CN103724145B - 一种填埋气净化回收甲烷的溶剂及方法 - Google Patents
一种填埋气净化回收甲烷的溶剂及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103724145B CN103724145B CN201210380854.8A CN201210380854A CN103724145B CN 103724145 B CN103724145 B CN 103724145B CN 201210380854 A CN201210380854 A CN 201210380854A CN 103724145 B CN103724145 B CN 103724145B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- weight
- solvent
- landfill gas
- percentage
- methane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
本发明属气体加工领域,提出了一种填埋气净化回收甲烷的溶剂及方法。溶剂包括主要吸收剂聚乙二醇二甲醚和H2O,以及助溶剂和稳定剂;聚乙二醇二甲醚的重量百分浓度为80~90%,助溶剂的重量百分浓度为1~10%,稳定剂的重量百分浓度为0.1%~0.5%,余量为H2O。本发明从填埋气中脱除硫化物、氯化烃、挥发性有机物(VOCs)及CO2,精制后得到甲烷产品。本发明回收甲烷纯度达85~97%,甲烷回收率≥96%,溶剂可循环再生使用。
Description
技术领域
本发明属于环保技术领域,系从填埋气中脱除CO2、硫化物、氯化烃及挥发性有机物(VOCs)等其他气体杂质的溶剂及方法。
背景技术
近年我国生活垃圾产生量在1.6亿吨左右。垃圾填埋气易燃易爆并且具有毒性,严重污染周边环境。同时,垃圾中的有机物在填埋状况下会产生厌氧分解产生CH4、CO2及硫化物等气体。这类气体称为填埋气(LFG),填埋气热值约4500~5500kcal/Nm3,因此,填埋气又是一种利用价值较高的燃料,处理后的填埋气可回收利用甲烷等气体。减少填埋场甲烷等温室气体排放对缓解气候变暖有重要意义。
填埋气的典型组成:
目前,从填埋气中脱除CO2主要有吸附分离法和膜分离法。吸附分离法利用变温吸附,该过程需要加热,能耗大,完成一个循环周期较长,CH4回收率低。膜分离过程需要在1.7~5.5MPa压力下完成,技术经济成本较高。
发明内容
本发明的目的在于,采用一种配方溶剂,在对填埋气进行处理后,它不仅能将H2S、硫醇、硫醚等硫化物脱除,也可将CO2等气体脱除,同时将其中的氯代烃及其它挥发性有机物(VOCs)如苯及苯系物脱除,再经过精制后的CH4产品符合车辆燃料气要求。
本发明的主要技术方案:填埋气净化回收甲烷的溶剂,其特征是包括主要吸收剂聚乙二醇二甲醚和H2O,以及助溶剂和稳定剂;聚乙二醇二甲醚的重量百分浓度为80~90%,助溶剂的重量百分浓度为1~10%,稳定剂的重量百分浓度为0.1%~0.5%,余量为H2O。
所述聚乙二醇二甲醚为具有分子结构CH3O(C2H4 O) XCH3的混合物,其中X=3~6。
所述助溶剂为四乙二醇二丁基醚、二异丙醇胺、三丙二醇甲醚、吗啉中的一种或几种。
所述稳定剂为磷酸三钠。
所述助溶剂的优选重量百分浓度为5~10%。
本发明所述填埋气净化回收甲烷的方法,其特征是包括以下步骤:
(1)过滤,过滤掉LFG中的颗粒杂质等;
(2)压缩,将LFG加压至1.0~2.5MPa(g);
(3)预处理塔预处理系统,脱除掉LFG中的硫化物、氯化烃、VOCs及部分CO2;
(4)脱碳处理系统,脱除掉预处理塔塔顶气中的CO2;
(5)精制。
一般地,将填埋气过滤除去其中的颗粒物后进入压缩机,压缩至1.0-2.5MPa(表),进入净化工段;净化工段的主要目的是脱除硫化物、氯化烃(如二氯甲烷等)、挥发性有机物(VOCs)(如苯、甲苯等)及脱除二氧化碳,再经过精制后的CH4产品。
现有工艺大都采用变压吸附等进行填埋气中甲烷的回收,变压吸附有效气甲烷损失大,回收率~90%。本发明回收甲烷纯度达85~97%,甲烷回收率≥96%,有效气损失小,溶剂可循环再生使用。
附图说明
图1为本发明填埋气回收甲烷的工艺流程方框图。
图2为本发明实施例的工艺流程图。
图中,1-过滤器 2-压缩机 3-预处理器 4-水冷器 5-贫液泵
6-贫富液换热器 7-再生塔 8-煮沸器 9-再生气冷却器 10-三相换热器
11-脱碳塔 12-冷水机 13-贫液泵 14-闪蒸气提塔 15-换热器 16-引风机
具体实施方式
下面结合附图及实施实例对本发明加以详细描述:
本发明实施例如附图所示,LFG经过过滤器1过滤掉颗粒杂质后进入压缩机2,由压缩机2加压至1.0~2.5MPa(g)后进入预处理塔3底部与塔顶流下的贫溶剂逆流接触,吸收硫化物、氯化烃、VOCs及部分二氧化碳。预处理塔底排出的富液,经贫富液换热器6与热再生后的贫溶剂换热,进入再生塔7,由于减压、升温的结果,溶剂中大部分吸收的杂质释放出,作为再生气经再生气冷却器9后去处理。再生塔底溶剂由煮沸器8加热蒸煮,将溶液中的残量的杂质赶出,得到贫度较高的再生贫溶剂。
贫溶剂依次经过换热器6、贫液泵5、水冷器4,以40°C进预处理塔顶部,完成溶剂循环。
经过预处理塔顶部的气体,进入三相换热器10,被低闪气和净化气冷却后进入脱碳塔11。气体在塔内向上流动的过程中,与自上而下的溶剂接触,气流中的二氧化碳被吸收,从塔顶离开脱碳塔11。此时,净化气含二氧化碳≤3%,总硫<20mg/m3,H2S<3×10-6(V),CH4回收率~98%(V),通过三相换热器10,去后工序。
吸收了二氧化碳的富液,从脱碳塔11底流出,进入闪蒸气提塔14上部闪蒸段,在较低的压力下闪蒸。脱碳低闪气中二氧化碳浓度在98%以上。从闪蒸气提塔14上部闪蒸段流出的脱碳低闪液,进入闪蒸气提塔14下部气提段气提再生,再生后经过贫液泵13和冷水机12,以0~5℃的温度进入脱碳塔循环使用。
实施实例一:
吸收液组成:主吸收剂聚乙二醇二甲醚(Ⅰ)90%(重量)、H2O(Ⅱ)9%(重量)、助溶剂(Ⅲ)四乙二醇二丁基醚0.5%(重量)、二异丙醇胺0.5%(重量)。LFG(干基)组成:N2 7%(V)、CO2 37.5%(V)、CH4 55%(V)、H2S 0.01%(V)、O2 0.5%(V)、甲硫醇20×10-6(V),压力:2.5MPa(g)。净化气总硫10×10-6(V),CO2 1%(V),CH4回收率96%(V)。
实施实例二:
吸收液组成:主吸收剂聚乙二醇二甲醚(Ⅰ)90%(重量)、H2O(Ⅱ)9%(重量)、助溶剂(Ⅲ)四乙二醇二丁基醚1%(重量),LFG(干基)组成:N2 7%(V)、CO2 37.5%(V)、CH4 55%(V)、H2S 0.01%(V)、O2 0.5%(V)、甲硫醇20×10-6(V),压力:2.5MPa(g)。经过本工艺处理后,净化气中总硫10×10-6(V),CO2 1%(V),CH4回收率96%(V)。
实施实例二:
吸收液组成:主吸收剂聚乙二醇二甲醚(Ⅰ)90%(重量)、H2O(Ⅱ)5%(重量)、助溶剂(Ⅲ)四乙二醇二丁基醚5%(重量),LFG(干基)组成:N2 7%(V)、CO2 37.5%(V)、CH4 55%(V)、H2S 0.01%(V)、O2 0.5%(V)、甲硫醇20×10-6(V),压力:1.0MPa(g)。经过本工艺处理后,净化气中总硫5 ×10-6(V),CO2 1%(V),CH4回收率98%(V)。
实施实例三:
吸收液组成:主吸收剂聚乙二醇二甲醚(Ⅰ)90%(重量)、H2O(Ⅱ)5%、助溶剂(Ⅲ)三丙二醇甲醚2.5%(重量)、吗啉2.5%(重量),LFG(干基)组成:N2 7%(V)、CO2 37.5%(V)、CH4 55%(V)、H2S 0.01%(V)、O2 0.5%(V)、甲硫醇20×10-6(V),压力:1.0MPa(g)。经过本工艺处理后,净化气中总硫2×10-6(V),CO2 0.8%(V),CH4回收率98%(V)。
实施实例四:
吸收液组成:主吸收剂聚乙二醇二甲醚(Ⅰ)90%(重量)、H2O(Ⅱ)5%(重量)、助溶剂(Ⅲ)三丙二醇甲醚5%(重量),LFG(干基)组成:N2 7%(V)、CO2 37.5%(V)、CH4 55%(V)、H2S 0.01%(V)、O2 0.5%(V)、苯50×10-6(V),压力:1.0MPa(g)。经过本工艺处理后,净化气中总硫 1×10-6(V),CO2 1.2%,苯0,CH4回收率98%。
实施实例五:
吸收液组成:主吸收剂聚乙二醇二甲醚(Ⅰ)90%(重量)、H2O(Ⅱ)5%(重量)、助溶剂(Ⅲ)三丙二醇甲醚5%(重量),稳定剂(Ⅳ)磷酸三钠0.1%(重量)。 LFG(干基)组成:N2 7%(V)、CO2 37.5%(V)、CH4 55%(V)、H2S 0.01%(V)、O2 0.5%(V)、甲硫醇20×10-6(V),甲苯 50×10-6(V)、二氯甲烷50×10-6(V),压力:1.0MPa(g)。经过本工艺处理后,净化气中总硫12×10-6(V)、CO2 1.5%(V)、甲苯0,二氯甲烷0, CH4回收率98%。
从以上实施例可以看出,采用本发明的溶剂和方法后,净化气中总硫、氯代烃和挥发性有机物含量低,有效气甲烷的回收率≥96%。本发明工艺流程简单,溶剂可再生循环使用。
Claims (3)
1.一种填埋气净化回收甲烷的溶剂,其特征是包括主要吸收剂聚乙二醇二甲醚和H2O,以及助溶剂和稳定剂;聚乙二醇二甲醚的重量百分浓度为80~90%,助溶剂的重量百分浓度为1~10%,稳定剂的重量百分浓度为0.1%~0.5%,余量为H2O;所述聚乙二醇二甲醚为具有分子结构CH3O(C2H4 O) XCH3的混合物,其中X=3~6;所述助溶剂为四乙二醇二丁基醚、二异丙醇胺、三丙二醇甲醚、吗啉中的一种或几种;所述稳定剂为磷酸三钠。
2.如权利要求1所述的溶剂,其特征是助溶剂的重量百分浓度为5~10%。
3.如权利要求1所述溶剂处理填埋气净化回收甲烷的方法,其特征在于所述溶剂是从填埋气中脱除CO2、硫化物、氯化烃及挥发性有机物VOCs杂质,包括以下步骤:
(1)过滤,过滤掉填埋气中的颗粒杂质;
(2)压缩,将填埋气加压至1.0~2.5MPa(g);
(3)预处理塔预处理系统,脱除掉LFG中的硫化物、氯化烃、VOCs及部分CO2;
(4)脱碳处理系统,脱除掉预处理塔塔顶气中的CO2;
(5)精制得到甲烷产品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210380854.8A CN103724145B (zh) | 2012-10-10 | 2012-10-10 | 一种填埋气净化回收甲烷的溶剂及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210380854.8A CN103724145B (zh) | 2012-10-10 | 2012-10-10 | 一种填埋气净化回收甲烷的溶剂及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103724145A CN103724145A (zh) | 2014-04-16 |
CN103724145B true CN103724145B (zh) | 2015-08-19 |
Family
ID=50448483
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201210380854.8A Active CN103724145B (zh) | 2012-10-10 | 2012-10-10 | 一种填埋气净化回收甲烷的溶剂及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103724145B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105368518B (zh) * | 2015-11-26 | 2017-08-25 | 同济大学 | 一种用于垃圾填埋场气体净化和能源利用系统及其使用方法 |
CN112609334B (zh) * | 2020-11-30 | 2022-06-28 | 江苏青昀新材料科技有限公司 | 闪蒸无纺布及其制备方法 |
CN113304729B (zh) * | 2021-07-29 | 2021-10-19 | 苏州工业园区森耀环保科技有限公司 | 一种含聚乙二醇衍生物的混合物及其应用 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1371893A (zh) * | 2001-02-19 | 2002-10-02 | 张文慧 | 利用垃圾沼气制备富甲烷气的工艺方法及装置 |
CN101057118A (zh) * | 2004-08-24 | 2007-10-17 | 先进提取技术有限公司 | 在处理包含轻、中等和重组分的气体时外部和内部溶剂的结合使用 |
CN102391899A (zh) * | 2011-10-26 | 2012-03-28 | 西南化工研究设计院 | 一种脱除沼气中酸性气体的工艺 |
-
2012
- 2012-10-10 CN CN201210380854.8A patent/CN103724145B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1371893A (zh) * | 2001-02-19 | 2002-10-02 | 张文慧 | 利用垃圾沼气制备富甲烷气的工艺方法及装置 |
CN101057118A (zh) * | 2004-08-24 | 2007-10-17 | 先进提取技术有限公司 | 在处理包含轻、中等和重组分的气体时外部和内部溶剂的结合使用 |
CN102391899A (zh) * | 2011-10-26 | 2012-03-28 | 西南化工研究设计院 | 一种脱除沼气中酸性气体的工艺 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103724145A (zh) | 2014-04-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2495706C2 (ru) | Способ и система очистки биогаза для извлечения метана | |
CN102329672B (zh) | 沼气中甲烷和二氧化碳的分离生产方法 | |
CN107758617B (zh) | 一种沼气类生物质制氢方法 | |
CN101874967A (zh) | 采用低温甲醇溶液脱除酸性气体的工艺方法 | |
CN101633600B (zh) | 膜分离法富集回收氯甲烷的方法及装置 | |
CN101126042B (zh) | 天然气综合净化分离方法 | |
CN102433169A (zh) | 一种低温甲醇洗工艺 | |
CN103421565B (zh) | 气体膜分离同步回收液态co2的沼气脱碳工艺和装置 | |
CN108998357B (zh) | 一种餐厨垃圾与秸秆合成乙二醇联产lng的系统和方法 | |
CN105517690A (zh) | 用于富/贫溶剂再生的汽提器进料配置的优化 | |
CN102190541A (zh) | 一种深度净化垃圾填埋气回收可工业化生产清洁燃料的甲烷的方法 | |
CN106281476A (zh) | 一种低温甲醇洗装置及一种脱除合成气中酸性气的方法 | |
CN101691320A (zh) | 从填埋气中提纯回收甲烷和二氧化碳的方法及其装置 | |
CN103724145B (zh) | 一种填埋气净化回收甲烷的溶剂及方法 | |
CN103013600A (zh) | 一种湿法与干法串联的沼气脱硫方法 | |
CN206970213U (zh) | 一种单晶硅生产中的氩气循环装置 | |
CN104692325B (zh) | 单吸收双解吸氢气和轻烃综合回收系统 | |
CN1300635A (zh) | 生物气中co2、h2s的净化工艺 | |
CN1546206A (zh) | 一种高压脱除硫化物和二氧化碳的方法 | |
US8563296B2 (en) | Processes and systems for discharging amine byproducts formed in an amine-based solvent | |
CN103159580B (zh) | 一种净化提浓垃圾填埋气中甲烷的方法 | |
CN203429147U (zh) | 一种沼气纯化系统 | |
CN1162203C (zh) | 一种物理溶剂脱硫脱碳新技术 | |
CN104624022A (zh) | 双吸收双解吸氢气和轻烃综合回收系统 | |
CN101104824A (zh) | 利用有机废水生产合成天然气的工艺方法及装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Liuhe District of Nanjing City, Jiangsu province 210048 geguan Road No. 699 Patentee after: China Petroleum & Chemical Corp. Patentee after: SINOPEC NANJING CHEMICAL RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd. Address before: Liuhe District of Nanjing City, Jiangsu province 210048 geguan Road No. 699 Patentee before: China Petroleum & Chemical Corp. Patentee before: Nanhua Group Research Institute |