CN105713672A - 一种新能源燃气的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及能源技术领域，具体涉及一种新能源燃气的制备工艺。包括制备沼气、脱硫、脱水和气液分离四个步骤；本发明提供的新能源燃气的制备工艺简单实用，制备过程节能环保，产品经济实惠，安全可靠。

Description

一种新能源燃气的制备工艺
技术领域
本发明涉及能源技术领域，具体涉及一种新能源燃气的制备工艺。
背景技术
新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面与深层之间的热循环等；此外，还有氢能、沼气、酒精、甲醇等。
我国是一个“富煤、少油、贫气”的国家，油气资源的供求矛盾长期存在，尤其是随着我国经济的快速发展，民生和环保压力陡增。在全世界能源日益短缺，人民需求日益增大的前提下，我国政府大力提倡创新能源，低碳能源，环保再生能源的研究及开发。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种经济、节能、环保的新能源燃气的制备工艺。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种新能源燃气的制备工艺，包括如下步骤：
S1、制备沼气：以秸秆、木屑、稻壳、树枝为原料，放入固定床或流化床气化炉中发酵，将发酵产生的气体通入甲烷化反应器经三级换热后进行甲烷化反应，得沼气；
S2、脱硫：将沼气进行湿法脱硫和干法脱硫除去沼气中的硫化氢，脱硫后的沼气，包括如下体积份数的组分：
其中CH455-65份，CO210-20份，H2O10-20份；
S3、脱水：将脱硫沼气经水气分离、压缩、冷却进行粗脱水，然后用分子筛进行精脱脱水，得到脱水沼气；
S4、气液分离：采用制冷工艺将脱水沼气冷却，使脱水沼气中的二氧化碳冷凝成液体，进入气液分离器，得到燃气和液体二氧化碳
该燃气的组分包括如下体积份数的组分：
其中CH465-80份，CO25-15份。
进一步的，所述甲烷化反应器分为两段：反应器床层高温段和低温段。
进一步的，所述甲烷化反应器操作压力为2.5-4.7MPa，催化剂床层高温段入口温度为180-220℃，催化剂床层高温段出口温度为420-570℃，低温段入口温度为150-200℃，低温段出口温度为350-450℃。
进一步的，所述步骤S2脱硫后H2S≤15mg/m3。
进一步的，所述甲烷化反应器的压力为2.4-3.3MPa。
本发明的有益效果在于：
(1)燃气经济实惠：制备燃气所用原料价廉易得，制备工艺简单，可根据日常生产安排随取随用，燃气热值高；
(2)制备过程节能环保：制备过程无化学添加剂，且无污染性气体产生，对环境不造成污染；
本发明提供的制备工艺简单实用，有助于节能环保，产品经济实惠，安全可靠。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
S1、制备沼气：以秸秆、木屑、稻壳、树枝为原料，放入固定床或流化床气化炉中发酵，将发酵产生的气体通入甲烷化反应器经三级换热后进行甲烷化反应，反应器床层设为高温段和低温段，甲烷化反应器操作压力为2.5MPa，催化剂床层高温段入口温度为190℃，催化剂床层高温段出口温度为570℃，低温段入口温度为180℃，低温段出口温度为380℃，反应压力为2.6MPa，反应完成后，即得沼气；
S2、脱硫：将沼气进行湿法脱硫和干法脱硫除去沼气中的硫化氢，脱硫后H2S为12mg/m3，脱硫后的沼气，包括如下体积份数的组分：
其中CH456份，CO212份，H2O18份；
S3、脱水：将脱硫沼气经水气分离、压缩、冷却进行粗脱水，然后用分子筛进行精脱脱水，得到脱水沼气；
S4、气液分离：采用制冷工艺将脱水沼气冷却，使脱水沼气中的二氧化碳冷凝成液体，进入气液分离器，得到燃气和液体二氧化碳
该燃气的组分包括如下体积份数的组分：
其中CH480份，CO28份。
实施例2：
S1、制备沼气：以秸秆、木屑、稻壳、树枝为原料，放入固定床或流化床气化炉中发酵，将发酵产生的气体通入甲烷化反应器经三级换热后进行甲烷化反应，反应器床层设为高温段和低温段，甲烷化反应器操作压力为3.2MPa，催化剂床层高温段入口温度为220℃，催化剂床层高温段出口温度为480℃，低温段入口温度为160℃，低温段出口温度为420℃，反应压力为3.1MPa，反应完成后，即得沼气；
S2、脱硫：将沼气进行湿法脱硫和干法脱硫除去沼气中的硫化氢，脱硫后H2S为15mg/m3，脱硫后的沼气，包括如下体积份数的组分：
其中CH455份，CO220份，H2O14份；
S3、脱水：将脱硫沼气经水气分离、压缩、冷却进行粗脱水，然后用分子筛进行精脱脱水，得到脱水沼气；
S4、气液分离：采用制冷工艺将脱水沼气冷却，使脱水沼气中的二氧化碳冷凝成液体，进入气液分离器，得到燃气和液体二氧化碳
该燃气的组分包括如下体积份数的组分：
其中CH472份，CO27份。
实施例3：
S1、制备沼气：以秸秆、木屑、稻壳、树枝为原料，放入固定床或流化床气化炉中发酵，将发酵产生的气体通入甲烷化反应器经三级换热后进行甲烷化反应，反应器床层设为高温段和低温段，甲烷化反应器操作压力为4.7MPa，催化剂床层高温段入口温度为180℃，催化剂床层高温段出口温度为460℃，低温段入口温度为170℃，低温段出口温度为430℃，反应压力为2.4MPa，反应完成后，即得沼气；
S2、脱硫：将沼气进行湿法脱硫和干法脱硫除去沼气中的硫化氢，脱硫后H2S为10g/m3，脱硫后的沼气，包括如下体积份数的组分：
其中CH465份，CO212份，H2O10份；
S3、脱水：将脱硫沼气经水气分离、压缩、冷却进行粗脱水，然后用分子筛进行精脱脱水，得到脱水沼气；
S4、气液分离：采用制冷工艺将脱水沼气冷却，使脱水沼气中的二氧化碳冷凝成液体，进入气液分离器，得到燃气和液体二氧化碳
该燃气的组分包括如下体积份数的组分：
其中CH474份，CO215份。
实施例4：
S1、制备沼气：以秸秆、木屑、稻壳、树枝为原料，放入固定床或流化床气化炉中发酵，将发酵产生的气体通入甲烷化反应器经三级换热后进行甲烷化反应，反应器床层设为高温段和低温段，甲烷化反应器操作压力为4.4MPa，催化剂床层高温段入口温度为210℃，催化剂床层高温段出口温度为420℃，低温段入口温度为170℃，低温段出口温度为360℃，反应压力为3.3MPa，反应完成后，即得沼气；
S2、脱硫：将沼气进行湿法脱硫和干法脱硫除去沼气中的硫化氢，脱硫后H2S为5mg/m3，脱硫后的沼气，包括如下体积份数的组分：
其中CH458份，CO210份，H2O20份；
S3、脱水：将脱硫沼气经水气分离、压缩、冷却进行粗脱水，然后用分子筛进行精脱脱水，得到脱水沼气；
S4、气液分离：采用制冷工艺将脱水沼气冷却，使脱水沼气中的二氧化碳冷凝成液体，进入气液分离器，得到燃气和液体二氧化碳
该燃气的组分包括如下体积份数的组分：
其中CH465份，CO25份。
本发明的有益效果在于：
(1)燃气经济实惠：制备燃气所用原料价廉易得，制备工艺简单，可根据日常生产安排随取随用，燃气热值高；
(2)制备过程节能环保：制备过程无化学添加剂，且无污染性气体产生，对环境不造成污染；
本发明提供的制备工艺简单实用，有助于节能环保，产品经济实惠，安全可靠。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种新能源燃气的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、制备沼气：以秸秆、木屑、稻壳、树枝为原料，放入固定床或流化床气化炉中发酵，将发酵产生的气体通入甲烷化反应器经三级换热后进行甲烷化反应，得沼气；
S2、脱硫：将沼气进行湿法脱硫和干法脱硫除去沼气中的硫化氢，脱硫后的沼气，包括如下体积份数的组分：
其中CH455-65份，CO210-20份，H2O10-20份；
S3、脱水：将脱硫沼气经水气分离、压缩、冷却进行粗脱水，然后用分子筛进行精脱脱水，得到脱水沼气；
S4、气液分离：采用制冷工艺将脱水沼气冷却，使脱水沼气中的二氧化碳冷凝成液体，进入气液分离器，得到燃气和液体二氧化碳
该燃气的组分包括如下体积份数的组分：
其中CH465-80份，CO25-15份。
2.如权利要求1所述的新能源燃气的制备工艺，其特征在于，所述甲烷化反应器分为两段：反应器床层高温段和低温段。
3.如权利要求2所述的新能源燃气的制备工艺，其特征在于，所述甲烷化反应器操作压力为2.5-4.7MPa，催化剂床层高温段入口温度为180-220℃，催化剂床层高温段出口温度为420-570℃，低温段入口温度为150-200℃，低温段出口温度为350-450℃。
4.如权利要求1所述的新能源燃气的制备工艺，其特征在于，所述步骤S2脱硫后H2S≤15mg/m3。
5.如权利要求1所述的新能源燃气的制备工艺，其特征在于，所述甲烷化反应器的压力为2.4-3.3MPa。
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