CN102311820A - 一种用沼气和乙炔气压缩生产人造液化气的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用沼气和乙炔气压缩生产人造液化气的方法，沼气用氢氧化钙或氢氧化钠净化后，在压缩罐内将净化后的沼气和乙炔气体冷却到-82.55℃高压下压缩为液体，即得到液化气。该方法，操作简单，便于推广应用，且该方法有效吸收了沼气中含有的二氧化碳和硫化氢杂质，提高了沼气的纯度和品质，同时变废为宝，得到经济效益较高的碳酸钙产品，有效的开发了沼气潜在的经济价值。
Description
技术领域
本发明涉及沼气净化技术领域，具体地，涉及一种用沼气和乙炔气压缩生产人造液化气的方法。
背景技术
目前，沼气池在我国农村得到了广泛的应用，使用沼气做饭照明已相当普遍。这一方面改善了农民的生活条件，另一方面也降低了生活支出，综合利用了能源。然而，由于原生沼气中仅含有60-65％的可燃成分，其余成分主要为二氧化碳，还含有少量的硫化氢和水汽等。其中，二氧化碳的含量约为35-40％，降低了沼气的可燃值或能量值。而硫化氢具有臭鸡蛋气味的气体，是强烈神经毒物，硫化氢燃烧产生二氧化硫或三氧化硫，对设备具有很强的腐蚀性。因此，为了提高沼气的能量值和品质，必须对沼气加以提纯。
将沼气和乙炔气体压缩成液化气，可以替代石油液化气来使用，其燃烧值高，价格便宜。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种用沼气和乙炔气压缩生产人造液化气的方法，该方法将沼气除杂后，与乙炔气体混合，低温下压缩，得到液化气，该方法简单，设备投资少，产品具有较高的经济价值。
本发明的技术方案如下：一种用沼气和乙炔气压缩生产人造液化气的方法，包括如下具体步骤：
步骤A-1、沼气的净化：配置氢氧化钙溶液并投入反应釜中，从反应釜底部向氢氧化钙溶液中通入沼气，沼气流速控制在200-240m3/h，反应釜内压力控制在1.2-1.8MPa，其中，参加反应的二氧化碳和氢氧化钙纯物质的质量比为1∶1.48-1.88，反应生成碳酸钙和硫化钙，得到含碳酸钙和硫化钙的混合溶液和净化后的沼气，净化后的沼气从所述反应釜顶部输出并输入压缩罐；
或A-2、沼气的净化：配置氢氧化钠溶液并投入反应釜中，从反应釜底部向氢氧化钠溶液中通入沼气，沼气流速控制在200-240m3/h，反应釜内压力控制在1.2-1.8MPa，其中，参加反应的二氧化碳和氢氧化钠纯物质的质量比为1∶1.61-2.01，反应生成碳酸钠和硫化钠，得到含碳酸钠和硫化钠的混合溶液，和净化后的沼气，从所述反应釜顶部输出并输入压缩罐；
步骤B、乙炔气体的制备：将电石和水置于发气罐中反应，生成乙炔气体和氢氧化钙，乙炔气体也输入所述压缩罐；
步骤C、液化气的制备：在压缩管内将净化后的沼气和乙炔气体冷却到-82.55℃高压下压缩为液体，即得到液化气。
将步骤A-1所得的含碳酸钙和硫化钙的混合溶液经过滤，得到白色的碳酸钙和硫化钙滤饼和滤液，滤饼中硫化钙含量极少，忽略不计，滤饼经洗涤、干燥，粉碎，得到碳酸钙产品。
而滤液中补加步骤B所得的氢氧化钙后，投入反应釜重复利用。
将步骤A-2所得的含碳酸钠和硫化钠的混合溶液经过滤器过滤除去少量杂质，得到澄清的碳酸钠和硫化钠滤液，滤液经减压蒸馏，析出纯碱和硫化钠混合产品。
所述乙炔气体输入所述压缩罐前，先进行脱硫和脱磷处理。
本发明所述沼气提纯副产碳酸钙的方法，涉及的化学反应原理如下：
CO2+Ca(OH)2＝＝＝＝＝CaCO3+H2O
H2S+Ca(OH)2＝＝＝＝＝CaS+2H2O
CO2+2NaOH＝＝＝＝＝Na2CO3+H2O
H2S+2NaOH＝＝＝＝＝Na2S+2H2O
CaC2++H2O＝＝＝＝＝C2H2+Ca(OH)2
本发明的有益效果为：本发明所述用沼气和乙炔气压缩生产人造液化气的方法，沼气提纯后，沼气中的甲烷含量有60-65％增加到90-95％，几乎和天然气相差无几；然后与乙炔气体相混合，压缩为液化气。该方法操作简单，经济效益高，且该方法有效吸收了沼气中含有的二氧化碳和硫化氢杂质，提高了沼气的纯度和品质，同时变废为宝，得到经济效益较高的碳酸钙产品，有效的开发了沼气潜在的经济价值。
具体实施方式
实施例1：
一种用沼气和乙炔气压缩生产人造液化气的方法，包括如下具体步骤：
步骤A-1、沼气的净化：配置氢氧化钙溶液，其含有的氢氧化钙为74kg，并投入反应釜中，从反应釜底部向氢氧化钙溶液中通入沼气，沼气流速控制在200m3/h，反应釜内压力控制在1.2MPa，其中，参加反应的二氧化碳和氢氧化钙纯物质的质量比为1∶1.68，反应生成碳酸钙和硫化钙，得到含碳酸钙和硫化钙的混合溶液和净化后的沼气，净化后的沼气从所述反应釜顶部输出并输入压缩罐；
步骤B、乙炔气体的制备：将电石和水置于发气罐中反应，生成乙炔气体和氢氧化钙，乙炔气体也输入所述压缩罐；
步骤C、液化气的制备：在压缩管内将净化后的沼气和乙炔气体冷却到-82.55℃高压下压缩为液体，即得到液化气。
将步骤A所得的含碳酸钙和硫化钙的混合溶液经过滤，得到白色的碳酸钙和硫化钙滤饼和滤液，滤饼中硫化钙含量极少，忽略不计，滤饼经洗涤、干燥，粉碎，得到碳酸钙产品，其含有的碳酸钙纯物质的质量约为100kg。
而滤液中补加步骤B所得的氢氧化钙后，投入反应釜重复利用。
所述乙炔气体输入所述压缩罐前，先进行脱硫和脱磷处理。
实施例2：
一种用沼气和乙炔气压缩生产人造液化气的方法，包括如下具体步骤：
步骤A-1、沼气的净化：配置氢氧化钙溶液，其含有的氢氧化钙为74kg，并投入反应釜中，从反应釜底部向氢氧化钙溶液中通入沼气，沼气流速控制在220m3/h，反应釜内压力控制在1.6MPa，其中，参加反应的二氧化碳和氢氧化钙纯物质的质量比为1∶1.88，反应生成碳酸钙和硫化钙，得到含碳酸钙和硫化钙的混合溶液和净化后的沼气，净化后的沼气从所述反应釜顶部输出并输入压缩罐；
步骤B、乙炔气体的制备：将电石和水置于发气罐中反应，生成乙炔气体和氢氧化钙，乙炔气体也输入所述压缩罐；
步骤C、液化气的制备：在压缩管内将净化后的沼气和乙炔气体冷却到-82.55℃高压下压缩为液体，即得到液化气。
将步骤A所得的含碳酸钙和硫化钙的混合溶液经过滤，得到白色的碳酸钙和硫化钙滤饼和滤液，滤饼中硫化钙含量极少，忽略不计，滤饼经洗涤、干燥，粉碎，得到碳酸钙产品，其含有的碳酸钙纯物质的质量约为100kg。
而滤液中补加步骤B所得的氢氧化钙后，投入反应釜重复利用。
所述乙炔气体输入所述压缩罐前，先进行脱硫和脱磷处理。
实施例3
一种用沼气和乙炔气压缩生产人造液化气的方法，包括如下具体步骤：
步骤A-1、沼气的净化：配置氢氧化钙溶液，其含有的氢氧化钙为74kg，并投入反应釜中，从反应釜底部向氢氧化钙溶液中通入沼气，沼气流速控制在240m3/h，反应釜内压力控制在1.8MPa，其中，参加反应的二氧化碳和氢氧化钙纯物质的质量比为1∶1.48，反应生成碳酸钙和硫化钙，得到含碳酸钙和硫化钙的混合溶液和净化后的沼气，净化后的沼气从所述反应釜顶部输出并输入压缩罐；
步骤B、乙炔气体的制备：将电石和水置于发气罐中反应，生成乙炔气体和氢氧化钙，乙炔气体也输入所述压缩罐；
步骤C、液化气的制备：在压缩管内将净化后的沼气和乙炔气体冷却到-82.55℃高压下压缩为液体，即得到液化气。
将步骤A所得的含碳酸钙和硫化钙的混合溶液经过滤，得到白色的碳酸钙和硫化钙滤饼和滤液，滤饼中硫化钙含量极少，忽略不计，滤饼经洗涤、干燥，粉碎，得到碳酸钙产品，其含有的碳酸钙纯物质的质量约为88kg。
而滤液中补加步骤B所得的氢氧化钙后，投入反应釜重复利用。
所述乙炔气体输入所述压缩罐前，先进行脱硫和脱磷处理。
实施例4
一种用沼气和乙炔气压缩生产人造液化气的方法，包括如下具体步骤：
A-2、沼气的净化：配置氢氧化钠溶液，溶液中氢氧化钠的含量为400kg，并投入反应釜中，从反应釜底部向氢氧化钠溶液中通入沼气，沼气流速控制在200m3/h，反应釜内压力控制在1.2MPa，其中，参加反应的二氧化碳和氢氧化钠纯物质的质量比为1∶1.81，反应生成碳酸钠和硫化钠，得到含碳酸钠和硫化钠的混合溶液，和净化后的沼气，从所述反应釜顶部输出并输入压缩罐；
步骤B、乙炔气体的制备：将电石和水置于发气罐中反应，生成乙炔气体和氢氧化钙，乙炔气体也输入所述压缩罐；
步骤C、液化气的制备：在压缩管内将净化后的沼气和乙炔气体冷却到-82.55℃高压下压缩为液体，即得到液化气。
将步骤A-2所得的含碳酸钠和硫化钠的混合溶液经过滤器过滤除去少量杂质，得到澄清的碳酸钠和硫化钠滤液，滤液经减压蒸馏，析出纯碱和硫化钠混合产品，其含有的硫化钠含量及少，可以忽略不计，其含有的纯碱的纯物质的质量约为530kg。
所述乙炔气体输入所述压缩罐前，先进行脱硫和脱磷处理。
实施例5
一种用沼气和乙炔气压缩生产人造液化气的方法，包括如下具体步骤：
A-2、沼气的净化：配置氢氧化钠溶液，溶液中氢氧化钠的含量为400kg，并投入反应釜中，从反应釜底部向氢氧化钠溶液中通入沼气，沼气流速控制在220m3/h，反应釜内压力控制在1.4MPa，其中，参加反应的二氧化碳和氢氧化钠纯物质的质量比为1∶2.01，反应生成碳酸钠和硫化钠，得到含碳酸钠和硫化钠的混合溶液，和净化后的沼气，从所述反应釜顶部输出并输入压缩罐；
步骤B、乙炔气体的制备：将电石和水置于发气罐中反应，生成乙炔气体和氢氧化钙，乙炔气体也输入所述压缩罐；
步骤C、液化气的制备：在压缩管内将净化后的沼气和乙炔气体冷却到-82.55℃高压下压缩为液体，即得到液化气。
将步骤A-2所得的含碳酸钠和硫化钠的混合溶液经过滤器过滤除去少量杂质，得到澄清的碳酸钠和硫化钠滤液，滤液经减压蒸馏，析出纯碱和硫化钠混合产品，其含有的硫化钠含量及少，可以忽略不计，其含有的纯碱的纯物质的质量约为530kg。
所述乙炔气体输入所述压缩罐前，先进行脱硫和脱磷处理。
实施例6
一种用沼气和乙炔气压缩生产人造液化气的方法，包括如下具体步骤：
A-2、沼气的净化：配置氢氧化钠溶液，溶液中氢氧化钠的含量为400kg，并投入反应釜中，从反应釜底部向氢氧化钠溶液中通入沼气，沼气流速控制在240m3/h，反应釜内压力控制在1.6MPa，其中，参加反应的二氧化碳和氢氧化钠纯物质的质量比为1∶1.61，反应生成碳酸钠和硫化钠，得到含碳酸钠和硫化钠的混合溶液，和净化后的沼气，从所述反应釜顶部输出并输入压缩罐；
步骤B、乙炔气体的制备：将电石和水置于发气罐中反应，生成乙炔气体和氢氧化钙，乙炔气体也输入所述压缩罐；
步骤C、液化气的制备：在压缩管内将净化后的沼气和乙炔气体冷却到-82.55℃高压下压缩为液体，即得到液化气。
将步骤A-2所得的含碳酸钠和硫化钠的混合溶液经过滤器过滤除去少量杂质，得到澄清的碳酸钠和硫化钠滤液，滤液经减压蒸馏，析出纯碱和硫化钠混合产品，其含有的硫化钠含量及少，可以忽略不计，其含有的纯碱的纯物质的质量约为471kg。
所述乙炔气体输入所述压缩罐前，先进行脱硫和脱磷处理。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
Claims (5)
1.一种用沼气和乙炔气压缩生产人造液化气的方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
步骤A-1、沼气的净化：配置氢氧化钙溶液并投入反应釜中，从反应釜底部向氢氧化钙溶液中通入沼气，沼气流速控制在200-240m3/h，反应釜内压力控制在1.2-1.8MPa，其中，参加反应的二氧化碳和氢氧化钙纯物质的质量比为1∶1.48-1.88，反应生成碳酸钙和硫化钙，得到含碳酸钙和硫化钙的混合溶液和净化后的沼气，净化后的沼气从所述反应釜顶部输出并输入压缩罐；
或A-2、沼气的净化：配置氢氧化钠溶液并投入反应釜中，从反应釜底部向氢氧化钠溶液中通入沼气，沼气流速控制在200-240m3/h，反应釜内压力控制在1.2-1.8MPa，其中，参加反应的二氧化碳和氢氧化钠纯物质的质量比为1∶1.61-2.01，反应生成碳酸钠和硫化钠，得到含碳酸钠和硫化钠的混合溶液，和净化后的沼气，从所述反应釜顶部输出并输入压缩罐；
步骤B、乙炔气体的制备：将电石和水置于发气罐中反应，生成乙炔气体和氢氧化钙，乙炔气体也输入所述压缩罐；
步骤C、液化气的制备：在压缩管内将净化后的沼气和乙炔气体冷缩到-82.55℃高压下压缩为液体，即得到液化气。
2.如权利要求1所述的用沼气和乙炔气压缩生产人造液化气的方法，其特征在于，将步骤A-1所得的含碳酸钙和硫化钙的混合溶液经过滤，得到白色的碳酸钙和硫化钙滤饼和滤液，滤饼中硫化钙含量极少，忽略不计，所得的白色的碳酸钙和硫化钙滤饼经洗涤、干燥，粉碎，得到碳酸钙产品。
3.如权利要求2所述的用沼气和乙炔气压缩生产人造液化气的方法，其特征在于，而滤液中补加步骤B所得氢氧化钙后，投入反应釜重复利用。
4.如权利要求1所述的用沼气和乙炔气压缩生产人造液化气的方法，其特征在于，所述乙炔气体输入所述压缩罐前，先进行脱硫和脱磷处理。
5.如权利要求1所述的用沼气和乙炔气压缩生产人造液化气的方法，其特征在于，将步骤A-2所得的含碳酸钠和硫化钠的混合溶液经过滤器过滤除去少量杂质，得到澄清的碳酸钠和硫化钠滤液，滤液经减压蒸馏，析出纯碱和硫化钠混合产品。
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|---|---|---|---|---|
| CN102796579A (zh) * | 2012-08-20 | 2012-11-28 | 中国石化江汉油田分公司采气厂 | 井场自用天然气简易脱硫方法 |
| CN104056514A (zh) * | 2013-03-23 | 2014-09-24 | 吕荣才 | 污染气体、颗粒物收集及利用系统 |
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2011
- 2011-04-29 CN CN201110110581A patent/CN102311820A/zh active Pending
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