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技術成果
 
沼氣制天然氣技術

      沼氣是由各種有機物質在隔絕空氣,并在適宜的溫度、濕度條件下,經過微生物的發酵作用產生的一種可燃氣體。沼氣的主要成分是CH4,含量約50%~80%。另外還含有20%~40%的CO2,0%~5%的N2,少量H2、H2S、O2,以及微量的不飽和烴,通常都含有飽和水。
一、沼氣制天然氣技術簡介
      通過對沼氣進行脫硫、脫碳、脫水等一系列凈化處理,即可制得清潔無污染的天然氣,使其燃燒熱值大幅提升。脫碳尾氣還可以制取液體二氧化碳,從而可以將沼氣進行充分有效的利用,且不會產生二次污染。
     根據最終目標產品的要求,采用本公司技術,可將沼氣制得天然氣,直接輸送至天然氣管網作為民用燃氣;或通過將天然氣壓縮至20~25MPa制得CNG(車用壓縮天然氣)作為車用燃料;也可以將產品氣深冷液化并最終制得LNG(液化天然氣)。
                沼氣制天然氣流程示意圖
二、工藝概述
    沼氣制CNG的過程,其實就是一系列凈化過程及最終升壓過程。
    1.硫含量過高則會腐蝕設備和管道,降低其使用壽命;
    2.CO2存在量越多則氣體熱值越低;
    3.水的存在會造成管道腐蝕,形成水合物限制或堵塞管線中氣體的流動,甚至會使燃燒器熄火;
    4.由于沼氣通過是在厭氧環境下產生的,O2含量一般不會超標,但需注意CNG標準中要求凈化后O2含量不得高于0.5%;
    5.在天然氣管道輸送過程中,水分在低溫下冷凝成液體,會減少管道截面積,增加輸送過程阻力和能耗,甚至結冰堵塞管道;另外水的存在會加速硫化物對設備的腐蝕;
    6.其它微量的N2、H2等在不影響天然氣標準要求的熱值時,可不予脫除。
根據原料沼氣相關參數及產品要求分析,原料沼氣可依次進行脫硫、加壓干燥、脫碳、CNG增壓等工序,即可獲得產品:車用壓縮CNG。
三、產品標準
        技術規格符合車用壓縮天然氣標準《GB 18047-2000》,且輸出壓力≥25MPaG。
項目
技術指標
高位發熱量     MJ/m3
>31.4
總硫(以硫計)  mg/m3
≤200
硫化氫         mg/m3
≤15
二氧化碳       yCO2   %
≤3.0
氧氣           yO2     %
≤0.5
水露點         ℃
在汽車駕駛的特定地理區域內,在最高操作壓力下,水露點不應高于-13 ℃;當最低氣溫低于-8 ℃,水露點應比最低氣溫低5℃。
注:本標準中氣體體積的標準參比條件是101.325kPa,20℃
 
四、技術特點  
    1:操作簡便化:
    工藝控制設計合理、自動化程度高、裝置生產過程穩定、易操作、開停車  方便、現場不用人值守。
    2:裝置投資省:
    通過工藝過程優化和改進,簡化流程,全部設備可以在廠提前完成撬裝,減少現場安裝環節,相比其他提純方式投資省。
    3:生產能耗低:
    沼氣只需加壓至8公斤(0.8Mpa)壓力即可進入提純工序,相比其他提純方式大幅降低壓縮機電耗,能耗相比其他提純方式降低20%以上。
    4:氣體收率高:
    在采用二段式PSA并將尾氣充分利用情況下,天然氣收率最低能達到95%.如將脫碳尾氣回收制取液體二氧化碳,天然氣收率同時也能達到100%。
五、相關業績
    2011年在吉林凱塞生物制藥公司建成處理規模120000Nm3/d的沼氣制CNG裝置。
    2017年在北京德清源建成一套5000Nm3/d的沼氣制天然氣裝置,該裝置2018年即通過業主驗收。
    2018年我方總包PSA提純及濕法脫硫工程的農業部沼氣生物質利用示范項目<四川鑫宇環境資源開發有限公司自貢市有機廢棄物綜合利用年產1000萬立方米生物天然氣工程>,該項目2019年4月已建成。
    2018年我方總包PSA提純的農業部生物天然氣補貼項目,容縣佳禾新能源科技有限公司有機廢棄物處理日產12000立方米生物天然氣試點項目,該項目2019年8月通過國家相關部門驗收。
    我方能提供產能規模從3000-120000Nm3/d的沼氣凈化提純制CNG裝置的EPC總包。EP-CM總包,工程設計及供應核心設備等不同類型的合作方式,投資額在150-1000萬之間。   
                         

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