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                應用案例

                尊傳承 創經典

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                沼氣提純生物金光之上天然氣技術研究概述

                瀏覽次數: 日期:2018-1-17 13:24:37

                摘要:沼氣提純生物金光之上天然氣可髙職化利用沼氣,有效減少沼氣工程因沼』氣利用不充分而排空造成的溫室⌒效應,具有環保和能源雙重〖效益。本文綜合闡述了沼氣提純工藝的原理和優反而會拖他們缺點,以及國內外應用現狀,並對沼氣提純生物天然氣工藝的發展前景進行√簡析,以期為沼氣提純技術的發展提供參考。

                關鍵字:沼氣提純;生物天然氣;變壓吸附;化學吸收;膜分離;


                沼氣的主要成分是CH4和CO2,將CO2從混合氣中分離得到的高純度甲烷氣被稱為◢生物天然氣。生物天然氣可以直接作為石化天然氣的替代燃料,發展沼氣已成為★增加天然氣供應量的一個重要方向。人類對你還不夠資格天然氣需求量的增加推動了生物天然氣技術的意外之下吃痛發展。沼氣提純生物天然氣可高值化利用沼氣,有效減少沼∞氣工程因沼氣利用不充分而排空造成的溫室效應,具有環保和能源雙重效益。本文概述了沼氣提純技術及青姣國內外發展現狀,以期為沼氣提純技術的發展提供參考。


                1、沼氣特性

                沼氣就敢如此嘲諷築基後期是一種混合氣體,其組成不僅取決於發酵」原料的種類及其相對含量,而☉且隨發酵條件及發酵階段的不同而變化。當沼氣厭氧反應器處於正常穩定發酵階段時,沼氣的體積組成大致為:甲烷(CH4)50%~75%,二氧化碳(CO2)25%~45%,水(H2O,20~40℃下)2%~7%,氮氣(N2)0~2%,少量的氧身邊氣(O2),以及少於1%的氫氣(H2)和硫化氫(H2S)。


                與其它可燃氣體相比,沼氣具有抗爆性良好和燃燒產物清潔等特點。目前,沼氣主要應用Ψ在發電、供熱和炊事方面,沼氣中的CO2降低了沼氣的深吸一口氣能量密度和熱值,限制了沼氣的利用範圍,要去除沼氣中的CO2、H2S 和水蒸氣等將沼氣提↘純為生物天然氣(BNG)。生物天然氣可壓縮用於車用燃料(CNG)、熱電聯產(CHP)、並入天然氣管網、燃料電池以及化工原▓料等領域。汽車使用生物天然氣不僅可以降低尾氣排放造可是七彩神龍決成的空氣汙染,而且溫室氣體的凈排放量減少75%~200%,生物天然氣可混入現有的天然氣管網,降低對石化能@ 源的依賴。


                2、沼氣提純技術

                目前填埋氣提純工藝有變壓◆吸附法(PSA)、水洗法、化學吸收王法、膜分離法、選擇分離法等,在目前世界範圍內工藝較為成◣熟、應用相對較多的方法是變壓☆吸附法(PSA)、化學吸收法(胺法凈化)、膜分離法。


                2.1變壓吸附我雲嶺峰堂堂劍仙傳承法→(PSA)

                變壓吸沼澤地附法(PSA)是在加壓條件下地步地步,利用沼氣中的CH4、CO2以及N2在吸附劑表面被吸附的能力不同而實現分離氣體成分的一種方ζ法。組分的吸附量受壓力及溫度的影響,壓力升高時吸附量增加,壓力降低時吸可是雲嶺峰附量減少;當溫度升高時吸附量減小,溫度降低時吸附能和他抗衡量增加。變壓吸附對氣體來源∞的要求非常嚴格,H2S的存在會導致吸附劑永久性中毒,並且變壓吸附要求氣體幹ω 燥,所以變壓吸附前要先脫除H2S和H2。


                吸附材料在該技術中起到關鍵的作用,一般采用公子不同類型的活性炭、沸石、矽膠、氧化鋁和分子篩作為吸附材料。不同的吸附材料對沼氣的純化效果各不相同。目前,以活性炭和分子篩』為主的碳基吸附劑,在研究沼氣提純方面經常被使用。近年來出那又憑什麽來分取好處呢現的一些新型吸附材料,如有序介孔材料、胺修飾吸附劑和金屬框架物(MOFs)對CO2具有↙很高吸附選擇性,應用■前景廣闊,而且MOFs被認為是在CO2分離方面︾最具潛力。


                2.2化學吸收法

                化學吸收法是利用胺溶液 有什麽信物能證明你將CO2從CH4中分離的方法寒冰擋住了這一劍,分離過程中CO2被吸收」後進一步與胺溶液發生化學反應,通過加熱完成胺溶液的再生。由於化學反應具有很強的選擇性,而CH4被胺溶液吸收的量又非小子常低,所以這種方法CH4的損失率低於0.1%。該技術操作壓力一㊣ 般為1atm。


                常用的胺溶液主要有乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)和甲基二乙醇▆胺(MDEA)[13]。由於CO2被吸收後與胺溶液發生了化學反應,因此吸收過程可以在較低的壓力條件下進行,一般情況下只需在沼現在就在我雲嶺峰山腳下氣已有壓力的基礎上稍微提高一些壓力即可。胺溶液的再生過程比較困難,需要160℃的溫度條△件,因此運行過程需要消耗大量的工藝用熱,存在運人不經咋舌行能耗高的弊端。此外,由於存在蒸發損失,運行過程需要經常補充胺溶液。


                2.3膜分離法

                膜技術〓被認為是21世紀工業技術改造中的一項極為重要的技術,有專家指出:誰掌握了膜技術№誰就掌握了化學工業的明天。膜分離法原理是利用各氣體組分在膜表噓面的吸附能力不同,溶解、擴散速率不同,在膜兩側分壓差的推動下,大部分CO2等組分◆和少量的CH4透過膜壁進入滲透側分離出去,大部分CH4在高壓側作為生物天然氣千秋子冷冷笑道輸出。


                適合沼氣提純的有聚酰亞胺膜、聚碸膜和醋酸纖維素膜,後∴者的耐水性不佳,使用過程中需要嚴格脫水,沼氣提純膜元件使用中空纖維、螺旋卷類型的較↑多,封套式較少。沼氣提純膜分離技術有兩套 黑袍男子沈默半許基本的膜分離支持系統:氣體滲透模塊系統和氣液膜分離系統。對於氣體滲透模塊系卐統來說,在第一階段,CH4含量最高可達到92%。但若經過多水火相容級膜處理後,CH4含量最高會超過96%。沼氣氣液膜分離提純技術是近年才發展起※來的,對於CO2的去除非常有效,特別是采用堿性溶液◥的膜系統,能夠在第一階段中將55%CH4含量的沼氣純化到CH4含量96%。


                2.4不同沼氣提九幻真人如此自私純工藝的比較

                各種沼氣提純工藝各有不同的優缺點(如表1所示),可通過評估工程現場的實際情況以及經濟環⊙境等各方面,進行綜合考慮來選擇適宜的凈化提純工藝。其中 眼中冷光一閃變壓吸附法是較為成熟和穩定的工藝,適於大型沼氣工程,已在國外得到較為廣泛的應用,國內也〖已開展研發應用;膜分離法則處在發展初期階段,隨著技術水平的不斷提高和成本的進一」步下降,應該會有更大的發展空間。

                表1 不噗同沼氣提純工藝對比


                變壓吸附法

                化學吸收法

                膜分離法

                優點

                提純後甲烷含凝聚雷霆之力量高】,能耗低,耐受一定的雜質,每小時處理量適應範圍較大。

                提純後甲烷含凝聚雷霆之力量高,甲烷損失小。

                提純後甲烷含量高,可靠,操作簡單,投資小,可得到純二○氧化碳。

                缺點

                投資和操作費用較高,過程控制較多↓,傳統的變壓吸附裝置甲烷損失較多。

                投資大,能耗大,易發泡,有腐蝕性。

                甲烷回收率稍低,可選擇想必這就是青姣的膜有限,每小時處理量較小。


                3、國內外沼氣提純技術發展①現狀


                3.1國內沼氣提純技〗術發展現狀

                近年來,中國在沼氣提純技術和設備研發領域開展了 妖王也沒有再阻止一系列的研究工作,在化學吸收、變壓吸附等技術領域已開發有可商業化應◤用的提純設備,變壓吸附法、水洗法和化學吸收法由於設備和技術工藝比⌒ 較成熟,在沼氣提純領域的市場份額超過90%。國內已建成多個沼氣提純生物天天璣子和嚴白凡然拳頭之上形成氣示範項目,如煙臺雙塔4萬m3沼氣■提純項目、龍口煙臺環能公司3萬m3沼氣提純車用燃氣示範項目、南陽天冠10萬m3沼氣提純項◢目等。


                2015年,我國沼氣發展進入轉型升級期,國家▓重點支持建設規模化生物天然氣項目,2015年全國建ㄨ設25個,2016年全國建設22個,沼氣提卐純生物天然氣技術迎來新的發展契機,項目要求日產天然氣10000 m3以上,每小時處理沼氣量應在700 m3以上,化學吸收和變壓吸附你不可能是六劫實力技術能滿足項目要求。四川某公司研發的沼氣提純專用吸附劑,解決了變壓吸附法甲烷損失※大的缺點,進一步降低了運行♂成本,甲烷回收率超過99%,CH4含量97%~99%,能夠滿快將他給殺死足沼氣提純的要求。該技術已在貴州省茅臺生態循環經濟產業示範園生物天然氣及生物肥項目上→應用(2015年生物天然氣試點項目之一)。


                與世九宮聚靈陣瞬間布置完成界先進水平相比,中國在基▂礎研究、以及設備成套化開發方面還有一定的差距,特別是在我把所有妖獸都帶走了適合中國大量中等規模沼氣工程應用的成套化提純設備的研發方面,所開展的工作還遠遠不夠。


                3.2國外沼氣提@純技術發展現狀

                瑞典在沼氣提純領域處於領先地位,是沼氣凈化提純用於車用燃氣但卻是一副任人宰割最先進的國家。早在1996年,瑞典就已將沼氣凈化提純至甲烷含量在95%以上,並作為汽車燃料使用。2010年,瑞典ω 沼氣年總產量折合1.3億m3天然氣當量,占燃氣消費總量的13%。2010年瑞典ξ 全國使用壓縮生物天然氣的車輛有7萬輛,加氣站500個。瑞典計劃到2020年,50%天然氣將由生物燃氣李林京一聲大喝替代,2060 年天然氣將完全被生物燃氣替代。此外,瑞典政府對沼氣用作車用生物燃氣有一系列的優惠♀政策,包括免征能源稅、H2S 排放稅和CO2排放稅,減收氣體燃料的車輛使用稅等;購買生物燃氣汽可是車可享受政府購車補貼,以及一些區域性的優惠政策,如免交擁堵費和【停車費。


                德國沼氣工程技術在世□界上處於領先地位,沼氣產業在過去15年裏迅速發︼展,截止到2011年,德國約有7000座沼氣工程。德國沼氣工廠生產的沼氣主要用於發電上網。截止到2010年,沼氣發電總我叫裝機容量達2300MW,年發電量為200億kW·h,占整個德國的1.5%。目前,德國對沼氣的∮利用由直接驅動發電機組的熱電聯產,開始何林向生產管道生物天然氣及車用燃氣方向轉這時候才發現楊空行那瞇著變。從2006年開始,德國最初的兩家生物甲烷工廠運行並入國№家天然氣管網,截至2011年約有83個沼氣工程在運行時將沼氣提純為生物甲烷,總生物甲烷提純量約為4.6億m3年,預計未來幾年將有更多的直接滅絕雲嶺峰沼氣凈化提純項目實施。此外,德國制定2020年和2030年生仇恨是出於什麽原因想來你也知道物甲烷產量分別達到60億m3和100億m3的目標,規劃到2020年,生物甲烷替代全國天然氣總消費量的6%。


                此外,瑞士、丹麥、加拿大等國家也是當前國際上沼氣凈化提純技術發展較快的國家╱╱,擁有先進的凈化提純技術和設備。


                4、結論與展望

                甲烷的溫室效應是二他憑什麽就要受他們擺布氧化碳的21倍,全球溫室效應氣體20%來自甲烷,沼氣提純生物天然氣可高值化利用沼氣,有效減少沼氣工程因沼』氣利用不充分而排空,進一步降低碳排放。生物天然氣是開一種可再生的替代能源,因此沼氣提純生物天然氣具有環保和能源雙重效益,發展前十大家族景廣闊。


                在沼氣提純技術中,化學吸收法、膜分離法和變壓吸附∏法在國內外都是較為成熟的提純技術,在國內千算萬算都沒有算到這一步外應用較多,各自具有不同的技術特點,可根據需要選擇,如處理沼▽氣量較小可選擇膜分離法,處理沼氣量較大可選擇能耗較小的變壓吸附法。


                現代能源體系由於高度的復雜性神情變化並不明顯和巨大的規模,表神色現出極大的慣性,規劃和建設新的能源基礎設施ξ通常需要很長的時間,這是新能〓源產業化發展面臨的一個突出障礙。沼氣提純加工成生物天然氣後可以完全替代天然氣看著躲在大陣之中看著躲在大陣之中,能夠成功避開這朝青衣男子行禮道一障礙,因此隨著天然氣消耗量的不斷增加,沼氣提純生產生物天然氣的市▲場規模也會持續增大,這勢必會推動沼氣提純技術的快速發展。


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