燃气处理系统技术方案

本申请实施例公开了一种燃气处理系统，属于化工技术领域。在本申请实施例提供的燃气处理系统中，通过气体净化单元可以去除目标气体中的固体杂质、并吸收目标气体中的CO2。通过燃气调节单元可以对输入的气体中的各个组分的浓度进行调整，通过燃气发电单元用于基于输入的气体的燃烧过程发电。如此，在目标气体(即原料气体)为中低热值燃气的情况下，中低热值燃气依次通过气体净化单元、燃气调节单元之后，便可转换为能够正常燃烧的气体，然后通过燃气发电单元便可将目标中低热值中的热值转换为电力，从而提高了中低热值燃气的利用率。从而提高了中低热值燃气的利用率。从而提高了中低热值燃气的利用率。

【技术实现步骤摘要】
燃气处理系统


[0001]本申请实施例涉及化工
，特别涉及一种燃气处理系统。

技术介绍

[0002]中低热值燃气是指热值在3
‑
17MJ/Nm3(兆焦耳/标准立方米)的燃气。由于中低热值燃气具有的难以点燃以及点燃后难以控制等特点，因此目前对于工业上产出的中低热值燃气，通常是采用直接排掉的处理方式来处理，从而导致中低热值燃气的利用率较低。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供了一种燃气处理系统，可以提高中低热值燃气的利用率。所述技术方案如下：
[0004]一方面，提供了一种燃气处理系统，所述燃气处理系统包括气体净化单元、燃气调节单元和燃气发电单元，所述气体净化单元包括气体入口和气体出口，所述燃气调节单元包括第一气体入口和第一气体出口，所述燃气发电单元包括气体入口和电力输送出口；
[0005]所述气体净化单元的气体入口用于输入待处理的目标气体，所述气体净化单元的气体出口和所述燃气调节单元的第一气体入口连接，所述燃气调节单元的第一气体出口和所述燃气发电单元连接的气体入口，所述燃气发电单元的电力输送出口用于输出电力；
[0006]所述气体净化单元用于去除所述目标气体中的固体杂质、吸收所述目标气体中的二氧化碳CO2，所述燃气调节单元用于对输入的气体中的各个组分的浓度进行调整，所述燃气发电单元用于基于输入的气体的燃烧过程发电。
[0007]可选地，所述气体净化单元包括水洗净化组件和溶剂吸收组件，所述水洗净化组件用于通过水洗方式去除所述目标气体中的固体杂质，所述溶剂吸收组件用于通过溶剂吸收方式吸收所述目标气体中的CO2。
[0008]可选地，所述净化单元出口输出的气体中CO2的浓度不超过10％。
[0009]可选地，所述燃气调节单元包括气体分馏塔组件和/或气体膜分离组件，所述气体分馏塔组件和所述气体膜分离组件中任一者用于分离输入气体中的甲烷 CH4以及输入气体中的一氧化碳CO；
[0010]所述第一气体出口用于输出富集有CH4的气体；
[0011]所述燃气调节单元还包括第二气体出口，所述第二气体出口用于输出富集有CO的气体。
[0012]可选地，所述燃气调节单元还包括第二气体入口，所述第二气体入口用于输入氢气，以使所述第一气体出口和所述第二气体出口中氢气的浓度在 15～70％。
[0013]可选地，所述第一气体出口输出的气体的热值为25
‑
40兆焦耳/标准立方米。
[0014]可选地，所述燃气发电单元包括内燃机组件和发电机组件，所述内燃机组件用于点燃输入的气体，并驱动所述发电机组件工作，所述发电机组件用于输出电力。
[0015]可选地，所述系统还包括电解水制氢单元，所述电解水制氢单元包括电力输入口、
氢气输出口、氧气输出口；
[0016]所述电力输入口和所述燃气发电单元的电力输送出口连接，所述电解水制氢单元用于基于输入的电力电解水以制备氢气和氧气。
[0017]可选地，所述系统还包括电力控制器，所述电力控制器和所述燃气发电单元连接；
[0018]所述电力控制器用于在用电低峰期控制所述燃气发电单元的电力输送出口和所述电解水制氢单元的电力输入口连接。
[0019]可选地，所述系统还包括氢气罐和氧气罐；
[0020]所述氢气输出口和所述氢气罐连接，所述氧气输出口和所述氧气罐连接。
[0021]可选地，所述氢气罐还与所述燃气调节单元连接，以提升输入至所述燃气调节单元的气体中的氢气浓度。
[0022]可选地，所述目标气体的热值为3
‑
17兆焦耳/标准立方米。
[0023]本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
[0024]在本申请实施例提供的燃气处理系统中，通过气体净化单元可以去除目标气体中的固体杂质、并吸收目标气体中的CO2。通过燃气调节单元可以对输入的气体中的各个组分的浓度进行调整，通过燃气发电单元用于基于输入的气体的燃烧过程发电。如此，在目标气体为中低热值燃气的情况下，中低热值燃气依次通过气体净化单元、燃气调节单元之后，便可转换为能够正常燃烧的气体，然后通过燃气发电单元便可将目中低热值中的热值转换为电力，从而提高了中低热值燃气的利用率。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1是本申请实施例提供的一种燃气处理系统的结构示意图。
具体实施方式
[0027]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
[0028]在对本申请实施例进行详细解释说明之前，先对本申请实施例的应用场景进行解释说明。
[0029]中低热值燃气包括煤化工或生物质化气体、石化尾气、高炉气或转炉气、焦炉气或煤热解气等。其中，中低热值燃气以CO和CH4为主要可燃成分,中低热值燃气的热值通常在3
‑
17MJ/Nm3之间。
[0030]目前钢铁企业每年都产生大量的中低热值燃气。由于中低热值燃气的燃料特性复杂,因此目前大多中低热值燃气未被有效的进行利用,造成能源的巨大浪费。
[0031]此外，沼气也是一种性能接近中低热值燃气的燃气。目前沼气资源十分丰富，但利用方式比较传统。除少数用于发电上网，大部分沼气用于烧锅炉、发电自用。近年来，出现了较多的高产量沼气工程，日产沼气量达到10000～150000Nm3，远远大于企业自用所需的沼
气量，而多余的沼气往往通入锅炉不完全燃烧甚至直接排放，造成环境污染和资源浪费。
[0032]表1是本申请实施例提供的一种常见的中低热值燃气与炼厂典型燃料的各项指标对比示意图。对比的指标主要包括热值、以及燃气中的气体组分。如表1 所示，常见的中低热值燃气包括高炉煤气、秸秆燃气、灵活焦化低热值燃气、焦炉煤气、煤层气、沼气等等。如表1所示，这些中低热值燃气的热值均低于典型炼厂的燃料气的热值。
[0033]表1工业常见中低热值燃气与炼厂燃气对比
[0034][0035]如表1所示，大部分中低热值燃气中都包括大量的N2(氮气)和大量的CO2。由于N2和CO2对燃烧的抑制作用，导致中低热值燃气在燃烧过程中具有难以点燃和控制的特点、且燃烧过程中容易出现回火和熄火现象，使得中低热值燃气的稳燃控制难度大。
[0036]目前工业上，为了利用中低热值燃气，可以采用天然气和中低热值燃气掺烧的办法。通常，合格燃气的标准是低热值不低于27MJ/m3，甲烷含量不低于 76％(体积分数)，杂质颗粒度应小于5um(微米)。在某些场景下燃气的指标更为严格，典型要求是甲烷含量不低于90％(体积分数)；H2含量不高于0.1，O2 含量小于0.5％本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃气处理系统，其特征在于，所述燃气处理系统包括气体净化单元、燃气调节单元和燃气发电单元，所述气体净化单元包括气体入口和气体出口，所述燃气调节单元包括第一气体入口和第一气体出口，所述燃气发电单元包括气体入口和电力输送出口；所述气体净化单元的气体入口用于输入待处理的目标气体，所述气体净化单元的气体出口和所述燃气调节单元的第一气体入口连接，所述燃气调节单元的第一气体出口和所述燃气发电单元连接的气体入口，所述燃气发电单元的电力输送出口用于输出电力；所述气体净化单元用于去除所述目标气体中的固体杂质、吸收所述目标气体中的二氧化碳CO2，所述燃气调节单元用于对输入的气体中的各个组分的浓度进行调整，所述燃气发电单元用于基于输入的气体的燃烧过程发电。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气体净化单元包括水洗净化组件和溶剂吸收组件，所述水洗净化组件用于通过水洗方式去除所述目标气体中的固体杂质，所述溶剂吸收组件用于通过溶剂吸收方式吸收所述目标气体中的CO2。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述燃气调节单元包括气体分馏塔组件和/或气体膜分离组件，所述气体分馏塔组件和所述气体膜分离组件中任一者用于分离输入气体中的甲烷CH4以及输入气体中的一氧化碳CO；所述第一气体出口用于输出富集有CH4的气体；所述燃气调节单元还包括第二气体出口，所述第二气体出口用于输出富集有CO的气体。4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述净化单元出口输出的气体中CO2的浓度不超过10％。5.如权利要求3所述的系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁明江，王志刚，李志超，朱大亮，肖立刚，谢可堃，王禹，
申请(专利权)人：中石油华东设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：