生命周期評(píng)價(jià)在焦化領(lǐng)域中的應(yīng)用及研究進(jìn)展

史 帆，李晶瑩，張穗穗，屈佩璽，唐團(tuán)團(tuán)，徐 龍，馬曉迅

（西北大學(xué) 化工學(xué)院；碳?xì)滟Y源清潔利用國際科技合作基地，陜西 西安 710069）

焦化行業(yè)是化工行業(yè)的中堅(jiān)力量，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著重要作用。多年來，中國一直是世界上最大的焦炭生產(chǎn)、消費(fèi)和貿(mào)易大國，截至2021年底，中國焦炭產(chǎn)量約4.64 億t，消費(fèi)量占全球總量的69%左右［1］。然而，焦化行業(yè)作為傳統(tǒng)煤化工行業(yè)，高污染、高能耗情況比較嚴(yán)重。隨著我國力爭(zhēng)在2030 年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)的提出，堅(jiān)持系統(tǒng)觀念，加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，大力推行焦化清潔生產(chǎn)，構(gòu)建多產(chǎn)業(yè)鏈條，系統(tǒng)推動(dòng)節(jié)能降碳，實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展是焦化行業(yè)發(fā)展的新方向［2-3］。傳統(tǒng)研究通常側(cè)重于生產(chǎn)階段，不考慮生產(chǎn)上游資源消耗和環(huán)境影響，缺乏系統(tǒng)性分析與評(píng)估?？沙掷m(xù)發(fā)展要求從全生命周期角度出發(fā)，全面考察產(chǎn)品生命周期過程的環(huán)境影響和能源利用效率，這對(duì)焦化過程提出更嚴(yán)格的要求。生命周期評(píng)價(jià)（Life Cycle Assessment，簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)CA）是一種“從搖籃到墳?zāi)埂毕到y(tǒng)化地定量描述產(chǎn)品生命周期中的各種資源、能源消耗和環(huán)境排放并評(píng)價(jià)其環(huán)境影響的國際標(biāo)準(zhǔn)方法［4］。鑒于其全面性和系統(tǒng)性，LCA已成為國際公認(rèn)的進(jìn)行環(huán)境管理、可持續(xù)發(fā)展評(píng)估和生態(tài)設(shè)計(jì)的主要工具。目前，LCA已廣泛應(yīng)用于各行業(yè)評(píng)估和改進(jìn)特定的產(chǎn)品系統(tǒng)［5］，如在廢物管理［6］、建筑行業(yè)［7］、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)［8］、鋼鐵行業(yè)［9］、電力行業(yè)［10］等。在焦化領(lǐng)域，引入LCA 方法，可準(zhǔn)確且全面地定量化評(píng)估產(chǎn)品從原材料獲取、運(yùn)輸、生產(chǎn)、使用、再循環(huán)到最終處理等各階段環(huán)境影響，尋求節(jié)能減排的改進(jìn)方向?；谄淙嫘院拖到y(tǒng)性，LCA可對(duì)比分析同一產(chǎn)品不同替代途徑以及不同產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)同一功能的環(huán)境優(yōu)劣性，避免環(huán)境問題的轉(zhuǎn)移［11］。因此，應(yīng)用LCA 方法對(duì)焦化行業(yè)的綠色低碳可持續(xù)發(fā)展具有極為重要的意義。本文簡(jiǎn)述了LCA 理論框架，總結(jié)和分析了LCA 在焦化領(lǐng)域的應(yīng)用和存在問題，并對(duì)其未來發(fā)展提出相關(guān)建議，以期為焦化行業(yè)LCA研究提供理論指導(dǎo)和參考。

1 LCA方法簡(jiǎn)述

如圖1所示，LCA 起源于20世紀(jì)60年代末美國的資源和環(huán)境概況分析，1990 年環(huán)境毒理學(xué)和化學(xué)協(xié)會(huì)（SETAC）第一次提出了“生命周期評(píng)價(jià)”這一概念［12］。2006年國際標(biāo)準(zhǔn)組織先后發(fā)布ISO 14040和ISO 14044兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，為L(zhǎng)CA理論提供了基本框架［13］。進(jìn)入21 世紀(jì)后，以歐盟國家、美國、日本為代表的LCA 學(xué)者進(jìn)一步推動(dòng)了LCA 理論的深入研究，這也引起了亞洲、非洲和南美洲的關(guān)注，LCA 在全球范圍內(nèi)得到了迅速的發(fā)展［12］。

圖1 LCA的發(fā)展歷程

根據(jù)ISO14040 標(biāo)準(zhǔn)，LCA 方法包括4 個(gè)相互聯(lián)系且不斷重復(fù)的步驟［13］：目標(biāo)和范圍的確定、清單分析、影響評(píng)價(jià)和結(jié)果解釋（圖2）。首先，確定研究的目標(biāo)和范圍，然后收集數(shù)據(jù)列出各單元的輸入輸出清單，再對(duì)清單中的能量、物質(zhì)的消耗以及對(duì)環(huán)境的排放進(jìn)行量化分析，確定影響類型以及權(quán)重大小。根據(jù)影響評(píng)價(jià)對(duì)整個(gè)產(chǎn)品/系統(tǒng)/工藝過程進(jìn)行生命周期解釋，識(shí)別薄弱環(huán)節(jié)以及潛在的改善機(jī)會(huì)，對(duì)整個(gè)生命周期過程得出結(jié)論［14］。

圖2 LCA方法的技術(shù)框架[13]

2 LCA方法在焦化領(lǐng)域的應(yīng)用

目前，LCA方法已經(jīng)廣泛應(yīng)用到焦化生產(chǎn)、焦?fàn)t煤氣下游利用以及焦化廢水處理過程。通過對(duì)產(chǎn)品環(huán)境影響定量化分析，LCA方法已成為焦化產(chǎn)品系統(tǒng)識(shí)別環(huán)境問題和優(yōu)化改進(jìn)方案的重要決策工具［15］。

2.1 焦化生產(chǎn)工藝及焦?fàn)t煤氣下游利用路徑

2.1.1 焦化生產(chǎn)工藝

如圖3所示，通常焦化生產(chǎn)過程分為兩部分：煉焦部分和化產(chǎn)部分。具體如下：

圖3 焦化生產(chǎn)工藝流程圖

1）煉焦部分：經(jīng)備煤、裝煤后，將煉焦煤送入炭化室，再經(jīng)高溫（950 ℃～1 050 ℃）干餾變成焦炭，并放出荒煤氣由管道輸往回收車間；得到的焦炭用推焦機(jī)從炭化室推出，進(jìn)入熄焦塔熄焦；隨后進(jìn)入晾焦臺(tái)，最后進(jìn)行篩焦分成各級(jí)焦炭。

2）化產(chǎn)部分：在煉焦過程產(chǎn)生的化學(xué)產(chǎn)品經(jīng)過回收、加工提取煤焦油、氨、硫磺、硫銨、粗苯等產(chǎn)品，同時(shí)獲得焦?fàn)t煤氣。主要分為鼓冷工段、脫硫工段、硫銨工段、粗苯工段4個(gè)工段［16］。

2.1.2 焦?fàn)t煤氣下游利用路徑

焦?fàn)t煤氣（coke oven gas，簡(jiǎn)稱COG）作為高附加值的焦化副產(chǎn)品，年產(chǎn)量約為1 900 億m3，占全球總產(chǎn)量的50%以上［17］。鑒于其富含氫氣（55%～60%）、甲烷（23%～27%），既可作燃料也可用作化工原料，如焦?fàn)t煤氣制甲醇［18］、制天然氣［19］、制氫［20］、合成氨［21］、發(fā)電［22］等。目前，LCA 方法已廣泛應(yīng)用于焦?fàn)t煤氣下游利用路徑。

2.2 LCA方法在焦化領(lǐng)域的應(yīng)用

2.2.1 焦化生產(chǎn)過程

在焦化生產(chǎn)過程中，有學(xué)者采用LCA方法對(duì)單位量焦炭產(chǎn)品進(jìn)行了系統(tǒng)性評(píng)估與改進(jìn)研究，多考察能源消耗、溫室氣體排放等環(huán)境影響。如WU 等［23］對(duì)中國西北地區(qū)焦化工業(yè)進(jìn)行了生命周期溫室評(píng)估，表明減少獨(dú)立的煉焦廠有利于提高能源利用率和減少排放；LI［24］利用LCA 和經(jīng)濟(jì)性方法分析比較了氣化焦和冶金焦技術(shù)路徑的經(jīng)濟(jì)效益、能耗和CO2排放。結(jié)果表明，生產(chǎn)氣化焦是焦炭行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的可行技術(shù)途徑；JHA 等［25］對(duì)傳統(tǒng)焦炭燒結(jié)方法和環(huán)保生物質(zhì)燒結(jié)方法之間進(jìn)行了生命周期對(duì)比評(píng)估，比較兩者之間的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境性能。結(jié)果表明，生物質(zhì)摻入帶來的生產(chǎn)成本降低了10%；HONG等［26］從宏觀層面對(duì)中國焦炭生產(chǎn)進(jìn)行了“搖籃到大門”的生命周期環(huán)境影響評(píng)價(jià)，并對(duì)比了濕法熄焦和干法熄焦2 種方法的環(huán)境性能。然而，焦化生產(chǎn)涉及多產(chǎn)品輸出問題，環(huán)境負(fù)擔(dān)的分配問題不可避免。LIU等［27］基于LCA方法對(duì)干法熄焦和濕法熄焦2種焦炭生產(chǎn)過程進(jìn)行了“從搖籃到大門”的生命周期環(huán)境影響評(píng)價(jià)，環(huán)境負(fù)擔(dān)的分配主要基于多種產(chǎn)品的能量分配；LI等［28］采用細(xì)分法對(duì)1 t焦炭的LCA結(jié)果進(jìn)行了分析，并與物理和經(jīng)濟(jì)分配方法進(jìn)行了比較。上述文獻(xiàn)均只考察了焦化生產(chǎn)階段的生命周期環(huán)境影響及改進(jìn)分析。

2.2.2 焦?fàn)t煤氣下游利用

以焦?fàn)t煤氣為核心的下游利用的LCA研究多側(cè)重于與傳統(tǒng)路線的比較研究。如KANG 等［29］根據(jù)經(jīng)過驗(yàn)證的動(dòng)力學(xué)研究設(shè)計(jì)了一種從COG 制甲醇的大規(guī)模工藝，對(duì)COG 制甲醇過程進(jìn)行了“從搖籃到大門”生命周期評(píng)估，并與傳統(tǒng)路徑進(jìn)行對(duì)比研究。結(jié)果表明，COG 制甲醇路徑的全球變暖潛值比傳統(tǒng)路徑低64.8%；CHEN 等［30］對(duì)煤制甲醇（CTM）、焦?fàn)t煤氣制甲醇（CGTM）和天然氣制甲醇（NTM）3 種甲醇生產(chǎn)路線進(jìn)行了生命周期評(píng)估，認(rèn)為電力生產(chǎn)是造成環(huán)境影響的關(guān)鍵因素；YAO 等［31］對(duì)汽油、煤炭、焦?fàn)t煤氣、天然氣4 條制甲醇路線進(jìn)行了生命周期評(píng)估，重點(diǎn)評(píng)估了一次能源使用、溫室氣體排放、水耗和污染物排放（SOx和NOx）。此外，LI等［32］基于LCA方法比較了4種LNG生產(chǎn)方式的環(huán)保性能，結(jié)果表明，焦?fàn)t煤氣甲烷化過程具有較好的環(huán)境性能；WANG 等［33］比較了COG、煤、天然氣、生物質(zhì)、電網(wǎng)混合和可再生能源產(chǎn)氫過程的化石能源消耗和碳排放，發(fā)現(xiàn)COG 制氫是除生物質(zhì)和可再生能源外的最佳選擇；BURMISTRZ 等［34］對(duì)清潔焦?fàn)t煤氣制氫技術(shù)的碳足跡進(jìn)行了分析，結(jié)果表明這些指標(biāo)與整個(gè)產(chǎn)品生命周期中電力和熱能的凈產(chǎn)量以及二氧化碳的直接排放有關(guān)。在制合成氨方面，LI等［35］比較了3條基于COG的氨生產(chǎn)路線（即單氨、氨聯(lián)產(chǎn)甲醇、氨聯(lián)產(chǎn)LNG）產(chǎn)生的環(huán)境影響，并討論了氨合成壓力和電力來源對(duì)整體環(huán)境的影響，旨在為COG 制合成氨生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展提供更實(shí)用和建設(shè)性的建議。另外，焦?fàn)t煤氣下游利用還集中于不同路徑的對(duì)比研究。如REN 等［36］通過LCA 結(jié)合LCC 確定環(huán)境和經(jīng)濟(jì)最優(yōu)情景，探索環(huán)境和經(jīng)濟(jì)改善的來源，量化焦?fàn)t煤氣的各種利用路徑（即制甲醇、制氫以及制合成天然氣）的碳減排潛力；LIU［37］等從能源供應(yīng)的角度，采用LCA 方法研究了焦?fàn)t煤氣制氫、天然氣、甲醇的能源消耗、碳排放、資本投資和產(chǎn)品成本，并采用熵權(quán)法對(duì)其綜合競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，COG 制甲醇路徑是最具競(jìng)爭(zhēng)力的利用方案。綜上，焦?fàn)t煤氣下游利用路徑主要集中于制甲醇、氫、天然氣方面，且缺乏對(duì)不同路徑之間關(guān)于環(huán)境-技術(shù)-經(jīng)濟(jì)3個(gè)方面的綜合評(píng)價(jià)。

2.2.3 焦化廢水處理

為實(shí)現(xiàn)焦化行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，如何處理焦化廢棄物成為了焦化行業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的問題。LCA 作為評(píng)價(jià)決策工具為廢棄物的可持續(xù)性利用提供正確的理論指導(dǎo)。如趙雅思等［38］從能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境3個(gè)方面對(duì)焦化廢水處理過程中產(chǎn)生的三類固相物質(zhì)的不同處置方式進(jìn)行3E 評(píng)價(jià)，構(gòu)建了生命周期能源消耗決策模型、環(huán)境影響決策模型和經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)決策模型，最終得出最優(yōu)固相物質(zhì)處置方案；ZHANG 等［39］對(duì)中國3 種典型的焦化廢水處理工藝進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，富營(yíng)養(yǎng)化對(duì)整體環(huán)境影響有主要貢獻(xiàn)。改善出水水質(zhì)可以顯著減少對(duì)環(huán)境的總體影響。從經(jīng)濟(jì)角度看，原材料價(jià)格是影響綜合治理運(yùn)行成本的主要因素。此外，廢水處理過程中的LCA 方法除了集中在氣候變化影響的研究外，還應(yīng)用于成本效益分析方面，如ZHOU等［40］對(duì)集好氧生物處理和兩級(jí)吸附于一體的新型廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行了能效評(píng)估和成本效益分析，結(jié)果表明，該新型廢水處理系統(tǒng)優(yōu)化焦化廢水處理系統(tǒng)中的能量平衡，成本費(fèi)用也得到了提高。紀(jì)振宇［41］基于LCA 方法，分析了焦化廢水處理系統(tǒng)和煤氣化廢水處理系統(tǒng)的污染物去除效能和環(huán)境影響，為煤化工廢水處理提出了節(jié)能減排的方案。綜上，目前，關(guān)于焦化廢水處理過程的LCA 研究較少，主要集中于幾種不同生產(chǎn)工藝的對(duì)比研究，且研究對(duì)象單一。

3 LCA方法在焦化領(lǐng)域存在的問題

迄今為止，LCA 方法已較為成熟，在焦化領(lǐng)域的應(yīng)用也取得了良好的效果，但在實(shí)踐過程中仍存在一些值得注意的問題以及需要改進(jìn)地方。本文基于LCA 研究框架的4 個(gè)基本步驟，分析探討焦化領(lǐng)域LCA研究存在的問題。

1）目標(biāo)與范圍的確定

定義系統(tǒng)邊界是LCA 的基礎(chǔ)。根據(jù)研究目標(biāo)不同，系統(tǒng)邊界分為4 個(gè)主要系統(tǒng)［42］：“從搖籃到墳?zāi)埂?、“從搖籃到大門”、“從大門到大門”以及“從大門到墳?zāi)埂薄?duì)于焦化產(chǎn)品，由于下游用途廣泛，針對(duì)特定用戶才能開展“從搖籃到墳?zāi)埂钡难芯?。因此，大多?shù)的研究邊界多采取“從搖籃到大門”［18，20，32］，即從原材料開采做到產(chǎn)品的生產(chǎn)過程；還有少部分采用“大門到大門”研究［43］。功能單位的選取方面，多采用單位量的產(chǎn)品，如1 t焦炭、1 t甲醇、1 kg氫氣等，方便不同替代路線的對(duì)比研究；還有研究選取年產(chǎn)量作為功能單位［40］。關(guān)于廢棄物處理方面的研究中，系統(tǒng)邊界為“從大門到墳?zāi)埂?，功能單位為處理單位量的廢棄物［38-39］。目前，較少研究能做到真正意義上的全生命周期評(píng)價(jià)。存在的主要問題是各研究邊界不統(tǒng)一，部分研究原料和中間產(chǎn)品運(yùn)輸階段的環(huán)境影響未考慮在內(nèi)［27］。為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)，已有研究均未考慮相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施、設(shè)施建設(shè)過程中產(chǎn)生的環(huán)境影響［37，41］。此外，焦化生產(chǎn)中多功能系統(tǒng)的分配也是一個(gè)爭(zhēng)議性問題，比如共生系統(tǒng)副產(chǎn)品或廢棄物綜合利用系統(tǒng)。現(xiàn)有研究大多數(shù)采用物理關(guān)系方法分配，如質(zhì)量分配［18］、能量分配等［27］。少數(shù)焦化產(chǎn)品生產(chǎn)研究有用經(jīng)濟(jì)分配法［20］，系統(tǒng)擴(kuò)展法較少見。有的未考慮副產(chǎn)品的貢獻(xiàn)，將環(huán)境影響全歸類到主產(chǎn)品［18］。不同的分配方法導(dǎo)致即使同一研究對(duì)象研究結(jié)果也截然不同，缺乏統(tǒng)一性和比較性［44］。另外，部分研究相關(guān)細(xì)節(jié)和假定交代不清晰，比如原材料的來源差異、工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模影響、使用壽命和處置程序等［43］。為更全面了解焦化生產(chǎn)過程生命周期的環(huán)境影響，在有數(shù)據(jù)條件的情況下應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)大系統(tǒng)邊界和細(xì)化研究過程。

2）清單分析

清單分析中數(shù)據(jù)的來源和質(zhì)量直接決定LCA評(píng)估的可靠性和完整性?，F(xiàn)有焦化領(lǐng)域LCA 研究中，大多數(shù)前景數(shù)據(jù)來自案例企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和年度報(bào)表等［22，32，34］，部分研究采用統(tǒng)計(jì)年鑒［18，21］、參考文獻(xiàn)［32，36］、軟件模擬結(jié)果［29，，45］以及相關(guān)假設(shè)［34］等。根據(jù)王洪濤課題組的研究報(bào)道［46］，數(shù)據(jù)可靠性按如下來源依次遞減，分別為：實(shí)驗(yàn)測(cè)試和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查原始數(shù)據(jù)或工廠年度報(bào)表、國家統(tǒng)計(jì)局的統(tǒng)計(jì)公報(bào)或年鑒定期更新數(shù)據(jù)、參考文獻(xiàn)數(shù)據(jù)、基于文獻(xiàn)或經(jīng)驗(yàn)的推論、估計(jì)或假設(shè)、無根據(jù)的假設(shè)或推理。因此，不同數(shù)據(jù)來源需要對(duì)其進(jìn)行不確定性分析。背景數(shù)據(jù)方面，現(xiàn)有研究基本調(diào)用Ecoinvent 數(shù)據(jù)庫［27，47］、Gabi數(shù)據(jù)庫［28，32］、中國的CPLCID 數(shù)據(jù)庫［39，47］等。然而，在數(shù)據(jù)的地理代表性和技術(shù)代表性方面，由于本地化數(shù)據(jù)相對(duì)較少，在未能直接獲取本地化技術(shù)代表性生產(chǎn)數(shù)據(jù)時(shí)，很多研究使用全球平均數(shù)據(jù)或歐盟國家數(shù)據(jù)［18，32］，不可避免地增加了不確定性。因此，亟需進(jìn)一步開發(fā)本土區(qū)域化LCA 數(shù)據(jù)庫。此外，大部分研究中數(shù)據(jù)年限較為陳舊，存在不能及時(shí)更新、且部分工藝排放數(shù)據(jù)缺失等數(shù)據(jù)不完整問題，都會(huì)造成結(jié)果的不確定性［32，38-39］。

3）生命周期影響評(píng)價(jià)

在生命周期環(huán)境影響評(píng)價(jià)上，基本遵循了2 種方法：面向環(huán)境問題的方法（中點(diǎn)）和面向損害的方法（終點(diǎn)）。目前，基于“中點(diǎn)”類型的CML2001 方法［28，32］、ILCD 方法［39］和基于“ 終點(diǎn)”的IMPACT2002+和ReCiPe 方法［27-28］應(yīng)用最為廣泛。大多數(shù)焦化領(lǐng)域LCA 研究?jī)A向于“中點(diǎn)”分析，只做到分類和特征化階段，降低研究的不確定度。其中，選取的環(huán)境影響類型多包括：非能源資源消耗、初級(jí)能源消耗、全球變暖、臭氧層消耗、光化學(xué)污染、富營(yíng)養(yǎng)化、酸化、人體毒性、水消耗等。少部分考慮了加權(quán)和標(biāo)準(zhǔn)化，選取的基準(zhǔn)值采用全球或者某區(qū)域（如歐盟、美國）的人均消耗或排放總量［28］。在“終點(diǎn)”評(píng)價(jià)方面，部分研究?jī)H從單一角度（如生態(tài)毒性影響）評(píng)估生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的環(huán)境影響，未能考慮到其他影響［48］。目前，各研究選取的評(píng)價(jià)方法尚不統(tǒng)一。由于每種方法側(cè)重的環(huán)境因子、權(quán)重和影響因子不同，同一研究對(duì)象選用不同模型會(huì)存在結(jié)論沖突的問題。

4）結(jié)果解釋

生命周期評(píng)價(jià)的結(jié)果解釋需建立在系統(tǒng)邊界、數(shù)據(jù)源、分配原則等具體內(nèi)容上，但由于各種條件限制（數(shù)據(jù)、時(shí)間、地理因素），無法對(duì)所有的環(huán)境影響進(jìn)行評(píng)估，增加環(huán)境影響類別會(huì)造成結(jié)果的不確定性?，F(xiàn)有焦化領(lǐng)域LCA 研究多側(cè)重于識(shí)別某案例產(chǎn)品生命周期過程關(guān)鍵環(huán)節(jié)和物質(zhì)，以及對(duì)比不同路線的優(yōu)劣性，對(duì)導(dǎo)致該影響和結(jié)論背后的原因缺乏深入的探討與挖掘，對(duì)未來的改進(jìn)方向缺乏討論［36-37］。使用數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和全面性是LCA 研究的重要基礎(chǔ)，因此對(duì)LCA 評(píng)價(jià)結(jié)果的敏感性分析和不確定性分析已成為L(zhǎng)CA 研究的關(guān)鍵步驟。目前，已有部分研究做了敏感性分析、蒙特卡洛不確定性分析等，考察輸入物質(zhì)、生產(chǎn)影響因素等對(duì)LCA 最終結(jié)果的影響［20，28，35］。然而，仍有很多研究欠缺對(duì)結(jié)果的敏感性和不確定性分析，結(jié)果解釋不完整等問題。

4 結(jié)論與展望

LCA 作為一種科學(xué)的系統(tǒng)化評(píng)價(jià)方法，目前已廣泛應(yīng)用于焦化領(lǐng)域的焦化生產(chǎn)、焦?fàn)t煤氣下游利用、焦化廢水處理等多方面，多用于產(chǎn)品生命周期過程中環(huán)境熱點(diǎn)的識(shí)別和不同替代路徑的環(huán)境性能的對(duì)比研究。然而，目前仍存在如系統(tǒng)邊界界定和相關(guān)細(xì)節(jié)假定交代不清晰、分配方法不明確、數(shù)據(jù)來源和質(zhì)量良莠不齊、本地化清單數(shù)據(jù)庫較為缺乏、生命周期影響評(píng)價(jià)方法選取不統(tǒng)一、結(jié)果解釋不夠完整等一系列問題。基于當(dāng)前LCA 在焦化領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和亟待解決的問題，提出了以下幾條建議：

1）明確系統(tǒng)邊界

依據(jù)研究目標(biāo)和功能單位，從生命周期階段范圍、地理范圍（材料來源、技術(shù)來源、運(yùn)輸距離等）、時(shí)間有效性、分配方法等方面明確系統(tǒng)邊界。盡可能細(xì)化系統(tǒng)邊界內(nèi)的研究?jī)?nèi)容和假定，對(duì)比不同方式造成的環(huán)境影響時(shí)系統(tǒng)邊界設(shè)定必須一致，從而促進(jìn)該過程LCA研究的統(tǒng)一性和可類比性，避免重復(fù)研究。

2）建立全面的本土LCA數(shù)據(jù)庫

鑒于不同國家、不同區(qū)域的生產(chǎn)材料和技術(shù)的差異性，直接調(diào)用平均水平數(shù)據(jù)庫缺乏針對(duì)性，導(dǎo)致結(jié)果的不確定性較大。因此，建立健全的、符合中國國情的高數(shù)據(jù)質(zhì)量的本土區(qū)域化生命周期清單數(shù)據(jù)庫仍然是目前中國LCA 研究發(fā)展的重要方向之一，尤其是針對(duì)焦化領(lǐng)域的專門數(shù)據(jù)庫，這樣評(píng)價(jià)結(jié)果會(huì)更加精準(zhǔn)可靠。

3）選擇合理的分配方法

焦化生產(chǎn)為多產(chǎn)品輸出系統(tǒng)，需要考慮共生系統(tǒng)副產(chǎn)品的環(huán)境負(fù)荷問題，分配不可避免。具體的分配方法要根據(jù)具體案例的研究系統(tǒng)和目標(biāo)來選擇。如當(dāng)系統(tǒng)中包括多個(gè)與產(chǎn)品生命周期無關(guān)的子過程時(shí)，可采用細(xì)分法進(jìn)行分配；當(dāng)共生產(chǎn)品較少且有替代工藝數(shù)據(jù)，可采用系統(tǒng)擴(kuò)展法；當(dāng)多產(chǎn)品輸出系統(tǒng)的各產(chǎn)品存在質(zhì)量、數(shù)量、能量等物理屬性關(guān)系，可以選擇物理關(guān)系分配方法，如能量分配、質(zhì)量分配；當(dāng)系統(tǒng)中產(chǎn)品生產(chǎn)受市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)影響，且主、副產(chǎn)品產(chǎn)值相差較大時(shí)，選用經(jīng)濟(jì)分配法。

4）評(píng)價(jià)指標(biāo)的多元化

生命周期評(píng)價(jià)多以環(huán)境影響評(píng)價(jià)為主，從可持續(xù)發(fā)展角度難以權(quán)衡經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等多方面的影響?；诰G色可持續(xù)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的大背景下，未來焦化領(lǐng)域的LCA 發(fā)展應(yīng)以更加多元化、系統(tǒng)化的生命周期可持續(xù)性評(píng)價(jià)為導(dǎo)向。因此，在現(xiàn)有LCA 模型基礎(chǔ)上納入經(jīng)濟(jì)和社會(huì)指標(biāo)使其成為一個(gè)更具包容性的可持續(xù)性分析的評(píng)價(jià)模型是非常必要的。