구분 운전시 가정용냉장고 0.1~0.5 상업용냉장고 1~15 중대형상업용냉장고 ( 중앙냉동기 ) 10~35 차량용냉장고 15~50 산업용냉동고 7~25 냉각장치 2~15 가정용 / 산업용에어컨 1~10 차량용에어컨 10~20 화재예방장비 고정소화장비 1~3 소화기 2~6 출처 : 2006 IPCC Guidelines for National Inventories

80 72 탈루배출의예시배출량산정 A 정유정제사업장에서는소화기, 냉매사용에의한탈루배출을산정하려한다. 현재사업장내에비치되어있는소화기는 CO 2 소화기로용량이 3kg이고, 수량 300개를보유하고있다. 또한냉동기와냉방기, 에어컨냉매 (HFC-134a) 의양은제조공장에서연간 10kg를충진량으로구입하고있다. [1단계사용량연료량파악 ] 소화기에사용된 CO 2 의충진량과냉매사용에사용되는냉매의양을통해배출량을계산한다. 전체충진량중에서 IPCC에서제공하는누출율을적용해서탈루되는이산화탄소의배출량을산정하고, 해당년에구입한냉매의구매량을탈루배출된냉매된양으로보아냉매의탈루배출량을산정한다. - 소화기의 CO 2 전체충진량 = 3kg 300 = 900kg - 냉매사용을위한충진구매량 = 10kg [2 단계누출률선정 ] 2006 IPCC 가이드라인에서제시하고있는설비별탈루가스누출율을적용하여계산할 수있다. 가이드라인에서제시하고있는누출율은 1% 로제시하고있다. [3단계배출량산정 ] CO 2 소화기의온실가스탈루배출량 = 900kg_CO 2/yr 0.01 = 9kg_CO 2e/yr = tco 2 /yr HFC-134a의온실가스탈루배출량 = 10kg_HFCs/yr 1300(GWP) = 13,000kg_CO 2e/yr = 13 tco 2/yr 단, GWP 는 IPCC Third Assessment Report 기준임.

81 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 폐기물 폐기물부분의배출은폐기물의소각과정에서의온실가스와폐수처리과정의온실가스배출량을산정해서구할수있다. 폐기물소각장에서의폐기물이정유정제공정중발생한폐기물을연료로사용하므로발생한폐기물의성분분석을통해배출계수를산정할수있다. 폐수처리과정은폐수발생량과 COD를통해산정할수있다. (1) 폐수처리 기업에서의폐수는현장에서처리하거나국내하수처리시스템으로의배출을통해이루어진다. 만약, 국내하수처리시스템으로처리하는경우, 국내하수배출량에포함되어산정된다. 본가이드라인에서의폐수처리는사업장내에서발생하는폐수만을전담처리하는방식의폐수처리장을의미한다. 아래의배출량산정식은기업의현장에서발생하는하수의처리에관한배출량을계산할수있다. 1 CH 4 의배출량계산 산업폐수에서의 CH 4 의잠정적인발생량은폐수내의분해가능한유기물질의농도, 폐수의부피, 혐기성시스템 3) 에서폐수처리를하기위한산업부분의성향에기반을둔다. 산업폐수에의한 CH 4 발생량은폐수중화학적분해가가능한물질의양 (TOW 4) ) 과슬러지로제거된유기물질의양, 배출계수그리고폐수처리공정중회수된 CH 4 의양을이용하여아래수식을이용하여산정한다. < 수식 10> 산업폐수에서의 CH 4 배출량산정식 배출량 전체화학적분해가능물질의양 슬러지로제거된유기물질의양 배출계수 - 회수되는 의양 3) 밀폐된탱크에슬러지를투입하고혐기성미생물을이용하여슬러지를안정된유기물과불활성무기물로분해하는장치 4) Total Organics in Wastewater(TOW)

82 74 폐수중화학적분해가가능한물질의양 (TOW) 의경우폐수발생량과화학적산소 요구량 (COD 5) ) 을이용하여산정한다. < 수식 11> TOW 산정식 TOW = 폐수발생량 (m 3 /yr) 화학적산소요구량 (kgcod/m 3 ) < 수식 12> 산업폐수에서의배출계수산정식 최대 생산용량 포집계수 5) Chemical Oxygen Demand(COD)

83 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 75 폐수처리시설과배출경로에따른배출계수의결정은최대 CH 4 잠재발생량 (Maximum CH 4 Producing Potential) 과 CH 4 포집계수 (Methane Correction Factor) 의함수이다. 최대 CH 4 잠재발생량이란일정량의유기물질로부터생산될수있는최대의 CH 4 량을의미한다. CH 4 보정계수 (MCF) 는폐수처리시설이나배출시스템에서배출되는물질에서메탄을생산할수있는정도를나타내는지수에해당한다. 처리형태와폐기경로및시스템 < 표 18> 산업폐수의 CH 4 보정계수 Default 값 Comments MCF ( 메탄수집계수 ) Range Untreated Sea, River and Lake 유기물이많은강은혐기성으로바뀔수 Discharge 있다. 그러나여기서고려할사항은아니다 Treated 호기성공정 관리가잘이루어져야한다. CH 4 가고여있는웅덩이등에서방출될수있다 호기성공정 관리가이루어지지않는다. 과부하기될수있다 슬러지의혐기성소화 CH 4 의회수는여기서고려되지않는다 혐기성반응 (UASB, 고정필름반응기등 ) CH 4 의회수는여기서고려되지않는다 혐기성얕은라군 2m 이하깊이 혐기성깊은라군 2m 이상의깊이 * MCF Methane Correction Factor 출처 :2006 IPCC Guidelines for National GHG inventories 산업폐수의종류에따라서 CH 4 잠재배출량의값에서차이가난다. 따라서가능하다면각산업분야에서최대 CH 4 생산량을결정하기위해자료를수집해야한다. 위에서언급한바와같이, CH 4 보정계수 (MCF) 는폐수처리시설이나배출시스템에서배출되는물질에서메탄을생산할수있는용량을측정하는변수에해당한다. 이는시스템이어느정도까지혐기성적인지에대한정도를나타낸다. 만약어느국가에서세부자료를확보하지못한다고판단된다면 IPCC COD-default factor(0.25 kgch 4 /kg COD) 을활용할수있다.

84 76 폐수처리부분의 CO 2 예시배출량산정 A 정유정제사업장은혐기성폐수처리장을보유하고있다. 이혐기성폐수처리장으로유입되는폐수는공정에서사용된공정수와기타시설들에서발생하는폐수들을모아처리하고있다. 연간폐수처리장으로유입되는폐수의양은 500m2 /yr이고이폐수의 COD는 50kg_COD/ m2이다. 또한폐수처리후발생되는슬러지에는 5000kg_COD/yr의유기물이있다. [1단계화학적분해가능물질의양산정 ] TOW( 화학적분해가능물질의양 ) = 폐수발생량 ( m3 /yr) 화학적산소요구량 (kg_cod/ m3 ) = 500 m3 /yr 50 kg_cod/ m3 = 25,000 kg_cod/yr [2 단계 CH4 의배출계수선정 ] CH 4 배출계수 = 최대 CH 4 생산용량 CH 4 포집계수 = 0.25 kg_ch 4 /kg_cod 0.8 = 0.2 kg_ch 4 /kg [3단계온실가스배출량산정 ] 혐기성소화조의경우는회수되는 CH 4 의양을 0 으로계산한다. CH 4 배출량 = [(TOW 슬러지로제거된유기물질의양 ) EF - 회수되는 CH 4 의양 ] = [(25,000 kg_cod/yr kg_COD/yr) 0.2 kg_ch 4 /kg - 0] = 4,000 kg_ch 4/yr [4 단계 CO 2 e 환산배출량산정 ] CO 2e 배출량으로환산 = 4,000 kg_ch 4/yr 23(GWP) = 92,000 kgco 2e/yr = 92 tco 2 e/yr 단, GWP 는 IPCC Third Assessment Report 기준임.

85 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 77 2 N 2 O 의배출량계산 N 2 O 의배출량은처리공정이나폐수에서의간접적배출등을통해서발생될수 있다. < 수식 13> 산업폐수에서의 N 2 O 배출량산정식 배출량 수중에서배출되는 질소량 폐수에서발생되는 의 < 수식 14> 수중에서배출되는질소산정식 배출량 폐수발생량 폐수중 총질소함량 처리된슬러지중질소함량 폐수질소유량으로부터발생하는 N2O 의 default IPCC 배출계수는 kgn2o_n/kg N 이다. 이배출계수는제한된분야에하구나강에서질소화 / 탈질소 화가일어난다는가정에서만적용이가능하다. 사용되는가정은다음과같다. 가정 1: 모든질소는처리된방류수와함께방출된다.(All nitrogen is discharged with the effluent) 가정 2: 하구나강에서발생하는이산화질소는질소화 / 탈소화과정과강으로방출되는질소에직접적연관이있다. < 표 19> N 2 O 의방법론적 Default 배출계수 구분단위배출계수 방출되는배출계수 kg N 2O-N/kg-N 출처 :2006 IPCC Guidelines for National GHG inventories

86 78 폐수처리부분의 N 2O 예시배출량산정 A 정유정제사업장은혐기성폐수처리장을보유하고있다. 이혐기성폐수처리장으로유입되는폐수는공정에서사용된공정수와기타부대시설들에서발생하는폐수들을모아처리하고있다. 연간폐수처리장으로유입되는폐수의양은 500m3 /yr이고이폐수의 T-N농도는 50kgN/ m3이다. 또한폐수처리후발생되는슬러지에는 5000kg_COD/yr의유기물질과질소 500kg_N/yr이포함되어있다. 폐수분석결과, 폐수중의총질소의양은 20kg_N/ m3이다. [1단계화학적분해가능물질의양산정 ] 질소배출량 = [( 폐수발생량 폐수중총질소의양 ) - 처리된슬러지중질소함량 ] = [(500m3/yr 20kg_N/ m3 ) - 500kg_N/yr] = 9,500 kg_n/yr [2 단계 CH4 배출계수의선정 ] N 2 O 배출계수 = kg_n 2 O-N/kg-N [3단계온실가스배출량산정 ] N 2O배출량 = 수중에서배출되는질소 EF 44/28 = 9,500 kg_n/yr kg_n 2O-N/kg-N 44/28 = kg_n 2 O/yr [4 단계 CO2e 배출량환산 ] CO 2e 배출량으로환산 = kg_n 2O/yr 296(GWP) = kg_co 2e/yr = 22 tco 2e/yr 단, GWP 는 IPCC Third Assessment Report 기준임.

87 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 79 (2) 소각배출 2006 년산정지침서에서는고정연소부문에서소각에대한언급을나타내지않고 있다. 하지만소각에의한온실가스배출량또한고정연소로서의기능과역할을하 고있으므로본지침에서는고정연소부문에소각에의한배출량산정을제시한다. 소각에의한배출량산정은일반고체폐기물 (Solid Waste, SW) 소각과생활고체폐기물소각으로나누어산정하게된다. 일반고체폐기물 (SW) 에는기업고체폐기물, 하수슬러지, 위험물폐기물, 의료용폐기물등이포함되며, 생활고체 (Municipal Solid Waste, MSW) 생활폐기물은가정폐기물, 정원폐기물, 상업적 규격폐기물을의미하며구체적으로는종이류, 마분지류, 옷감류, 음식쓰레기, 목재, 정원폐기물, 일회용기저귀류, 고무 가죽류, 플라스틱, 금속, 유리, 불활성폐기물등으로나눌수있다. 정유정제공정에서의소각배출은생산과정에서발생한폐기물의소각을통해배출량을산정할수있으며, 소각의발화를위해사용하는화석연료의사용은고정연소로분류되어폐기물소각의배출량에는산정하지않는다. 이런공정중발생한폐기물은조성분석을통해구체적인배출량을산정하는데활용할수있다.

88 80 1 CO 2 배출량의계산 1 Simple Method Simple Method 의경우 SW( 일반고체폐기물 ) 와 MSW( 생활고체폐기물 ) 의두 가지산정식을사용할수있으며산정식은다음과같다. < 수식 15> 고정연소의소각부문기업단위페기물의 CO 2 배출량계산식 CO 2 배출량 = ( 폐기물량 건조물질함량 건조물질의탄소분율 전체탄소중화석탄소의분율 산화계수 ) 44/12 CO 2 배출량 폐기물의전체량 발생되는총 CO 2 의배출량 (Gg/yr) 전체고체폐기물의양 (Gg/yr) ( 기업고체폐기물, 하수슬러지, 위험폐기물, 의료용폐기물, 기타 ) 건조물질함량건조물질함량 = ( 각성분의분율 성분의건조물질분율 ) 건조물질의탄소분율 ( 각성분의분율 폐기물의탄소함유율 ) 화석탄소의분율 ( 각페기물의분율 폐기물내의화석탄소의분율 ) 44/12 탄소를 CO 2 로의전환계수 건조물질당폐기물활동데이터를사용할수있다면건조물질함량과수분중량을따로구분하지않고같은식에적용시킬수있다. 또한, 기업이건조물질속의화석탄소분율에관한데이터를갖고있다면건조물질의탄소분율과화석탄소의분율을따로구분지을필요가없는대신한가지것으로결합시킨다.

89 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 81 < 수식 16> 고정연소의소각부문기업단위페기물의 CO 2 배출량계산식 (MSW) CO 2 배출량 = 폐기물량 ( 구성물질의분율 건조물질함량 건조물질의탄소분율 전체탄소중화석탄소의분율 산화계수 ) 44/12 CO 2 배출량 발생되는총 CO 2 의배출량 (Gg/yr) 폐기물의전체량 전체생활고체폐기물의양 (Gg/yr) ( 종이, 섬유, 음식쓰레기, 목재, 정원이나공원쓰레기, 일회용기저귀, 고무, 가죽, 플라스틱, 금속, 유리등 ) 구성물질의분율건조물질함량 = ( 각성분의분율 성분의건조물질분율 ) 건조물질함량 ( 각성분의분율 폐기물의탄소함유율 ) 건조물질의탄소분율 ( 각페기물의분율 폐기물내의화석탄소의분율 ) 44/12 탄소를 CO 2 로의전환계수

90 82 소각부분의 CO 2 예시배출량산정 A 정유정제사업장에서정유정제생산공정에서발생하는폐기물을소각하는방식으로공정에필요한스팀과전력등을부가적으로생각하는시스템을가지고있다. 이사업장의소각장은 Batch stoker시스템을운영한다. 한해동안소각장으로들어오는고체폐기물의양은연간 500ton/yr이고이폐기물의조성을분석해본결과평균적으로각각의성분은탄소 70%, 수소 14%, 질소 15%, 황 1% 의비율로나타났다. 이건조폐기물의건조물질분율은탄소60%, 수소20%, 질소15%, 황5% 이며, 건조폐기물의탄소분율이 70% 이고구성탄소중에서화석연료에서비롯된화석탄소의비율이 60% 이었으며, 폐기물의산화계수는 60% 이다. [1 단계폐기물의전체량산정 ] 소각장으로유입되는사업장내폐기물에대한연간데이터를기준으로소각되는폐기 물의연간배출량을산정한다. [2단계건조물질의함량산정 ] 폐기물의수분함량을제한건조물질의함량을계산한다. 건조물질함량 = ( 각성분의분율 성분의건조물질분율 ) = ( ) = [3단계 CO 2 배출량산정 ] 기업에서는사업장내고체폐기물에대해소각이이루어지므로기업단위배출량산정식을이용한다. CO 2 배출량 = (500ton/yr ) 44/12 = ton_co 2/yr

91 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 83 2 CH 4 배출량의계산 < 수식 17> 소각부문 CH 4 배출량계산식 CH 4 배출량 = ( 고형폐기물의양 CH 4 의배출계수 ) 10-6 CH 4 배출량 고체폐기물량 CH 4 배출계수 화석액체폐기물연소로부터 CO 2 의배출량 (Gg/yr) 소각한고체폐기물의양 kg CH 4/Gg 폐기물 10-6 환산계수 (kg 을 Gg 으로환산하는계수 ) CO 2e 환산 CH 4 배출량 GWP < 표 1> 의 GWP 참조 폐기물의양과구성원은소각으로부터의 CO 2 배출량산정에사용되는활동데이 터와일치해야한다. < 표 20> MSW 소각로의 CH 4 배출계수 소각기술 Continuous Incineration Semi-continuous Incineration Batch Type Incineration CH 4 Emission Factor (kg/gg waste incinerated on a wet weight basis) Stoker 0.2 Fluidized bed 0 Stoker 6 Fluidized Bed 188 Stoker 60 Fluidized Bed 237

92 84 소각부분의 CH 4 예시배출량산정 A 정유정제사업장에서생산공정에서발생하는폐기물을소각하는방식으로공정에필요한스팀과전력등을부가적으로생각하는시스템을가지고있다. 이사업장의소각장은 Batch stoker시스템을운영한다. 한해동안소각장으로들어오는고체폐기물의양은연간 500ton/yr이다. [1 단계폐기물의전체량산정 ] 소각장으로유입되는사업장내폐기물에대한연간데이터를기준으로소각되는폐기 물의연간배출량을산정한다. [2 단계배출계수의선정 ] CH 4 의배출계수 = 60 kg/gg [3단계 CO 2 배출량산정 ] 기업에서는사업장내고체폐기물에대해소각이이루어지므로기업단위배출량산정식을이용한다. CH 4 배출량 = (500ton/yr 60 kg/gg) 10-6 = 0.03 ton_ch 4/yr [4 단계총온실가스배출량산정 ] 총온실가스배출량 = 0.03 ton_ch 4/yr 23(GWP) = 0.69ton_CO 2e/yr 단, GWP 는 IPCC Third Assessment Report 기준임.

93 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 85 3 N 2 O 배출량의계산 N 2 O 는연소공정에서배출되는데주로 500~950 의낮은온도에서배출된다. 하 지만화석액체연료의연소공정에서의배출은무시할수있다. 산정식은다음과같 다. < 수식 18> 소각부문 N 2O 배출량계산식 N 2O 배출량 = ( 폐기물소각량 N 2O 의배출계수 ) 10-6 N 2 O 배출량 폐기물소각량 N 2 O 배출계수 화석액체폐기물연소로부터 N2O 의배출량 (Gg/yr) 소각한고체폐기물의양 kg N 2 O/Gg 폐기물 10-6 환산계수 (kg 을 Gg 으로환산하는계수 ) < 표 21> 폐기물소각기술에따른배출계수 폐기물종류 소각기술 배출계수 (gn 2O/t 폐기물 ) 무게기준 MSW Continuous and Semi-continuous Incinerators 50 wet weight MSW Batch-type Incinerators 60 wet weight MSW Open Burning 150 dry weight Industrial Waste All types of Incineration 100 wet weight Sludge All types of Incineration 450 wet weight Sewage Sludge Incineration 990 dry weight 990 wet weight

94 86 소각부분의예시배출량산정 A 정유정제사업장에서생산공정에서발생하는폐기물을소각하는방식으로공정에필요한스팀과전력등을부가적으로생각하는시스템을가지고있다. 이사업장의소각장은 Batch소각의 stoker시스템을운영한다. 한해동안소각장으로들어오는고체폐기물의양은연간 500ton/yr이다. [1 단계폐기물의전체량산정 ] 소각장으로유입되는사업장내폐기물에대한연간데이터를기준으로소각되는폐기 물의연간배출량을산정한다. [2 단계배출계수의선정 ] N 2 O 의배출계수 = 60 g_n 2 O/ton_ 폐기물 [3단계 CO 2 배출량산정 ] 기업에서는사업장내고체폐기물에대해소각이이루어지므로기업단위배출량산정식을이용한다. N 2 O 배출량 = (500ton/yr 60 g_n 2 O/ton_ 폐기물 ) 10-6 = 0.03 ton_n 2 O/yr [4 단계총온실가스배출량산정 ] 총온실가스배출량 = 0.03 ton_n 2O/yr 296(GWP) = 8.88 ton_co 2e/yr 단, GWP 는 IPCC Third Assessment Report 기준임.

95 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 간접온실가스배출 2.1 전력의구매 전력사용에의한온실가스배출은배출계수를이용하여산정한다. 전력구매에대한배출계수는발전설비에사용된연료량과그연료의연소에의해생산된전력량을이용하여산정할수있다. 전력배출계수는온실가스배출량을산정하는연도의배출계수를사용하도록한다. < 수식 19> 전력구매의배출량산정식 배출량 = 전력사용량 (MWh) 배출계수 (tco2e/mwh) ( 전력사용량 (MWh) = 구매전력 - 재판매된전력 ) 구분 CO 2 배출량 (tco 2 ) 국내발전량 (MWh) 배출계수 (tco 2 /MWh) < 표 22> 전력부문 CO 2 배출계수 (2002~2006) 128,868, ,350, ,728, ,992, ,252, ,837, ,292, ,041, ,083, ,996, 출처 : 전력부문온실가스배출계수개발, KPX, 구분 CH 4 배출량 (tch 4 ) 국내발전량 (MWh) 배출계수 (kgch 4 /MWh) < 표 23> 전력부문 CH 4 배출계수 (2002~2006) 1,719 1,716 1,831 1,856 2, ,837, ,292, ,041, ,083, ,996, 출처 : 전력부문온실가스배출계수개발, KPX,

96 88 구분 N 2 O 배출량 (tn 2 O) 국내발전량 (MWh) 배출계수 (kgn 2 O/MWh) < 표 24> 전력부문 N 2 O 배출계수 (2002~2006) ,837, ,292, ,041, ,083, ,996, 출처 : 전력부문온실가스배출계수개발, KPX, 구매전력부분의배출량산정예시 A 정유사업장에서 2006 년에사용한구매전력은 800 MWh 이다. 현재의구매전력사 용데이터는사업장내의전체사용량을말하며, 데이터관리는중앙관리실에서일괄 적으로이루어지고있다. [1 단계전체구매전력사용량 ] 중앙관리실의관리프로그램을통해연간구매전력의사용량을취합하고있다. 구매전력 = 800 MWh [2단계배출계수의선정 ] 온실가스배출계수를선정한다. CO 2 = tco 2/MWh CH 4 = kgch 4/MWh N 2O = kgn 2O/MWh [3단계배출량계산 ] 온실가스배출량 = (800MWh tco 2/MWh) + (800MWh kgch 4/MWh) + (800MWh kgn 2O/MWh) = tco 2 + (4.4 kgch 4 23) + (1.92 kgn 2O 296) = tco tco 2e tco 2e = tco 2e/yr

97 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 스팀 ( 열 ) 의구매 구매스팀의경우, 구매전력과마찬가지로구매한스팀의양에스팀배출계수를적용하여온실가스배출량으로계산한다. 스팀의경우, 업체의설비특성, 연한, 연료의종류등에따라배출계수가상이하다. 따라서일반적으로는스팀공급업체에서스팀배출계수를받아서쓰는방법을권장한다. 배출계수를산정하는방법에는 2가지가있다. 1. 스팀판매자가제공하는배출계수를사용한다. 2. 스팀판매업체에서스팀을생산하는데사용된연료량과그연료량에의해생산된스팀량을이용하여계산하는방법을이용한다. < 수식 20> 스팀구매의배출량산정식 배출량 = 스팀사용량 (kg) 배출계수 (kgco2/kg 스팀 ) < 수식 21> 스팀배출계수산정식 스팀배출계수 (kgco2/kg 스팀 ) = 스팀생산에서의온실가스배출량 (kgco2) / 스팀생산량 (kg 스팀 ) 온실가스배출량 (kgco2) = 연료사용량 발열량 연료별온실가스배출계수

98 90 구매스팀부분의예시배출량산정 A 정유정제사업장에서시설을구동시기위해구매하는스팀의양은연간 5000ton/yr이다. 이구매스팀에대한일괄적인관리는중앙관리실을통해전산데이터로저장되며, 관리실에서의관리로연간구매스팀의양을산출할수있다. 스팀판매처에서받은자료에의하면, 배출계수는 0.52 ton_co 2/ton_steam 이다. [1 단계구매스팀의양산정 ] 중앙관리실의데이터를통해연간구매스팀의양을산정할수있다. [2단계스팀배출계수의산정 ] 현재우리나라의스팀배출계수에대해국가적인고시값이주어지지않았으므로, 스팀판매업체에스팀배출계수를요구하여배출계수를적용할수있다. 스팀배출계수는생산한스팀의양과생산한스팀의양을만들기위해사용된연료량을사용하여계산할수있다. 스팀배출계수 = 0.52 ton_co 2e/ton_steam [3단계배출량계산 ] 온실가스배출량 = 0.52 ton_co 2/ton_steam 5000ton/yr = 2,600 ton_co 2 e/yr

99 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 91 제 4 장. 정유업종의 Good Practice 가상의정유업체가영업활동을하고있다. 이업체는해외에서선박을이용원유를수입해원유를정제하여휘발유, 납사등을생산하고있다. 또한고도화설비를최근에완공하여고유황벙커씨유에수소를넣어분해한뒤나프타, 등유, 경유, 윤활기유등고부가가치제품을생산하고있다. 이사업장은폐기물소각장과폐수처리시설을보유하고있으며, 폐기물소각장에유입되는폐기물은사업장내에서발생하는모든폐기물을소각처리하는데사용되고있다. 폐수처리장에서는사업장내에서발생하는모든폐수를처리하고있으며, 처리장으로유입되는폐수는주로공정과정에서발생하는공정수의후처리에사용되고있다. 사업장내의연료에는경유, 가솔린, 휘발유등이있으며, 정유업체의특성상연료의혼합과정을통해설비에연료를공급하는경우가있다. 차량, 승용차등이동시설에서경유와휘발유등의연료를사용하고있으며, 사업장내로유입되는전력과스팀은일괄관리를통해사용량을측정할수있다. 보일러와변전설비의가동을통해발생된스팀 ( 열 ) 과외부에서공급된전력을기타부대시설과발전기에공급하고있다. 본사업장의사용데이터는취합된 2006 년가상데이터를기준으로하며, 사업장 내의모든배출원및사용 Data 는아래의 < 표 25> 에나타내었다.

100 92 < 표 25> 가상사업장의 2006 년 Data 분류배출원보유수연료사용량 Data Furnace 10 Fuel Gas Fuel Oil 2,000ton/yr 1,000ton/yr 연료사용량 보일러 /Heater 5 LNG 800ton/yr GTG ( 가스터빈발전기 ) 2 LNG 2000ton/yr 차량연료사용량 차량 ( 트럭, 5톤 ) 15 경유 1500ton/yr 차량 ( 트럭, 1톤 ) 10 지게차 8 경유 700ton/yr 승용차 6 휘발유 300ton/yr 에어컨 10 냉방기 15 냉매 (HFC-134a) 10kg 소화기 (3kg) 300 CO 2 600kg 가스절연개폐기 - SF 6 50kg 설비에서사용하는물질량 - 유입폐수량 500 m3 /yr - 폐수의 T-N 농도 50kgN/m3 폐수처리 - 슬러지내의유기물질량 5ton_COD/yr - 슬러지내의질소량 500kg_N/yr - 폐수내의총질소량 20kg_N/yr 소각시설 - 유입폐기물량 500ton/yr 전력 / 스팀 구매전력 - 구매전력량 800,000kWh 구매스팀 - 구매스팀량 5000ton/yr

101 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 경계설정 1.1 조직경계 < 그림 27> 가상의정유회사의조직도

102 운영경계 < 그림 28> 가상사업장의운영경계 * CDU : Crude Distillation Unit, 상압증류 * VDU : Vacuum Distillation Unit, 감압증류 * HMP : Hydrogen Manufacturing Plant, 수소제조공정 * HDS : Kerocene and Gas Oil Hydrodesulfurization, 수첨탈황분해 * SRU : Sulfur Recovery Unit, 황제거공정 * RFCC : Residue Fluid. Catalytic Cracker, 중질유분해시설

103 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 95 < 표 26> 가상사업장의배출원목록 배출원분류 배출온실가스종류 대분류중분류소분류 CO 2 CH 4 N 2 O HFCs PFCs SF 6 고정연소배출원 이동연소배출원 Heater, Boiler GTG Flaring 수송차량류 지게차류 승용차류 황제거공정 직접 공정배출원 RFCC 촉매재생 수소제조공정 에어컨 ( 냉방기 ) 탈루배출원 냉동기 소화기 가스절연개폐기 폐기물 폐수처리장 소각처리장 간접 전력사용 스팀사용 - - -

104 96 2. 배출량산정 2.1 직접온실가스배출원 (1) 고정연소 < 그림 29> 가상사업장의고정연소배출원 Case 1 : A라는정유회사는 GTG를이용하여매년전력과스팀을생산하고있다. 이를위하여 GTG는연간 20,000 Nm3의도시가스 (LNG) 를사용하고있다. 또한사업장내의보일러와 Heater 사용으로연간 3,000l의경유를사용한다. 각각의용도로사용되는 LNG연료사용량은설비별계측이불가능하고구매량만관리한다. - Simple Method 의경우 - [1단계연료별소비량파악 ] - 연료사용량 - GTG = 20,000 Nm3 /yr LNG - 보일러 /Heater = 3,000 l/yr 경유

105 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 97 [2 단계연료별발열량선정 ] 사용연료가 LNG 와경유이므로연료원별발열량표를이용해연료별발열량을선 정한다. - LNG 발열량 = 40.0 MJ/N m3 - 경유발열량 = 35.4 MJ/l [3단계탄소배출계수의선정 ] 각연료원별온실가스배출계수를사용한다. CO 2 배출계수 = 56,467 kgco 2 /TJ CH 4 배출계수 = 1 kgch 4 /TJ N 2 O배출계수 = 0.1 kgn 2 O/TJ [4단계배출량계산 ] - LNG CO 2 배출량 = [ 연료별소비량 발열량 환산계수 CO 2 배출계수 ] = 20,000 Nm3LNG/yr 40.0 MJ/Nm ,467 kgco 2 /TJ = 45,173 kgco 2 /yr CH 4 배출량 = 20,000 Nm3LNG/yr 40.0 MJ/Nm kgch 4 /TJ = 0.8 kgch 4 /yr N 2 O배출량 = 20,000 Nm3LNG/yr 40.0 MJ/Nm kgn 2 O/TJ = 0.08 kgn 2 O/yr [5 단계총배출량계산 ] 총배출량 = 45,173 kgco 2 /yr + (0.8 kgch 4 /yr 23) + (0.08 kgn 2 O/yr 296) = 45,215 kgco 2 e/yr

106 98 Case 2 : A라는정유회사는매년스팀과전력을생산하는데 GTG(Gas Turbine Generator) 에서연간 20,000 Nm3의도시가스 (LNG) 를사용하고있다. 또한연구소의난방을위하여대형보일러에서연간 3,000l의경유를사용한다. 연료사용량은설비별계측기에의해파악할수있다. - Advanced Method 의경우 - [1단계설비별소비량파악 ] - 직접계측량 = 계측장비를이용하여산정기간동안측정된연료사용량 - GTG = 20,000 Nm3 /yr LNG - 대형보일러 = 3,000 l/yr 경유 [2단계연료별발열량선정 ] 연료원별발열량표를이용해발열량을선정한다. - LNG 발열량 = 40.0 MJ/Nm3 - 경유발열량 = 35.4 MJ/l [3단계온실가스배출계수의선정 ] 설비별온실가스배출계수를선정한다. - 보일러 (LNG, 일반보일러 ) CO 2 = 56,467 kgco 2/TJ CH 4 = 0.29 kgch 4/TJ N 2O = 0.53 kgn 2O/TJ - 비상발전기 ( 경유보일러 ) CO 2 = 72,600 kgco 2/TJ CH 4 = 3 kgch 4/TJ N 2O = 1.19 kgn 2O/TJ

107 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 99 [4 단계배출량계산 ] 온실가스배출량 = [ 연료별소비량 발열량 환산계수 온실가스배출계수 ] - 보일러 (LNG, 일반보일러 ) CO 2 배출량 = [20,000 Nm3 /yr 40.0 MJ/Nm ,467 kgco 2/TJ] = 45,174 kgco 2/yr CH 4 배출량 = [20,000 Nm3 /yr 40.0 MJ/Nm kgch 4/TJ] = 0.23 kgch 4/yr N 2O 배출량 = [20,000 Nm3 /yr 40.0 MJ/Nm kgn 2O/TJ] = 0.42 kgn 2O/yr - 비상발전기 ( 경유보일러 ) CO 2 배출량 = [3,000 l/yr 35.4 MJ/l ,600 kgco 2/TJ] = 7,710 kgco 2/yr CH 4 배출량 = [3,000 l/yr 35.4 MJ/l kgch 4/TJ] = 0.32 kgn 2O/yr N 2O 배출량 = [3,000 l/yr 35.4 MJ/l kgn 2O/TJ] = 0.13 kgn 2O/yr [5단계 CO 2e로환산 ] 총배출량 = (45,173 kgco 2/yr kgch 4/yr kgn 2O/yr 296) + (7,710 kgco 2/yr kgch 4/yr kgn 2O/yr 296) = 53,058 kgco 2e/yr

108 100 Case 3 : A라는정유정제사업장에서는는매년 Heater를이용하여스팀을생산하고있다. Heater를가동하는데연간 3000ton의 Fuel Gas를사용하고있다. 사용량의 50% 는인근석유화학회사로부터구입하고있고, 50% 는공정중발생한부생가스를사용하고있다. 또한 Fuel Gas는판매하지않는다. 현재 Fuel Gas 계측기의고장으로구입량, 판매량, 발생량을이용한연간연료사용량산정만가능하다. Fuel Gas는정유공정중발생하는부생가스 (CH 4 ) 가주성분으로공식적인국제 / 국가배출계수는존재하지않는다. ( 단, Fuel Gas의 CO 2 배출계수 = ton_co 2 /ton_fuel-gas ) - Simple Method 의경우 - [1단계연료별소비량파악 ] 연료별사용량 = 연료원별총구매량 - 연료원별총판매량 + 공정중발생량 + 재고변동량 ( 산정기간시작인재고량 - 산정기간종요일재고량 ) = 1500ton/yr + 0ton/yr ton/yr + 0ton/yr = 3000 ton/yr [2단계연료별발열량선정 ] Fuel Gas의물질분석을통하여배출계수를산출한다. 이과정에서개발된배출계수의단위가 CO 2/tonFuel 이기때문에연료사용량을발열량을이용하여에너지단위로변환하지않는다. [3 단계탄소배출계수의선정 ] Fuel Gas 의물질분석을통하여개발된 CO 2 배출계수 (tonco 2/tonFuel) 를사용한다. - Fuel Gas 의 CO 2 배출계수 = tonco 2/tonFuel-Gas [4단계배출량계산 ] CO 2 배출량 = [ 연료별소비량 발열량 환산계수 CO 2 배출계수 ] = 3000tonFuel Gas/yr tonCO 2/tonFuel-Gas = 9,463.5 tonco 2/yr

109 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 101 Case 4 : A라는정유회사는매년 Heater를이용하여 CDU공정에필요한열원을공급하고있다. 이를가동하는데연간 2000ton의 Fuel Gas와 1000ton의 Fuel Oil을사용하고있다. Fuel Gas와 Oil 사용량은 Fuel 별계측설비를이용하여측정할수있다. Fuel Gas와 Oil은공정중발생하는부생가스 (CH 4 ) 가주성분으로공식적인국제 / 국가배출계수는존재하지않는다. ( 단, Fuel Gas의 CO 2 배출계수 = ton_co 2 /ton_ Fuel-Gas, Fuel Oil의 CO 2 배출계수 = ton_co 2 /ton_ Fuel-Oil ) - Advanced Method 의경우 - [1단계연료별소비량파악 ] - 연료별직접계측량 Fuel Gas 사용량 = Fuel Gas 계측설비사용량 = 2000 ton/yr Fuel Oil 사용량 = Fuel Oil 계측설비사용량 = 1000 ton/yr [2단계연료별발열량선정 ] Fuel Gas/Oil의물질분석을통하여배출계수를산출한다. 이과정에서개발된배출계수의단위가 CO 2/ton Fuel 이기때문에연료사용량을발열량을이용하여에너지단위로변환하지않는다. [3단계탄소배출계수의선정 ] Fuel Gas의물질분석을통하여개발된 CO 2 배출계수 (ton_co 2/ton_ Fuel) 를사용한다. Fuel Gas의 CO 2 배출계수 = ton_co 2/ton_ Fuel-Gas Fuel Oil의 CO 2 배출계수 = ton_co 2/ton_ Fuel-Oil [4단계배출량계산 ] CO 2 배출량 = [Fuel Gas 소비량 발열량 환산계수 CO 2 배출계수 ] + [Fuel Oil 소비량 발열량 환산계수 CO 2 배출계수 ] = [2000ton_Fuel Gas/yr ton_CO2/ton_ Fuel-Gas] + [1000ton_Fuel Oil/yr ton_CO 2/ton_ Fuel-Oil]= 10,176.5 ton_co 2/yr

110 102 (2) 이동연소 < 그림 30> 가상사업장의이동연소배출원 Case 5 : A 정유회사에서는제품의소비지까지의운 수송과원료의운 수송에사용되는 5톤트럭 15대와 1톤트럭 10대를보유하고있다. 이트럭들은한해에 1,500l의경유를사용한다. 또한사업장에는지게차 8대를보유하고있으며, 한해에 700l의경유를사용하고있다. 직원들이사용하는사업장소유승용차는총 6대이며, 연간 300l의휘발유를사용하는것으로집계되고있다. - Simple Method 의경우 - [1단계사용된연료량파악 ] 현재사업장에서보유하고있는운 수송차량의수와지게차의수, 직원들이사용하는사업장소유승용차들의수를파악하고각각의운송수단에따른연료사용량을파악한다. 사용연료량은사업장에서구매한연료사용량의송장등을통해계산할수있다. 경유사용량 = ( ) l/yr = 2,200 l/yr 휘발유사용량 = 300 l/yr

111 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 103 [2단계연료별발열량산정 ] 현재두가지연료원에대해배출량을산정해야하므로각각의연료별발열량을선정한다. 경유의발열량 = 8,450 kcal/l 휘발유의발열량 = 7,400 kcal/l [3단계온실가스배출계수의선정 ] 사업장내의 CO 2 배출계수가국가고시배출계수가존재하지않으므로 2006 IPCC 가이드라인에서제시하는배출계수를사용한다. - 경유 (Diesel Oil) CO 2 = 74,100 kgco 2/TJ CH 4 = 3.9 kgch 4/TJ N 2O = 3.9 kgn 2O/TJ - 휘발유 (Motor Gasoline) CO 2 = 64,300 kgco 2/TJ CH 4 = 3.8 kgch 4/TJ N 2O = 5.7 kgn 2O/TJ [4단계연료원별배출량산정 ] 경유사용에의한배출량 = [ 연료별소비량 CO 2 배출계수 ] CO 2 배출량 = [2,200 l_ 경유 /yr 8,450kcal/l TJ/kcal ,100 kg_co 2/TJ] = ton_co 2/yr CH 4 배출량 = [2,200 l_ 경유 /yr 8,450kcal/l TJ/kcal kg_CH 4/TJ] = kg_ch 4 N 2O 배출량 = [2,200 l_ 경유 /yr 8,450kcal/l TJ/kcal kg_N 2O/TJ] = kg_n 2O 휘발유사용에의한배출량 = [ 연료별소비량 CO 2 배출계수 ] CO 2 배출량 = [300 l_ 경유 /yr 7,400kcal/l TJ/kcal ,300 kgco 2/TJ] = kg_co 2/yr CH 4 배출량 = [300 l_ 경유 /yr 7,400kcal/l TJ/kcal kgch 4/TJ] = kg_ch 4 N 2O 배출량 = [300 l_ 경유 /yr 7,400kcal/l TJ/kcal kgn 2O/TJ] = kg_n 2O

112 104 [5단계총 CO 2 배출량산정 ] - 경유 kg_co 2/yr +(0.302 kg_ch 4 23) +(0.302 kg_n 2O 296) = kg_co 2e/yr - 휘발유 kg_co 2/yr + ( kg_ch 4 23) + ( kg_n 2O 296) = kg_co 2e/yr

113 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 105 (3) 공정배출 < 그림 31> 가상사업장의공정배출원 촉매재생과정에서발생하는온실가스배출량산정 ( 예시 ) 정유정제의 Reforming공정에서는효율을높이기위해촉매를사용한다. 촉매의활성도는시간이지남에따라감소를하게되는데, 주기적으로불성화된촉매를재생시키는과정이필요하다. 원유의개질반응에참여하는촉매의활성도를떨어뜨리는원인 ( 촉매독 ) 은탄화수소 (Hydrocarbon) 이다. 촉매에붙어있는탄화수소 (Coke) 를태우기위해 Air을불어넣어서탄화수소를태우는방식 (Burning) 으로촉매를재생시킨다. 이때공기중에포함된산소와촉매에붙어있는탄소가연소반응을일으켜이산화탄소가발생한다. 년간연소되는 Coke의양은 10,000ton이다. 이때 Coke의탄소함량은 80% 이다. 이때발생하는온실가스는 Coke 중탄소가전부이산화탄소로전환된다는가정하에산정한다. [1 단계 Coke 소비량파악 ] 촉매재생으로연소되는년간 Coke 량을파악한다. 년간소비되는 Coke 의량 = 1000ton/yr [2 단계소비되는 Coke 중탄소량파악 ]

114 106 Coke 중탄소량 = 년간소비되는 Coke의량 x Coke의탄소함량 = 1000 ton/yr x 0.80 = 800 C_ton/yr [3 단계 CO 2 배출량계산 ] CO 2 배출량 = 년간소비되는탄소량 x CO 2 분자량 / C 분자량 = 800 C_ton/yr x 44 / 12 = 2933 CO 2_ton/yr SRU(Sulfur Removal Unit) 과정에서발생하는온실가스배출량산정 ( 예시 ) 정유정제공정상에서는발생하는황화수소 (H2S) 와 Acid Gas 등은아민계열의화학흡수제를이용하여제거된다. 이때용매가재생되는과정에서 Off-gas가소각로로보내진다. Off-gas에는탄소수소성분이함유되어있으며, 소각로에서소각되는과정에서이산화탄소가발생한다. SRU에서배출되는가스는최종적으로소각로에서연소되어대기중으로방출된다. 이떄 SRU 공정을통해 CO 2, CH 4, C 2 H 6, C 3 H 8 들이각각시간당 3,589 kmole/hr, 0.046kmole/hr, 0.111kmole/hr, 0.043kmole/hr의속도로배출되고있다. 이때소각로에서연소과정은완전연소가이루어진다. [1 단계탄소함량파악 ] SRU 에서 Outlet 으로소각로로보내지는물질중각물질의탄소함량을파악한다. CO 2 무게비율 = 총무게중탄소무게 / CO 2 분자량 = 12 / ( ) = 0.27 C-_wt% CH 4 무게비율 = 총무게중탄소무게 / CH 4 분자량 = 12 / (12 + 4) = 0.75 C_wt% C 2 H 6 무게비율 = 총무게중탄소무게 / C 2 H 6 분자량 = 12 x 2 / (12 x ) = 0.80 C_wt%

115 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 107 C 3H 8 무게비율 = 총무게중탄소무게 / C 3H 8 분자량 = 12 x 3 / (12 x 3 + 8) = 0.82 C_wt% 물질 Process Gas Vent Carbon Wt% CO 2 3,589 kmole/hr 0.27 CH kmole/hr 0.75 C 2 H kmole/hr 0.80 C 3 H kmole/hr 0.82 [2 단계배출되는물질중탄소의총량계산 ] 배출되는탄소량 (C_ton/yr) = ( Process Gas Vent(kmole/hr) x Carbon Wt% x 365 x 24 /1000 ) = ( 3,589 x x x x 0.82 ) x 365 x 24 /1000 = 10 C_ton/yr [3 단계배출되는이산화탄소량계산 ] 이산화탄소배출량 = 배출되는물질중탄소총량 x CO 2 분자량 / C 분자량 = 10 C_ton/yr x 44 /12 = 37 CO 2 _ton/yr 수소제조공정에서발생하는온실가스배출량산정 ( 예시 ) 정유공정에서는원유정제공정중개질공정등에수소를필요로한다. 따라서수소를생산하는설비는원유정제공정에서핵심역할을수행하며, 수소를안정적으로확보하는일은공정운영상중요하다. 수소생산과정에서화학반응의결과로서 CO 2 가발생한다. 공정중에탄화수소와물이화학반응을일으키고부물질로이산화탄소가생성된다. 수소생산량에비례하여이산화탄소가생성된다. 년간생산되는수소의양은 13 x 109 ft3을생산하고있으며, 수소 10 6 ft 3 당 ton의이산화탄소가발생한다. [1 단계수소생산량을파악 ] 년간생산하는수소의량을파악한다.

116 x 10 9 ft 3 / yr [2 단계이산화탄소배출량계산 ] CO 2 배출량 = 년간생산되는수소의량 x 단위수소생산당이산화탄소배출량 = 13 x 10 9 H 2_ft 3 / yr x CO 2_ton / H 2_ft 3 = 174,300 CO 2_on/yr

117 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 109 (4) 탈루배출 < 그림 32> 가상사업장의탈루배출원 탈루배출의예시배출량산정 Case 9 : A 정유정제사업장에서는소화기, 냉매사용에의한탈루배출을산정하려한다. 현재사업장내에비치되어있는소화기는 CO 2 소화기로용량이 3kg이고, 수량 300개를보유하고있다. 또한냉동기와냉방기, 에어컨냉매 (HFC-134a) 의양은제조공장에서연간 10kg를충진량으로구입하고있다. [1단계사용량연료량파악 ] 소화기에사용된 CO 2 의충진량과냉매사용에사용되는냉매의양을통해배출량을계산한다. 전체충진량중에서 IPCC에서제공하는누출율을적용해서탈루되는이산화탄소의배출량을산정하고, 해당년에구입한냉매의구매량을탈루배출된냉매된양으로보아냉매의탈루배출량을산정한다. - 소화기의 CO 2 전체충진량 = 3kg 300 = 900kg - 냉매사용을위한충진구매량 = 10kg [2 단계누출률선정 ] 2006 IPCC 가이드라인에서제시하고있는설비별탈루가스누출율을적용하여계산할

118 110 수있다. 가이드라인에서제시하고있는누출율은 1% 로제시하고있다. [3 단계배출량산정 ] CO 2 소화기의온실가스탈루배출량 = 900kg _co 2/yr 0.01 = 9kg_co 2e/yr HFC-134a 의온실가스탈루배출량 = 10kg_ HFCs/yr 1300(GWP)=13000kg_co 2e/yr

119 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 111 (5) 폐기물 < 그림 33> 가상사업장의폐수처리장 / 폐기물소각장 폐수처리장 Case 10 : A 정유정제사업장은혐기성폐수처리장을보유하고있다. 이혐기성폐수처리장으로유입되는폐수는공정에서사용된공정수와기타부대시설들에서발생하는폐수들을모아처리하고있다. 연간폐수처리장으로유입되는폐수의양은 500m3 /yr이고이폐수의 T-N농도는 50kgN/ m3이다. 또한폐수처리후발생되는슬러지에는 5000kg_COD/yr의유기물질과질소 500kg_N/yr이포함되어있다. 폐수분석결과, 폐수중의총질소의양은 20kg_N/ m3이다. [1단계화학적분해가능물질의양산정 ] TOW( 화학적분해가능물질의양 ) = 폐수발생량 ( m3 /yr) 화학적산소요구량 (kg_cod/ m3 ) = 500 m3 /yr 50 kg_cod/ m3 = 25,000 kg_cod/yr 질소배출량 = [( 폐수발생량 폐수중총질소의양 ) - 처리된슬러지중질소함량 = [(500m3/yr 20kg_N/ m3 ) - 500kg_N/yr] = 9,500 kg_n/yr

120 112 [2단계 CH4의배출계수선정 ] CH 4 배출계수 = 최대 CH 4 생산용량 CH 4 포집계수 = 0.25 kg_ch 4/kg_COD 0.8 = 0.2 kg_ch 4/kg N 2O배출계수 = kg_n 2O-N/kg-N [3단계온실가스배출량산정 ] 혐기성소화조의경우는회수되는 CH 4 의양을 0 으로계산한다. CH 4 배출량 = [(TOW 슬러지로제거된유기물질의양 ) EF - 회수되는 CH 4 의양 ] = [(25,000 kg_cod/yr kg_COD/yr) 0.2 kg_ch 4/kg - 0] = 4,000 kg_ch 4/yr N 2O배출량 = 수중에서배출되는질소 EF 44/28 = 9,500 kg_n/yr kg_n 2O-N/kg-N 44/28 = kg_n 2O/yr [4단계 CO 2e 환산배출량산정 ] CO 2e 배출량으로환산 = 4,000 kg_ch 4/yr 23(GWP) = 92,000 kg_co 2e/yr CO 2e 배출량으로환산 = kg_n 2O/yr 296(GWP) = kg_co 2e/yr 폐기물소각장 Case 11 : A 정유정제사업장에서생산공정에서발생하는폐기물을소각하는방식으로공정에필요한스팀과전력등을부가적으로생각하는시스템을가지고있다. 이사업장의소각장은 Batch stoker시스템을운영한다. 한해동안소각장으로들어오는고체폐기물의양은연간 500ton/yr이고이폐기물의조성을분석해본결과평균적으로각각의성분은탄소 70%, 수소 14%, 질소 15%, 황 1% 의비율로나타났다. 이건조폐기물의건조물질분율은탄소60%, 수소20%, 질소15%, 황5% 이며, 건조폐기물의탄소분율이 70% 이고구성탄소중에서화석연료에서비롯된화석탄소의비율이 60% 이었으며, 폐기물의산화계수는 60% 이다.

121 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 113 [1 단계폐기물의전체량산정 ] 소각장으로유입되는사업장내폐기물에대한연간데이터를기준으로소각되는폐기 물의연간배출량을산정한다. [2단계건조물질의함량산정 ] 폐기물의수분함량을제한건조물질의함량을계산한다. 건조물질함량 = ( 각성분의분율 성분의건조물질분율 ) = ( ) = CH 4 의배출계수 = 60 kg/gg N 2O의배출계수 = 60 g_n 2O/ton_ 폐기물 [3단계 CO2 배출량산정 ] 기업에서는사업장내고체폐기물에대해소각이이루어지므로기업단위배출량산정식을이용한다. CO 2 배출량 = (500ton/yr ) 44/12 = ton_co 2/yr CH 4 배출량 = (500ton/yr 60 kg/gg) 10-6 = 0.03 ton_ch 4/yr N 2O 배출량 = (500ton/yr 60 g_n 2O/ton_ 폐기물 ) 10-6 = 0.03 ton_n 2O/yr [4단계총온실가스배출량산정 ] 총온실가스배출량 = ton_co 2/yr 총온실가스배출량 = 0.03 ton_ch 4/yr 23(GWP) = 0.69ton_CO 2e/yr 총온실가스배출량 = 0.03 ton_n 2O/yr 296(GWP) = 8.88 ton_co 2e/yr

122 간접온실가스배출원 < 그림 34> 간접온실가스배출원 (1) 구매전력 Case 12 : 사업장내에서 2006 년한해동안사용한구매전력은 600,000 kwh 이다. 현재의구매전력 사용데이터는사업장내의전체사용량을말하며, 이데이터관리는중앙관리실에서일괄 관리를통해이루어지고있다. [1 단계전체구매전력사용량 ] 구매전력 = 600 MWh [2단계배출계수의선정 ] 온실가스배출계수를선정한다. CO 2 = tco 2/MWh CH 4 = kgch 4/MWh N 2O = kgn 2O/MWh

123 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 115 [3단계배출량계산 ] 온실가스배출량 = (600MWh tco 2/MWh) + (600MWh kgch 4/MWh) + (600MWh kgn 2O/MWh) = tco 2 + (3.3 kgch 4 23) + (1.44 kgn 2O 296) = tco tco tco 2 = tco 2e/yr

124 116 (2) 구매스팀 Case 13 : A정유사업장에서시설을구동시기위해구매하는스팀의양은연간 5,000ton/yr 이다. 이구매스팀에대한일괄적인관리는중앙관리실을통해전산데이터로저장되며, 관리실에서의관리로연간구매스팀의양을산출할수있다. 스팀판매처에서받은자료에의하면, 배출계수는 0.52 tonco 2 /tonsteam 이다. [1 단계구매스팀의양산정 ] 중앙관리실의데이터를통해연간구매스팀의양을산정할수있다. [2단계스팀배출계수의산정 ] 현재우리나라의스팀배출계수에대해국가적인고시값이주어지지않았으므로, 스팀판매업체에스팀배출계수를요구하여배출계수를적용할수있다. 스팀배출계수는생산한스팀의양과생산한스팀의양을만들기위해사용된연료량을사용하여계산할수있다. 스팀배출계수 = 0.52 tonco 2e/tonsteam [3단계배출량계산 ] 온실가스배출량 = 0.52 tonco 2/tonsteam 5,000ton/yr = 2,600 tonco 2e/yr

125 정유업종온실가스배출량산정 Good Practice 가이드라인 117

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