利用沼气制液化天然气的系统技术方案

本实用新型专利技术的利用沼气制液化天然气的系统，包括：压缩机，与沼气气源通过管道连接；用于对压缩后的沼气分离处理的二氧化碳膜分离装置，与压缩机通过管道连接；用于对分离处理后的沼气进行脱酸处理的脱酸塔，与二氧化碳膜分离装置通过管道连接；用于对脱酸处理后的沼气进行干燥处理的干燥塔，与脱酸塔通过管道连接；用于对干燥处理后的沼气进行脱汞处理的脱汞塔，与干燥塔通过管道连接，脱汞塔通过输出管道连接液化天然气储罐；用于对脱汞处理后的沼气进行冷却处理，使脱汞处理后的沼气液化成液化天然气的冷却装置，输出管道经过冷却装置。本实用新型专利技术的利用沼气制液化天然气的系统可以充分利用沼气，大量增加经济效益。

System of using biogas to make liquefied natural gas

【技术实现步骤摘要】
利用沼气制液化天然气的系统
本技术涉及沼气利用领域，特别是涉及一种利用沼气制液化天然气的系统。
技术介绍
在我国的能源结构中，煤炭仍然是主要的燃料，燃煤会产生大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害气体，是环境污染的主要来源。沼气是有机废料经过发酵处理获得的以甲烷为主要成分的气体，通常甲烷的含量在60-70％。沼气是绿色可再生能源，并且沼气燃烧后的产物为二氧化碳和水，是一种清洁燃料且可作为工业燃料。沼气是一种不易储存也不易运输的气体，如果将沼气提纯并净化后，生产出LNG(液化天然气)产品，即将沼气变成一种方便储存和运输的液体燃料，将大大增加沼气的应用范围，而现有技术中缺乏这样的系统。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种可以充分利用沼气的利用沼气制液化天然气的系统。本技术的利用沼气制液化天然气的系统，包括：用于对沼气压缩的压缩机，与沼气气源通过管道连接；用于对压缩后的沼气分离处理，使压缩后的沼气分离出二氧化碳的二氧化碳膜分离装置，与所述压缩机通过管道连接；用于对分离处理后的沼气进行脱酸处理，使分离处理后的沼气脱除二氧化碳和硫化氢的脱酸塔，与二氧化碳膜分离装置通过管道连接；用于对脱酸处理后的沼气进行干燥处理的干燥塔，与脱酸塔通过管道连接；用于对干燥处理后的沼气进行脱汞处理的脱汞塔，与干燥塔通过管道连接，脱汞塔通过输出管道连接液化天然气储罐；用于对脱汞处理后的沼气进行冷却处理，使脱汞处理后的沼气液化成液化天然气的冷却装置，所述输出管道经过所述冷却装置。本技术的利用沼气制液化天然气的系统，其中，所述压缩机为往复压缩机或螺杆压缩机或离心压缩机。本技术的利用沼气制液化天然气的系统，其中，所述二氧化碳膜分离装置的分离膜为醋酸纤维分离膜或乙基纤维分离膜或聚酰亚胺分离膜或丙烯酸酯分离膜。本技术的利用沼气制液化天然气的系统，其中，所述干燥塔内设置有填装4A分子筛和13X分子筛的复合床。本技术的利用沼气制液化天然气的系统，其中，所述冷却装置包括混合冷剂压缩机、冷却器、换热器、节流阀，所述混合冷剂压缩机用于对混合冷剂压缩，冷却器的混合冷剂进口与所述混合冷剂压缩机连接，冷却器的混合冷剂出口通过第一管路连通节流阀，所述节流阀通过第二管路连接混合冷剂压缩机的入口，以使被所述节流阀节流降温后的混合冷剂回流至混合冷剂压缩机，所述混合冷剂在混合冷剂压缩机与节流阀之间循环，第一管路、第二管路经过换热器，第一管路中的混合冷剂在换热器中冷却，第二管路中的混合冷剂在换热器中提供冷量，所述输出管道经过换热器，以使输出管道中的沼气在换热器中冷却。本技术的利用沼气制液化天然气的系统可以充分利用沼气，大量增加经济效益。附图说明图1为本技术的利用沼气制液化天然气的系统的连接示意图；图2为冷却装置的连接示意图。具体实施方式如图1、图2所示，本技术的利用沼气制液化天然气的系统，包括：用于对沼气压缩的压缩机1，与沼气气源通过管道连接；用于对压缩后的沼气分离处理，使压缩后的沼气分离出二氧化碳的二氧化碳膜分离装置2，与压缩机1通过管道连接；用于对分离处理后的沼气进行脱酸处理，使分离处理后的沼气脱除二氧化碳和硫化氢的脱酸塔3，与二氧化碳膜分离装置2通过管道连接；用于对脱酸处理后的沼气进行干燥处理的干燥塔4，与脱酸塔3通过管道连接；用于对干燥处理后的沼气进行脱汞处理的脱汞塔5，与干燥塔4通过管道连接，脱汞塔5通过输出管道连接液化天然气储罐，用于对脱汞处理后的沼气进行冷却处理，使脱汞处理后的沼气液化成液化天然气的冷却装置6，输出管道经过冷却装置6。本技术的利用沼气制液化天然气的系统，其中，压缩机1为往复压缩机或螺杆压缩机或离心压缩机。本技术的利用沼气制液化天然气的系统，其中，二氧化碳膜分离装置2的分离膜材料为醋酸纤维或乙基纤维或聚酰亚胺膜或丙烯酸酯。本技术的利用沼气制液化天然气的系统，其中，干燥塔4内设置有填装4A和13X分子筛的复合床。本技术的利用沼气制液化天然气的系统，其中，脱酸塔3为MDEA脱酸塔。本技术的利用沼气制液化天然气的系统，其中，冷却装置6包括混合冷剂压缩机11、冷却器12、换热器13、节流阀14，混合冷剂压缩机11用于对混合冷剂压缩，冷却器12的混合冷剂进口与混合冷剂压缩机11连接，冷却器12的混合冷剂出口通过第一管路21连通节流阀14，节流阀14通过第二管路22连接混合冷剂压缩机11的入口，以使被节流阀14节流降温后的混合冷剂回流至混合冷剂压缩机11，混合冷剂在混合冷剂压缩机11与节流阀14之间循环，第一管路21、第二管路22经过换热器13，第一管路21中的混合冷剂在换热器13中冷却，第二管路22中的混合冷剂在换热器13中提供冷量，输出管道经过换热器13，输出管道中的沼气在换热器13中冷却。本技术的利用沼气制液化天然气的系统可以实现沼气的回收利用，沼气的回收利用主要的工艺包括：1、压缩；2、膜分离；3、脱酸；4、干燥；5、脱汞；6、液化。本技术的利用沼气制液化天然气的系统可以将常压沼气增压后进行膜分离，分离出沼气中大量的二氧化碳，然后经一系列的干燥净化工序，脱除沼气中的微量二氧化碳、硫化氢、水等杂质，最终经液化工序生产出合格的LNG产品，送入储罐储存。一般来说，沼气中甲烷含量在50-70％，二氧化碳含量在25-40％，并含有0～5％的氮气、氧气和硫化氢等单个或上述组分的混合气体。压缩机1将沼气由常压压缩至4-50bar。膜分离后沼气中的甲烷含量≥95％。膜分离材料可以为：醋酸纤维，乙基纤维，聚酰亚胺膜，丙烯酸酯等低分子膜。脱酸塔以复合胺液为吸收剂，脱除原料气中少量的二氧化碳、硫化氢等酸性气体，使沼气中二氧化碳含量≤50ppm，硫化氢含量≤5ppm。干燥塔4内设置有填装4A和13X分子筛的复合床层，使沼气露点≤-70℃。冷却装置通过混合冷剂制冷的方式将沼气液化，降温至-160℃，输出合格的LNG产品，混合冷剂由氮气、甲烷、乙烯、丙烷、异戊烷按照一定的比例组成。沼气经压缩机增压后，进入膜分离工序，在膜分离工序中利用不同气体在薄膜中的渗透率的不同，达到分离出沼气中的二氧化碳的目的，分离出二氧化碳的沼气进入脱酸工序，脱酸工序采用MDEA溶液脱除原料气中剩余的二氧化碳和硫化氢，经干燥工序脱除沼气中的水分，并经脱汞工序脱除沼气中的汞，最后进入液化工序，在液化工序中，沼气经液化后获得合格的LNG产品。温度为40℃，压力为1bar，流量为2000Nm3/h的沼气经压缩机增压至20bar，进入二氧化碳膜分离装置，在二氧化碳膜分离装置中，二氧化碳从膜低压侧排出，提浓后的沼气进入脱酸工序，脱酸工序采用复合胺液进一步脱除二氧化碳和少量的硫化氢等酸性气体，然后进入干燥工序，将沼气中的水分脱除至1ppm以下，干燥工序采用复合床层，内部装填4A和13X分子筛，经脱汞工序将汞含量降至10ng/Nm3，最终进入液化工序，沼气经降温降压后，获得压力为5bar的LNG产品，最终完成沼气的回收利用制LNG。以上仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用沼气制液化天然气的系统，其特征在于，包括：用于对沼气压缩的压缩机，与沼气气源通过管道连接；用于对压缩后的沼气分离处理，使压缩后的沼气分离出二氧化碳的二氧化碳膜分离装置，与所述压缩机通过管道连接；用于对分离处理后的沼气进行脱酸处理，使分离处理后的沼气脱除二氧化碳和硫化氢的脱酸塔，与二氧化碳膜分离装置通过管道连接；用于对脱酸处理后的沼气进行干燥处理的干燥塔，与脱酸塔通过管道连接；用于对干燥处理后的沼气进行脱汞处理的脱汞塔，与干燥塔通过管道连接，脱汞塔通过输出管道连接液化天然气储罐；用于对脱汞处理后的沼气进行冷却处理，使脱汞处理后的沼气液化成液化天然气的冷却装置，所述输出管道经过所述冷却装置。

【技术特征摘要】
1.一种利用沼气制液化天然气的系统，其特征在于，包括：用于对沼气压缩的压缩机，与沼气气源通过管道连接；用于对压缩后的沼气分离处理，使压缩后的沼气分离出二氧化碳的二氧化碳膜分离装置，与所述压缩机通过管道连接；用于对分离处理后的沼气进行脱酸处理，使分离处理后的沼气脱除二氧化碳和硫化氢的脱酸塔，与二氧化碳膜分离装置通过管道连接；用于对脱酸处理后的沼气进行干燥处理的干燥塔，与脱酸塔通过管道连接；用于对干燥处理后的沼气进行脱汞处理的脱汞塔，与干燥塔通过管道连接，脱汞塔通过输出管道连接液化天然气储罐；用于对脱汞处理后的沼气进行冷却处理，使脱汞处理后的沼气液化成液化天然气的冷却装置，所述输出管道经过所述冷却装置。2.如权利要求1所述的利用沼气制液化天然气的系统，其特征在于，所述压缩机为往复压缩机或螺杆压缩机或离心压缩机。3.如权利要求2所述的利用沼气制液化天然气的系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁胜军，史红兵，程进杰，
申请(专利权)人：中科瑞奥能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11