CN105132057A - 一种生物质制备lng的方法 - Google Patents
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Abstract
一种生物质制备LNG的方法。本发明涉及制备LNG的方法。本发明为解决废弃生物质利用率较低以及造成环境污染的问题。方法:一、生物质预发酵处理;二、沼气发酵;三、压榨回流;四、沼气净化提纯;五、液化及储存。本发明以生物质为原料生产LNG,不产生污染物,可实现生物质的完全生态循环和高效利用。它可以解决大量废弃生物质导致的环境污染问题。1吨生物质可以制取283升LNG,可以减少对国外进口的依赖程度。
Description
技术领域
本发明涉及制备LNG的方法。
背景技术
目前我国竹子、木材边角料、树皮、农作物秸秆、禽畜粪便等废弃生物质资源十分丰富,但利用率较低,只有少部分生物质资源被用作农村生活燃料或肥料等,绝大部分生物质资源被农民废弃,造成资源浪费和环境污染。
另一方面,我国能源紧张,石油、煤炭资源日渐枯竭,天然气缺口很大,急需发展可替代能源,可再生能源。
发明内容
本发明为解决废弃生物质利用率较低以及造成环境污染的问题,而提供一种生物质制备LNG的方法。
本发明的一种生物质制备LNG的方法包括以下步骤:
一、生物质预发酵处理:将生物质破碎,然后将破碎后的生物质加回流沼液搅拌,再堆沤3~6天,完成预发酵处理;
二、沼气发酵:向预发酵处理后的生物质中加入回流沼液,然后加入氮肥调节碳氮比,在发酵罐内进行半干式中温厌氧发酵,发酵20~22天,得到沼气和沼渣液;
三、压榨回流:将步骤二得到的沼渣液进行压榨分离,得到沼渣和沼液,沼渣外送,沼液一部分回流至步骤一与破碎后的生物质进行搅拌,另一部分回流至步骤二与预发酵处理后的生物质一起送入发酵罐;
四、沼气净化提纯:将步骤二得到的沼气先进行气液分离脱水处理,然后进行干法脱硫处理,再进行变压吸附处理或膜分离脱二氧化碳处理,最后进行脱杂质处理,得到甲烷气;
五、液化及储存:将步骤四得到的甲烷气加压压缩后导入冷箱,预冷至温度为-50℃~-70℃后分离去除重烃,继续冷却至深冷温度为-150℃~-170℃,得到LNG,然后储存至储罐。
本发明有益效果
本发明以生物质为原料生产LNG,不产生污染物,可实现生物质的完全生态循环和高效利用。它可以解决大量废弃生物质导致的环境污染问题。LNG主要成分是甲烷,使用时可以大量减少居民燃煤产生的炉灰量、飞灰量,减少了车辆燃油产生的污染,减少了零散液化气用户倒残液所造成的污染,提高人民的生活质量。
发展生物质制备LNG,实现废弃生物质替代能源资源,1吨生物质可以制取283升LNG,可以减少对国外进口的依赖程度,进一步缓解能源危机,满足城市建设和发展的需求。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
具体实施方式一:本实施方式的一种生物质制备LNG的方法包括以下步骤:
一、生物质预发酵处理:将生物质破碎,然后将破碎后的生物质加回流沼液搅拌,再堆沤3~6天,完成预发酵处理;
二、沼气发酵:向预发酵处理后的生物质中加入回流沼液,然后加入氮肥调节碳氮比,在发酵罐内进行半干式中温厌氧发酵,发酵20~22天,得到沼气和沼渣液;
三、压榨回流:将步骤二得到的沼渣液进行压榨分离,得到沼渣和沼液,沼渣外送,沼液一部分回流至步骤一与破碎后的生物质进行搅拌,另一部分回流至步骤二与预发酵处理后的生物质一起送入发酵罐;
四、沼气净化提纯:将步骤二得到的沼气先进行气液分离脱水处理,然后进行干法脱硫处理,再进行变压吸附处理或膜分离脱二氧化碳处理,最后进行脱杂质处理,得到甲烷气;
五、液化及储存:将步骤四得到的甲烷气加压压缩后导入冷箱,预冷至温度为-50℃~-70℃后分离去除重烃,继续冷却至深冷温度为-150℃~-170℃,得到LNG,然后储存至储罐。
本实施方式以生物质为原料生产LNG,不产生污染物,可实现生物质的完全生态循环和高效利用。它可以解决大量废弃生物质导致的环境污染问题。LNG主要成分是甲烷,使用时可以大量减少居民燃煤产生的炉灰量、飞灰量,减少了车辆燃油产生的污染,减少了零散液化气用户倒残液所造成的污染,提高人民的生活质量。
发展生物质制备LNG,实现废弃生物质替代能源资源,1吨生物质可以制取283升LNG,可以减少对国外进口的依赖程度,进一步缓解能源危机,满足城市建设和发展的需求。
具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同的是:步骤一中将生物质破碎至粒径为10mm~30mm。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一或二不同的是:步骤二中所述的半干式中温厌氧发酵参数为:温度为35~40℃,碳氮比为20~30,pH为7~7.5。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是:步骤四中所述的气液分离脱水处理过程为:气体冷却至温度为30~40℃后除去气体中的冷却水。其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是:步骤四中所述的干法脱硫参数为:钙硫比<1.4,物料循环次数为30~150。其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是:步骤四中变压吸附处理过程为:利用吸附剂在压力为0.5Mpa~1.5Mpa的条件下脱除CO2和N2。其它步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是:步骤五中将步骤四得到的甲烷气加压压缩后导入冷箱,预冷至温度为-60℃后分离去除重烃。其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是:步骤五中继续冷却至深冷温度为-162℃,得到LNG,然后储存至储罐。其它步骤及参数与具体实施方式一至七之一相同。
用以下试验验证本发明的有益效果:
试验一:本试验一种生物质制备LNG的方法包括以下步骤:
一、生物质预发酵处理:将生物质破碎,然后将破碎后的生物质加回流沼液搅拌,再堆沤5天,完成预发酵处理;
二、沼气发酵:向预发酵处理后的生物质中加入回流沼液,然后加入氮肥调节碳氮比,在发酵罐内进行半干式中温厌氧发酵,发酵21天,得到沼气和沼渣液;
三、压榨回流:将步骤二得到的沼渣液进行压榨分离,得到沼渣和沼液,沼渣外送,沼液一部分回流至步骤一与破碎后的生物质进行搅拌,另一部分回流至步骤二与预发酵处理后的生物质一起送入发酵罐;
四、沼气净化提纯:将步骤二得到的沼气先进行气液分离脱水处理,然后进行干法脱硫处理,再进行变压吸附处理或膜分离脱二氧化碳处理,最后进行脱杂质处理,得到甲烷气;
五、液化及储存:将步骤四得到的甲烷气加压压缩后导入冷箱,预冷至温度为-60℃后分离去除重烃,继续冷却至深冷温度为-162℃,得到LNG,然后储存至储罐。
步骤一中将生物质破碎至粒径为10mm。
步骤二中所述的半干式中温厌氧发酵参数为:温度为35℃,碳氮比为25,pH为7.2。
步骤四中所述的气液分离脱水处理过程为:气体冷却至温度为35℃后除去气体中的冷却水。
步骤四中所述的干法脱硫参数为:钙硫比<1.4,物料循环次数为150。
步骤四中变压吸附处理过程为:利用吸附剂在压力为1Mpa的条件下脱除CO2和N2。
Claims (8)
1.一种生物质制备LNG的方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
一、生物质预发酵处理:将生物质破碎,然后将破碎后的生物质加回流沼液搅拌,再堆沤3~6天,完成预发酵处理;
二、沼气发酵:向预发酵处理后的生物质中加入回流沼液,然后加入氮肥调节碳氮比,在发酵罐内进行半干式中温厌氧发酵,发酵20~22天,得到沼气和沼渣液;
三、压榨回流:将步骤二得到的沼渣液进行压榨分离,得到沼渣和沼液,沼渣外送,沼液一部分回流至步骤一与破碎后的生物质进行搅拌,另一部分回流至步骤二与预发酵处理后的生物质一起送入发酵罐;
四、沼气净化提纯:将步骤二得到的沼气先进行气液分离脱水处理,然后进行干法脱硫处理,再进行变压吸附处理或膜分离脱二氧化碳处理,最后进行脱杂质处理,得到甲烷气;
五、液化及储存:将步骤四得到的甲烷气加压压缩后导入冷箱,预冷至温度为-50℃~-70℃后分离去除重烃,继续冷却至深冷温度为-150℃~-170℃,得到LNG,然后储存至储罐。
2.根据权利要求1所述的一种生物质制备LNG的方法,其特征在于步骤一中将生物质破碎至粒径为10mm~30mm。
3.根据权利要求1所述的一种生物质制备LNG的方法,其特征在于步骤二中所述的半干式中温厌氧发酵参数为:温度为35~40℃,碳氮比为20~30,pH为7~7.5。
4.根据权利要求1所述的一种生物质制备LNG的方法,其特征在于步骤四中所述的气液分离脱水处理过程为:气体冷却至温度为30~40℃后除去气体中的冷却水。
5.根据权利要求1所述的一种生物质制备LNG的方法,其特征在于步骤四中所述的干法脱硫参数为:钙硫比<1.4,物料循环次数为30~150。
6.根据权利要求1所述的一种生物质制备LNG的方法,其特征在于步骤四中变压吸附处理过程为:利用吸附剂在压力为0.5Mpa~1.5Mpa的条件下脱除CO2和N2。
7.根据权利要求1所述的一种生物质制备LNG的方法,其特征在于步骤五中将步骤四得到的甲烷气加压压缩后导入冷箱,预冷至温度为-60℃后分离去除重烃。
8.根据权利要求1所述的一种生物质制备LNG的方法,其特征在于步骤五中继续冷却至深冷温度为-162℃,得到LNG,然后储存至储罐。
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