[发明专利]一种沼气脱碳二级解析工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种沼气脱碳二级解析工艺。

背景技术

面对世界性能源和气候危机，我国在“十二五”期间对能源结构做出重大调整。而降低排放强度的首选方式是改变以煤、石油为主的能源结构，从供应端上降低碳排放强度，增加引进清洁型的可再生能源。沼气应用正符合这一特征，因此国家将统筹规划“十二五”沼气建设，把以沼气为重点的能源建设纳入国家“十二五”能源发展战略，在制定能源发展规划、出台扶持政策和安排项目资金时给予倾斜。

目前沼气脱碳主要是溶剂吸收法，该法分离效果较好，但投资费用大，能耗高，经济性较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺流程简单、能耗低的沼气脱碳二级解析工艺。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种沼气脱碳二级解析工艺，沼气在吸收塔内进行喷淋洗涤后，洗涤液进入一级解析塔，解析回收部分甲烷；经过初步解析的洗涤液进入二级解析塔进行进一步解析，在二级解析塔底部通入惰性气体将洗涤液中溶解的二氧化碳深度解析，回收甲烷；在二级解析塔底部通入惰性气体，可以将洗涤液体中溶解的二氧化碳深度解析，提高洗涤液体的吸收能力，从而提高甲烷纯度。

所述吸收塔内压力为0.6～2MPa，一级解析塔内压力为0.3～0.8MPa，二级解析塔内压力为常压。

所述二级解析塔底部通入惰性气体为空气或者甲烷或者氮气，其体积量是每小时处理沼气体积量的0.5～3倍或洗涤液体积量的4～25倍。

所述洗涤液为水。

本发明的两级解析工艺，可将洗涤液中溶解的二氧化碳浓度解析释放，从而提高洗涤液吸收能力，减少洗涤液用量；在二级解析塔底通入惰性气体完成深度解析，在提高解析能力的同时，减少解析能耗；本发明工艺流程简单，操作安全，产品气体回收率较高（甲烷回收率可达到97％以上），解析能力强（ 洗涤液中二氧化碳含量可降低至1ppm），对环境无污染。

具体实施方式

 一种沼气脱碳二级解析工艺，沼气在吸收塔内进行喷淋洗涤后，洗涤液进入一级解析塔，解析回收部分甲烷；经过初步解析的洗涤液进入二级解析塔进行进一步解析，在二级解析塔底部通入惰性气体将洗涤液中溶解的二氧化碳深度解析，回收甲烷；在二级解析塔底部通入惰性气体，可以将洗涤液体中溶解的二氧化碳深度解析，提高洗涤液体的吸收能力，从而提高甲烷纯度。吸收塔内压力为0.6～2MPa。二级解析塔底部通入惰性气体为空气或者甲烷或者氮气，其体积量是每小时处理沼气体积量的0.5～3倍或洗涤液体积量的4～25倍。所述洗涤液为水。

本发明中，一级解析塔采用立式填料塔，填料为散堆填料或规整填料。洗涤液从塔顶经分布器均匀喷淋；在塔中部的填料层完成初步解析，释放出部分甲烷和二氧化碳，从塔顶返回至沼气提纯系统入口，增加甲烷回收率；初步解析的洗涤液从塔底去往二级解析塔。

本发明中二级解析塔采用立式填料塔，填料为散堆填料或规整填料。经初步解析的洗涤液从塔顶经分布器均匀喷淋；在塔中部的填料层与塔底通入的惰性气体进行充分的传热传质，完成深度解析，释放残余二氧化碳。

本发明一级解析塔的操作压力为0.3～0.8MPa，因甲烷和二氧化碳在水中溶解度不同，此工况下洗涤液中溶解的大部分甲烷从一级解析塔顶释放回收，可保证甲烷回收率大于97%。

本发明的二级解析塔操作压力为常压，并从塔底用鼓风机通入惰性气体，将洗涤液中溶解的二氧化碳深度解析从塔顶排出，经二级解析后洗涤液中的二氧化碳含量小于10ppm。

本发明中，洗涤液可采用水、甲醇、醇氨溶液等。

以下结合具体实施例来进一步说明本发明：

实施例1

沼气提纯净化中洗涤液解析工艺，出吸收塔洗涤液减压至0.3MPa进入一级解析塔，将部分甲烷解析回收；经过初步解析的洗涤液，减压至常压后进入二级解析塔，在二级解析塔底部通入空气，将洗涤液体中溶解的二氧化碳深度解析。产品经检测，甲烷回收率为99%，经两级解析后的洗涤液中二氧化碳含量为10ppm。

实施例2

沼气提纯净化中洗涤液解析工艺，出吸收塔洗涤液减压至0.5MPa进入一级解析塔，将部分甲烷解析回收；经过初步解析的洗涤液，减压至常压后进入二级解析塔，在二级解析塔底部通入氮气，将洗涤液体中溶解的二氧化碳深度解析。产品经检测，甲烷回收率为98%，经两级解析后的洗涤液中二氧化碳含量为5ppm。

实施例3

沼气提纯净化中洗涤液解析工艺，出吸收塔洗涤液减压至0.8MPa进入一级解析塔，将部分甲烷解析回收；经过初步解析的洗涤液，减压至常压后进入二级解析塔，在二级解析塔底部通入甲烷，将洗涤液体中溶解的二氧化碳深度解析。产品经检测，甲烷回收率为97%，经两级解析后的洗涤液中二氧化碳含量为1ppm。