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技术成果
 
沼气制天然气技术

      沼气是由各种有机物质在隔绝空气,并在适宜的温度、湿度条件下,经过微生物的发酵作用产生的一种可燃气体。沼气的主要成分是CH4,含量约50%~80%。另外还含有20%~40%的CO2,0%~5%的N2,少量H2、H2S、O2,以及微量的不饱和烃,通常都含有饱和水。
一、沼气制天然气技术简介
      通过对沼气进行脱硫、脱碳、脱水等一系列净化处理,即可制得清洁无污染的天然气,使其燃烧热值大幅提升。脱碳尾气还可以制取液体二氧化碳,从而可以将沼气进行充分有效的利用,且不会产生二次污染。
     根据最终目标产品的要求,采用本公司技术,可将沼气制得天然气,直接输送至天然气管网作为民用燃气;或通过将天然气压缩至20~25MPa制得CNG(车用压缩天然气)作为车用燃料;也可以将产品气深冷液化并最终制得LNG(液化天然气)。
                沼气制天然气流程示意图
二、工艺概述
    沼气制CNG的过程,其实就是一系列净化过程及最终升压过程。
    1.硫含量过高则会腐蚀设备和管道,降低其使用寿命;
    2.CO2存在量越多则气体热值越低;
    3.水的存在会造成管道腐蚀,形成水合物限制或堵塞管线中气体的流动,甚至会使燃烧器熄火;
    4.由于沼气通过是在厌氧环境下产生的,O2含量一般不会超标,但需注意CNG标准中要求净化后O2含量不得高于0.5%;
    5.在天然气管道输送过程中,水分在低温下冷凝成液体,会减少管道截面积,增加输送过程阻力和能耗,甚至结冰堵塞管道;另外水的存在会加速硫化物对设备的腐蚀;
    6.其它微量的N2、H2等在不影响天然气标准要求的热值时,可不予脱除。
根据原料沼气相关参数及产品要求分析,原料沼气可依次进行脱硫、加压干燥、脱碳、CNG增压等工序,即可获得产品:车用压缩CNG。
三、产品标准
        技术规格符合车用压缩天然气标准《GB 18047-2000》,且输出压力≥25MPaG。
项目
技术指标
高位发热量     MJ/m3
>31.4
总硫(以硫计)  mg/m3
≤200
硫化氢         mg/m3
≤15
二氧化碳       yCO2   %
≤3.0
氧气           yO2     %
≤0.5
水露点         ℃
在汽车驾驶的特定地理区域内,在最高操作压力下,水露点不应高于-13 ℃;当最低气温低于-8 ℃,水露点应比最低气温低5℃。
注:本标准中气体体积的标准参比条件是101.325kPa,20℃
 
四、技术特点  
    1:操作简便化:
    工艺控制设计合理、自动化程度高、装置生产过程稳定、易操作、开停车  方便、现场不用人值守。
    2:装置投资省:
    通过工艺过程优化和改进,简化流程,全部设备可以在厂提前完成撬装,减少现场安装环节,相比其他提纯方式投资省。
    3:生产能耗低:
    沼气只需加压至8公斤(0.8Mpa)压力即可进入提纯工序,相比其他提纯方式大幅降低压缩机电耗,能耗相比其他提纯方式降低20%以上。
    4:气体收率高:
    在采用二段式PSA并将尾气充分利用情况下,天然气收率最低能达到95%.如将脱碳尾气回收制取液体二氧化碳,天然气收率同时也能达到100%。
五、相关业绩
    2011年在吉林凯塞生物制药公司建成处理规模120000Nm3/d的沼气制CNG装置。
    2017年在北京德清源建成一套5000Nm3/d的沼气制天然气装置,该装置2018年即通过业主验收。
    2018年我方总包PSA提纯及湿法脱硫工程的农业部沼气生物质利用示范项目<四川鑫宇环境资源开发有限公司自贡市有机废弃物综合利用年产1000万立方米生物天然气工程>,该项目2019年4月已建成。
    2018年我方总包PSA提纯的农业部生物天然气补贴项目,容县佳禾新能源科技有限公司有机废弃物处理日产12000立方米生物天然气试点项目,该项目2019年8月通过国家相关部门验收。
    我方能提供产能规模从3000-120000Nm3/d的沼气净化提纯制CNG装置的EPC总包。EP-CM总包,工程设计及供应核心设备等不同类型的合作方式,投资额在150-1000万之间。   
                         

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