一种填埋气提纯液化系统技术方案

本发明专利技术公开了一种填埋气提纯液化系统，包括以下步骤：S1、脱硫，含硫化氢垃圾填埋气依次进入水洗塔和喷淋吸收塔，在水洗塔中清水洗涤，进一步除去气体中的颗粒或絮凝物，在喷淋吸收塔中与来自氧化塔的催化剂循环溶液接触，气体中的硫化氢被铁离子转化为单质硫和水；S2、增压&VPSA脱碳，每个周期在加热前减压、冷却后升压，脱硫后的填埋气进入预处理塔吸附填埋气中臭气、高级烃和硫化物等后经程控阀去PSA脱碳工序；S3、脱氧，甲烷与氧在催化剂床层内反应生成CO2和H2O，高温脱氧气经脱氧换热器回收部分热量；S4、MDEA脱碳；S5、脱水&脱汞；S6、液化。本发明专利技术具备可对填埋气进行有效的回收利用，进而减少能源的浪费的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种填埋气提纯液化系统
本专利技术涉及填埋气处理
，具体为一种填埋气提纯液化系统。
技术介绍
垃圾填埋气体是生活垃圾填埋后，在填埋场内被微生物分解，产生的以甲烷和二氧化碳为主要成分的混合气体根据填埋垃圾的来源和组成不同，填埋气体中含有30％～55％体积比的甲烷，含有30％～45％体积比的的二氧化碳，此外，还含有少量的空气、恶臭气体和其他微量气体。填埋气体中的甲烷是一种易燃易爆的气体。由于甲烷爆炸时需要与空气混合，占到空气中的5％～15％才会发生爆炸，因此在封闭的填埋场内几乎没有爆炸的危险。但是，当填埋气体通过土壤的空隙转移到填埋场以外，并与空气混合时，就有可能发生爆炸。填埋气体还含有微量的氨、一氧化碳、硫化氢、多种挥发性有机物等物质，会产生恶臭问题和空气污染。填埋气体的两种主要成分(甲烷和二氧化碳)都属于温室气体。但根据联合国政府间气候变化专门委员(IPCC)相关规定，未经过处理的填埋气体中二氧化碳为生物质分解的结果，属于自然碳循环的一部分，不计入温室气体。填埋气体中甲烷被列入大气温室气体清单，其温室效应是同体积二氧化碳的21倍。因此现阶段填埋场一般要设置火炬，它的作用是将未能利用的填埋气体燃烧，减少温室气体排放，控制填埋气体中的恶臭物质释放，降低填埋气体对周围环境的影响，但这样处理填埋气无法有效对填埋气进行回收有效利用，导致能源浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种填埋气提纯液化系统，具备可对填埋气进行有效的回收利用，进而减少能源的浪费的优点，解决了现阶段填埋场一般要设置火炬，它的作用是将未能利用的填埋气体燃烧，减少温室气体排放，控制填埋气体中的恶臭物质释放，降低填埋气体对周围环境的影响，但这样处理填埋气无法有效对填埋气进行回收有效利用，导致能源浪费的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种填埋气提纯液化系统，包括以下步骤：S1、脱硫，含硫化氢垃圾填埋气经篮式过滤器除去大粒径颗粒杂质后经流量计计量，依次进入水洗塔和喷淋吸收塔，在水洗塔中清水洗涤，进一步除去气体中的颗粒或絮凝物，在喷淋吸收塔中与来自氧化塔的催化剂循环溶液接触，气体中的硫化氢被铁离子转化为单质硫和水；S2、增压&VPSA脱碳，预处理塔采用变压变温吸附工艺，吸附和再生过程交替进行，再生过程分为加热、冷却两个步骤，每个周期在加热前减压、冷却后升压，脱硫后的填埋气进入预处理塔吸附填埋气中臭气、高级烃和硫化物等后经程控阀去PSA脱碳工序；S3、脱氧，界外来的经预处理后的垃圾填埋气进入常温氧化锌脱硫塔，将H2S脱至0.1ppm以下，再经脱氧换热器与脱氧净化气换热后，进入脱氧电加热器之后通入脱氧反应器，甲烷与氧在催化剂床层内反应生成CO2和H2O，高温脱氧气经脱氧换热器回收部分热量，再经脱氧冷却器水冷和分离罐分离冷却水后进入下一工段；S4、MDEA脱碳，过滤后的天然气进入吸收塔底部，由下向上流动与自上而下的MDEA贫液逆流接触，MDEA溶液吸收后的天然气中CO2和H2S，脱除CO2和H2S后的净化气，通过净化气冷却器降温后进入净化气过滤分离器，分离出游离水，净化气被送至下工段脱水脱汞单元；S5、脱水&脱汞，从脱酸单元过来的湿净化气经聚结式过滤器进一步过滤分离出液滴后，净化气分成两路，其中主路经流量调节阀调压后通过程控阀直接去干燥塔A进行吸附脱水，脱水后的干气从塔底经程控阀进入脱汞塔，在浸硫活性炭脱汞剂的作用下，将出塔气体中的汞脱除至小于0.01μg/m3，再经粉尘过滤器除尘后，净化气送至液化单元；另一路部分气体作为再生气，首先经程控阀进入预干燥塔进行预干燥后，进入再生气加热器加热，然后热再生气经程控阀从干燥塔B底部进入对其进行再生，将分子筛中吸附的水加热解吸出来，再生气依次经程控阀、程控阀进入再生气冷却器冷却到40℃，进入再生气分离器进行气液分离，分离出其中的水分，并降压排放到污水总管，分离后的气体返回到干燥塔入口，与主路气体汇合经程控阀去处于吸附状态的干燥塔A进行吸附，加热再生结束后，程控阀关闭，再生气经程控阀、程控阀直接从干燥塔B；S6、液化，经过净化后的天然气分两路进入板翅式换热器，该换热器为铝质钎焊换热器，位于冷箱内部，冷箱中填充珠光砂以保冷，换热器垂直安装，气体从顶部进入，冷却至-65℃时，进入重烃分离罐，重烃分离罐顶部的天然气进入脱氮塔再沸器，为脱氮塔提供热源对脱氮塔底LNG进行加热，之后回到进入板翅式换热器，在流向底部的过程中逐级冷却、冷凝以致过冷，直至液化到-162℃，再经流量调节阀节流降压至0.2MPaG后进入脱氮塔顶部自上而下流动，脱除LNG中的氮气，脱氮塔顶部将得到由氮气和甲烷组成的BOG气体，提纯后的LNG从脱氮塔底部流出后再次进入冷箱复冷至-162℃，之后进入LNG装车臂。优选的，S1中催化剂循环溶液流速为210m3/h，且催化剂循环溶液中含有800ppm的铁离子。优选的，S3中甲烷与氧在催化剂床层内反应温度为250℃。优选的，S4中净化气中CO2浓度降低到50ppm以下，且净化器降温后温度为40℃。优选的，S5中净化气气压为5.2MPaG，温度为33℃，且主路中流量为总流量的80％～85％，干燥塔A操作周期为8小时，再生气加热后温度为280℃。优选的，S6中低温的脱氮塔BOG与装车产生的BOG一起进入冷箱由下而上流动回收冷量，出冷箱后进入PSA脱碳单元作为再生气使用。优选的，S6中冷箱与冷剂压缩机连通，从板翅式换热器顶部出来的返流冷剂首先进入冷剂压缩机入口气液分离器，分离器顶部出来的气体进入冷剂压缩机的入口，经低压及和高压级压缩后的冷剂气体经冷却器冷却冷到40℃，进入出口气液分离器进行气液分离，分离出的气相深冷冷剂和液相预冷冷剂分别进入冷箱提供冷量，压缩机高压级出口分出一小部分高温气体用于液态冷剂的加热。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：使填埋气经过脱硫、增压&VPSA脱碳、脱氧、MDEA脱碳、脱水&脱汞和液化处理后进行回收利用，从而防止现阶段填埋场一般要设置火炬，它的作用是将未能利用的填埋气体燃烧，减少温室气体排放，控制填埋气体中的恶臭物质释放，降低填埋气体对周围环境的影响，但这样处理填埋气无法有效对填埋气进行回收有效利用，导致能源浪费的问题。附图说明图1为本专利技术的处理流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种填埋气提纯液化系统，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、脱硫，含硫化氢垃圾填埋气经篮式过滤器除去大粒径颗粒杂质后经流量计计量，依次进入水洗塔和喷淋吸收塔，在水洗塔中清水洗涤，进一步除去气体中的颗粒或絮凝物，在喷淋吸收塔中与来自氧化塔的催化剂循环溶液接触，气体中的硫化氢被铁离子转化为单质硫和水；/nS2、增压&VPSA脱碳，预处理塔采用变压变温吸附工艺，吸附和再生过程交替进行，再生过程分为加热、冷却两个步骤，每个周期在加热前减压、冷却后升压，脱硫后的填埋气进入预处理塔吸附填埋气中臭气、高级烃和硫化物等后经程控阀去PSA脱碳工序；/nS3、脱氧，界外来的经预处理后的垃圾填埋气进入常温氧化锌脱硫塔，将H2S脱至0.1ppm以下，再经脱氧换热器与脱氧净化气换热后，进入脱氧电加热器之后通入脱氧反应器，甲烷与氧在催化剂床层内反应生成CO2和H2O，高温脱氧气经脱氧换热器回收部分热量，再经脱氧冷却器水冷和分离罐分离冷却水后进入下一工段；/nS4、MDEA脱碳，过滤后的天然气进入吸收塔底部，由下向上流动与自上而下的MDEA贫液逆流接触，MDEA溶液吸收后的天然气中CO2和H2S，脱除CO2和H2S后的净化气，通过净化气冷却器降温后进入净化气过滤分离器，分离出游离水，净化气被送至下工段脱水脱汞单元；/nS5、脱水&脱汞，从脱酸单元过来的湿净化气经聚结式过滤器进一步过滤分离出液滴后，净化气分成两路，其中主路经流量调节阀调压后通过程控阀直接去干燥塔A进行吸附脱水，脱水后的干气从塔底经程控阀进入脱汞塔，在浸硫活性炭脱汞剂的作用下，将出塔气体中的汞脱除至小于0.01μg/m3，再经粉尘过滤器除尘后，净化气送至液化单元；另一路部分气体作为再生气，首先经程控阀进入预干燥塔进行预干燥后，进入再生气加热器加热，然后热再生气经程控阀从干燥塔B底部进入对其进行再生，将分子筛中吸附的水加热解吸出来，再生气依次经程控阀、程控阀进入再生气冷却器冷却到40℃，进入再生气分离器进行气液分离，分离出其中的水分，并降压排放到污水总管，分离后的气体返回到干燥塔入口，与主路气体汇合经程控阀去处于吸附状态的干燥塔A进行吸附，加热再生结束后，程控阀关闭，再生气经程控阀、程控阀直接从干燥塔B；/nS6、液化，经过净化后的天然气分两路进入板翅式换热器，该换热器为铝质钎焊换热器，位于冷箱内部，冷箱中填充珠光砂以保冷，换热器垂直安装，气体从顶部进入，冷却至-65℃时，进入重烃分离罐，重烃分离罐顶部的天然气进入脱氮塔再沸器，为脱氮塔提供热源对脱氮塔底LNG进行加热，之后回到进入板翅式换热器，在流向底部的过程中逐级冷却、冷凝以致过冷，直至液化到-162℃，再经流量调节阀节流降压至0.2MPaG后进入脱氮塔顶部自上而下流动，脱除LNG中的氮气，脱氮塔顶部将得到由氮气和甲烷组成的BOG气体，提纯后的LNG从脱氮塔底部流出后再次进入冷箱复冷至-162℃，之后进入LNG装车臂。/n...

【技术特征摘要】
1.一种填埋气提纯液化系统，其特征在于，包括以下步骤：
S1、脱硫，含硫化氢垃圾填埋气经篮式过滤器除去大粒径颗粒杂质后经流量计计量，依次进入水洗塔和喷淋吸收塔，在水洗塔中清水洗涤，进一步除去气体中的颗粒或絮凝物，在喷淋吸收塔中与来自氧化塔的催化剂循环溶液接触，气体中的硫化氢被铁离子转化为单质硫和水；
S2、增压&VPSA脱碳，预处理塔采用变压变温吸附工艺，吸附和再生过程交替进行，再生过程分为加热、冷却两个步骤，每个周期在加热前减压、冷却后升压，脱硫后的填埋气进入预处理塔吸附填埋气中臭气、高级烃和硫化物等后经程控阀去PSA脱碳工序；
S3、脱氧，界外来的经预处理后的垃圾填埋气进入常温氧化锌脱硫塔，将H2S脱至0.1ppm以下，再经脱氧换热器与脱氧净化气换热后，进入脱氧电加热器之后通入脱氧反应器，甲烷与氧在催化剂床层内反应生成CO2和H2O，高温脱氧气经脱氧换热器回收部分热量，再经脱氧冷却器水冷和分离罐分离冷却水后进入下一工段；
S4、MDEA脱碳，过滤后的天然气进入吸收塔底部，由下向上流动与自上而下的MDEA贫液逆流接触，MDEA溶液吸收后的天然气中CO2和H2S，脱除CO2和H2S后的净化气，通过净化气冷却器降温后进入净化气过滤分离器，分离出游离水，净化气被送至下工段脱水脱汞单元；
S5、脱水&脱汞，从脱酸单元过来的湿净化气经聚结式过滤器进一步过滤分离出液滴后，净化气分成两路，其中主路经流量调节阀调压后通过程控阀直接去干燥塔A进行吸附脱水，脱水后的干气从塔底经程控阀进入脱汞塔，在浸硫活性炭脱汞剂的作用下，将出塔气体中的汞脱除至小于0.01μg/m3，再经粉尘过滤器除尘后，净化气送至液化单元；另一路部分气体作为再生气，首先经程控阀进入预干燥塔进行预干燥后，进入再生气加热器加热，然后热再生气经程控阀从干燥塔B底部进入对其进行再生，将分子筛中吸附的水加热解吸出来，再生气依次经程控阀、程控阀进入再生气冷却器冷却到40℃，进入再生气分离器进行气液分离，分离出其中的水分，并降压排放到污水总管，分离后的气体返回到干燥塔入口，与主路气体汇合经程控阀去处于吸附状态的干燥塔A进行吸附，加热再生结束后，程控阀关闭，再生气经程控阀、程控阀直接从...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐勇，柯文周，代洪国，廖昌荣，袁永杰，
申请(专利权)人：广州兴丰能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44