[实用新型]撬装式沼气纯化液化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种沼气处理设备，尤其涉及撬装式沼气纯化液化装置。

背景技术

沼气不是一种纯净物质，而是一种混合气体。沼气的主要成分是甲烷，约占沼气总体积的50％～70％；其次是二氧化碳，约占总体积的30％～40％；还有少量的硫化氢、氢气、氮气、氧气等。沼气的性质主要由甲烷决定，甲烷在常温常压下是一种无色、无味的气体，容重比空气轻近一半，分子直径很小，水溶解度也很小。

甲烷能够燃烧，其燃烧的浅蓝色火焰温度约为2000℃，每立方米甲烷燃烧的热值为39580KJ。而每立方米沼气的热值为17928～25100KJ，相当于1kg原煤的发热量，所以沼气是一种分布最广、最容易获得的可再生生物质能源。

通过科学的方法和先进的技术提纯沼气，去除其中的二氧化碳、硫化氢等成分，可获得高纯度甲烷气体，即天然气；再对其进行液化处理，即可获得高纯度的液化天然气LNG。

液化天然气LNG是世界公认的清洁能源，其应用有利于生态环境保护，目前世界上环保先进的国家都在推广应用LNG。中国作为一个农业人口大国，也是一个耗能大国，如何针对城市、农村固体废弃物进行综合治理，化害为利，生产沼气；如何利用低品质的沼气再生能源来生产高品质的LNG清洁能源，是目前我国沼气利用的主要发展方向。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能用低品质再生能源沼气生产高品质液化天然气LNG的撬装式沼气纯化液化装置。

本实用新型的技术方案如下：一种撬装式沼气纯化液化装置，包括沼气罐，其关键在于：

A、所述沼气罐通过气管串联气泵后，与第一吸收塔的进气口相接，该第一吸收塔的出气口与第二吸收塔的进气口连通，第二吸收塔的出气口通过管路与甲烷储气罐的进气口相接；

B、所述甲烷储气罐的出气口与增压器的进口连通，从该增压器出口接出的气管分为两路，一路串联散热器后，与LNG分离器相通，另一路与膨胀机的进气口管路连接，所述膨胀机的出气口通过气管接在散热器的冷媒进气口上，散热器的冷媒出气口与所述甲烷储气罐的回气口相通；

C、在所述甲烷储气罐内装有冷却交换器，并且甲烷储气罐的底部开设有除冰口；

D、从所述LNG分离器中还接出两条管路，其中一条与所述甲烷储气罐的回气口相通，另一条与LNG储液罐连接。

本实用新型利用甲烷难溶于水，而二氧化碳、硫化氢等酸性气体易溶于水的特性，采用结构简单、成本低、操作简便、甲烷回收率高的双塔式NaOH水溶液溶解吸收法：首先将原料沼气从沼气罐泵入第一吸收塔，用处理水吸收大部分的二氧化碳和硫化氢；经过第一吸收塔处理的原料气，再进入第二吸收塔，通过NaOH溶液的进一步吸收，即可获得高纯度的甲烷气体。

经过纯化处理的甲烷气体为含湿量较高的气体，引入甲烷储气罐后，在冷却交换器的作用下，水份冷凝后从除冰口排出，干的甲烷气体引入气-气增压器升压至高压后：一部分高压甲烷供给膨胀机，气体在膨胀机内膨胀降温，变成低温冷媒气体，进入散热器；另一部分高压甲烷直接进入散热器，与冷媒气体交换热量而变为液化天然气LNG。LNG分离器将未液化的甲烷与LNG分离，LNG由LNG储液罐储存，而未液化的甲烷气体重新引至甲烷储气罐，进行新一轮液化循环，直至完全液化为止。

上述第一吸收塔为喷淋塔，该喷淋塔下部的进气口通过气管与气泵连接，喷淋塔顶部的出气口与第二吸收塔的进气口相通；所述喷淋塔底部的出液口通过管路与第一级循环水箱的进口连接，从第一级循环水箱出口接出的管路串联循环泵后，与位于喷淋塔内腔上部的喷淋管相通。循环泵将第一级循环水箱内的水向上泵起，至喷淋管后向下喷淋，这样引入喷淋塔内的原料沼气与下喷的水逆流接触，能够达到良好的吸收二氧化碳和硫化氢的效果。

上述第二吸收塔也为喷淋塔，该喷淋塔下部的进气口与第一吸收塔的出气口相通，喷淋塔顶部的出气口通过管路与甲烷储气罐的进气口相接；所述喷淋塔底部的出液口通过管路与第二级循环溶液箱的进口连接，从第二级循环溶液箱出口接出的管路串联循环泵后，与位于喷淋塔内腔上部的喷淋管相通。循环泵将第二级循环溶液箱内的NaOH水溶液向上泵起，至喷淋管后向下喷淋，这样引入第二吸收塔内经初次处理的原料沼气与下喷的NaOH水溶液逆流接触，两者接触充分，能保证甲烷气体达到高纯度的要求。

在上述甲烷储气罐底部除冰口的正下方设置有收集箱，以便于收集处理从甲烷储气罐掉出的冰块。

本实用新型的有益效果是：