CN103320193A - 沼气净化制高品质天然气的装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种沼气净化制高品质天然气的装置，依气体流向，该装置包括一条气体主流路和一条气体回收支路，所述的气体主流路从上游到下游依次具有沼气过滤分离器、沼气压缩机、冷却器、气液分离器、脱硫器、变温吸附干燥器和变压吸附净化器，所述沼气过滤分离器与原料沼气相连通，制得的高品质天然气从所述的变压吸附净化器的出口输出；所述的气体回收支路一端与变压吸附净化器的尾气出口相连通，另一端与变温吸附干燥器的再生气进口相连通。本发明还提供了采用该装置制备高品质天然气的方法。相较于现有技术，本发明的装置结构简单，制备方法流程简单，工艺技术可靠，可将沼气中除CH4外的部分组分脱除掉，得到高品质的天然气。

Description

沼气净化制高品质天然气的装置及其方法
技术领域
本发明涉及一种制备高品质天然气的装置及其方法，特别是涉及一种利用沼气净化制备高品质天然气的装置及其方法。
背景技术
天然气利用领域非常广泛，如：发电、石油化工、机械制造、玻璃陶瓷、汽车、集中空调的燃料或原料，上述天然气各项应用领域对天然气的品质要求越来越高。强制性国家标准GB17820-2012《天然气》，也对天然气的品质提出了更高的要求：提高一类气气质指标，高位发热量由原来大于31.4 MJ/m3提高到大于36MJ/m3，二氧化碳由小于或等于3.0％提高为小于或等于2.0％，总硫由不大于100 mg/m3提高到不大于60 mg/m3。
目前全球每年约有数亿万吨的沼气排入大气，污染环境的同时浪费了大量的可再生能源。沼气的主要组分是CH4、CO2、H2O、N2、O2、H2S，由于微量杂质不易去除，目前仅限于采用液相吸收法（如MDEA）脱出CO2。
发明内容            
有鉴于此，本发明的第一个目的是提供一种沼气净化制高品质天然气的装置，该装置可将沼气中除CH4外的部分组分脱除掉，净化后的气体即为高品质的天然气，可作为对天然气品质要求高的行业的原料气。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种沼气净化制高品质天然气装置，其特征在于：依气体流向，该沼气净化制高品质天然气装置包括一条气体主流路和一条气体回收支路，所述的气体主流路从上游到下游依次具有沼气过滤分离器、沼气压缩机、冷却器、气液分离器、脱硫器、变温吸附干燥器和变压吸附净化器，所述沼气过滤分离器与原料沼气相连通，制得的高品质天然气从所述的变压吸附净化器的出口输出；所述的气体回收支路一端与变压吸附净化器的尾气出口相连通，另一端与变温吸附干燥器的再生气进口相连通。 
其中，所述的变温吸附干燥器即TSA干燥器，所述的变压吸附净化器即PSA净化器。
优选地，所述装置至少有两组变温吸附干燥器，其中一组用于吸附，一组用于再生。
优选地，所述装置具有多组变压吸附净化器。
进一步优选地，所述多组变压吸附净化器上分别连接有程控阀。
优选地，所述变压吸附净化器的出口端还连接有流量计，制得的高品质天然气由所述流量计的出口释放。
本发明的第二个目的是提供一种采用上述装置制备高品质天然气的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）通过沼气过滤分离器将原料沼气的杂质及部分水分过滤分离掉；
（2）经过过滤分离后的沼气由沼气压缩机压缩到一定的压力；
（3）经过沼气压缩机增压后依次进入冷却器、气液分离器冷却分离，除去沼气中的部分饱和水；
（4）然后进入脱硫器脱除沼气组分中的H2S；
（5）脱除H2S的沼气再进入变温吸附干燥器中进行深度除水；
（6）经过变温吸附脱水后的沼气进入变压吸附净化器中，脱除沼气中的CO2、N2、O2，最后得到高品质天然气。
优选的，步骤（2）中的沼气由压缩机增压后的压力为0.6~1.2Mpa，步骤（3）中冷却器冷却后的沼气温度为5~30℃，步骤（5）中变温吸附干燥器的加热温度为150~350℃，步骤（6）中变压吸附净化器的吸附压力为0.5~1.2Mpa。
优选的，所述的脱硫器使用的脱硫剂采用以氧化铁为活性组分的催化剂，所述变温吸附干燥器的填料采用氧化铝及分子筛复合填料，所述变压吸附净化器的填料采用活性炭和氧化铝及分子筛的复合填料。
优选地，所述方法还包括步骤：（7）变压吸附净化器解析出来的尾气回收后返回至变温吸附干燥器中作为再生气使用。
相较于现有技术，本发明的沼气净化制高品质天然气的装置结构简单，采用该装置制备高品质天然气的方法采用先进的干法流程，工艺技术可靠，流程简单，可将沼气中除CH4外的部分组分脱除掉，净化后的气体即为高品质的天然气，可作为对天然气品质要求高的行业的原料气。采用本发明的装置和方法，可以将沼气制备成高品质天然气，一方面解决制备高品质天然气成本高的难题，且装置安全稳定，无污染，能耗低；另一方面，高品质的天然气拥有广阔的市场，可以广泛的应用在如石油化工、汽车等，对氢气纯度要求很高行业中，因此，本发明的装置和方法具有广阔的应用前景。
附图说明
附图1为本发明沼气制高品质天然气的装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。
请参阅图1，本发明提供一种沼气净化制高品质天然气的装置，依气体流向，如图1中箭头所指的从左至右方向，该沼气净化制高品质天然气装置包括一条气体主流路10和一条气体回收支路20，所述的气体主流路10从上游到下游依次具有沼气过滤分离器1、沼气压缩机2、冷却器3、气液分离器4、脱硫器5、变温吸附干燥器6、变压吸附净化器7和连接在吸附净化器7出口端的流量计8，所述沼气过滤分离器1与原料沼气相连通，制得的高品质天然气从所述的流量计8的出口释放；所述的气体回收支路20一端与变压吸附净化器7的尾气出口相连通，另一端与变温吸附干燥器6的再生气进口相连通。冷却器3的冷却水输送方向如图1中箭头所指的从下至上方向。
其中，所述的变温吸附干燥器6即TSA干燥器，所述的变压吸附净化器7即PSA净化器。所述装置的变温吸附干燥器6至少有两组，其中一组用于吸附，一组用于再生。所述装置具有多组变压吸附净化器7。所述多组变压吸附净化器7上分别连接有程控阀，以配合使用。
采用上述装置制备高品质天然气的方法，包括以下步骤：
（1）通过沼气过滤分离器1将原料沼气的杂质及部分水分过滤分离掉；
（2）经过过滤分离后的沼气由沼气压缩机2压缩到一定的压力，沼气由压缩机增压后的压力为0.6~1.2Mpa；
（3）经过沼气压缩机增压后进入依次冷却器3、气液分离器4冷却分离，除去沼气中的部分饱和水，其中冷却器冷却后的沼气温度为5~30℃；
（4）然后进入脱硫器5脱除沼气组分中的H2S，脱硫器5使用的脱硫剂采用以氧化铁为活性组分的催化剂；
（5）脱除H2S的沼气再进入变温吸附干燥器6中进行深度除水，变温吸附干燥器6的加热温度为150~350℃，变温吸附干燥器6的填料采用氧化铝及分子筛复合填料；
（6）经过变温吸附脱水后的沼气进入变压吸附净化器7中，脱除沼气中的CO2、N2、O2，最后得到高品质天然气，得到的高品质天然气由流量计8的出口释放，其中变压吸附净化器7的吸附压力为0.5~1.2Mpa，变压吸附净化器7的填料采用活性炭和氧化铝及分子筛的复合填料；
（7）变压吸附净化器7解析出来的尾气回收后返回至变温吸附干燥器6中作为再生气使用。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种沼气净化制高品质天然气的装置，其特征在于：依气体流向，该装置包括一条气体主流路和一条气体回收支路，所述的气体主流路从上游到下游依次具有沼气过滤分离器、沼气压缩机、冷却器、气液分离器、脱硫器、变温吸附干燥器和变压吸附净化器，所述沼气过滤分离器与原料沼气相连通，制得的高品质天然气从所述的变压吸附净化器的出口输出；所述的气体回收支路一端与变压吸附净化器的尾气出口相连通，另一端与变温吸附干燥器的再生气进口相连通。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置至少有两组变温吸附干燥器，其中一组用于吸附，一组用于再生。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述沼气净化制高品质天然气装置的具有多组变压吸附净化器。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述多组变压吸附净化器上分别连接有程控阀。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述变压吸附净化器的出口端还连接有流量计，制得的高品质天然气由所述流量计的出口释放。
6.采用权利要求1所述的装置制备高品质天然气的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）通过沼气过滤分离器将原料沼气的杂质及部分水分过滤分离掉；
（2）经过过滤分离后的沼气由沼气压缩机压缩到一定的压力；
（3）经过沼气压缩机增压后依次进入冷却器、气液分离器冷却分离，除去沼气中的部分饱和水；
（4）然后进入脱硫器脱除沼气组分中的H2S；
（5）脱除H2S的沼气再进入变温吸附干燥器中进行深度除水；
（6）经过变温吸附脱水后的沼气进入变压吸附净化器中，脱除沼气中的CO2、N2、O2，最后得到高品质天然气。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤（2）中的沼气由压缩机增压后的压力为0.6~1.2Mpa，步骤（3）中冷却器冷却后的沼气温度为5~30℃，步骤（5）中变温吸附干燥器的加热温度为150~350℃，步骤（6）中变压吸附净化器的吸附压力为0.5~1.2Mpa。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述的脱硫器使用的脱硫剂采用以氧化铁为活性组分的催化剂，所述变温吸附干燥器的填料采用氧化铝及分子筛复合填料，所述变压吸附净化器的填料采用活性炭和氧化铝及分子筛的复合填料。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述方法还包括步骤：（7）变压吸附净化器解析出来的尾气回收后返回至变温吸附干燥器中作为再生气使用。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106281520A (zh) * 2015-05-15 2017-01-04 肇庆新奥燃气有限公司 一种双塔分子筛天然气脱水系统
CN106544071A (zh) * 2016-07-19 2017-03-29 上海利策科技股份有限公司 一种海上气田天然气脱水装置
CN107937075A (zh) * 2017-11-29 2018-04-20 四川科华石油化工设备工程有限公司 一种沼气净化提纯制取cng的工艺
CN110408443A (zh) * 2018-04-27 2019-11-05 逢甲大学 沼气脱硫系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102161925A (zh) * 2011-03-14 2011-08-24 开封黄河空分集团有限公司 一种利用沼气生产生物天然气的工艺
CN102627280A (zh) * 2011-07-14 2012-08-08 西南化工研究设计院 一种电石炉气净化提浓co的方法
CN102643694A (zh) * 2012-04-27 2012-08-22 新地能源工程技术有限公司 一种天然气干燥及液化工艺方法和装置
CN202558833U (zh) * 2012-05-16 2012-11-28 北京健坤伟华新能源科技有限公司 集成式沼气提纯系统
CN203382732U (zh) * 2013-07-05 2014-01-08 苏州苏净保护气氛有限公司 沼气净化制高品质天然气的装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102161925A (zh) * 2011-03-14 2011-08-24 开封黄河空分集团有限公司 一种利用沼气生产生物天然气的工艺
CN102627280A (zh) * 2011-07-14 2012-08-08 西南化工研究设计院 一种电石炉气净化提浓co的方法
CN102643694A (zh) * 2012-04-27 2012-08-22 新地能源工程技术有限公司 一种天然气干燥及液化工艺方法和装置
CN202558833U (zh) * 2012-05-16 2012-11-28 北京健坤伟华新能源科技有限公司 集成式沼气提纯系统
CN203382732U (zh) * 2013-07-05 2014-01-08 苏州苏净保护气氛有限公司 沼气净化制高品质天然气的装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴彦敏: "《气体纯化》", 31 December 1983, 国防工业出版社 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106281520A (zh) * 2015-05-15 2017-01-04 肇庆新奥燃气有限公司 一种双塔分子筛天然气脱水系统
CN106544071A (zh) * 2016-07-19 2017-03-29 上海利策科技股份有限公司 一种海上气田天然气脱水装置
CN107937075A (zh) * 2017-11-29 2018-04-20 四川科华石油化工设备工程有限公司 一种沼气净化提纯制取cng的工艺
CN110408443A (zh) * 2018-04-27 2019-11-05 逢甲大学 沼气脱硫系统

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