[发明专利]一种填埋气净化回收甲烷的溶剂及方法

说明书

技术领域

本发明属于环保技术领域，系从填埋气中脱除CO₂、硫化物、氯化烃及挥发性有机物（VOCs）等其他气体杂质的溶剂及方法。

背景技术

近年我国生活垃圾产生量在1.6亿吨左右。垃圾填埋气易燃易爆并且具有毒性，严重污染周边环境。同时，垃圾中的有机物在填埋状况下会产生厌氧分解产生CH₄、CO₂及硫化物等气体。这类气体称为填埋气（LFG），填埋气热值约4500~5500kcal/Nm³，因此，填埋气又是一种利用价值较高的燃料，处理后的填埋气可回收利用甲烷等气体。减少填埋场甲烷等温室气体排放对缓解气候变暖有重要意义。

填埋气的典型组成：

目前，从填埋气中脱除CO₂主要有吸附分离法和膜分离法。吸附分离法利用变温吸附，该过程需要加热，能耗大，完成一个循环周期较长，CH₄回收率低。膜分离过程需要在1.7~5.5MPa压力下完成，技术经济成本较高。

发明内容

本发明的目的在于，采用一种配方溶剂，在对填埋气进行处理后，它不仅能将H₂S、硫醇、硫醚等硫化物脱除，也可将CO₂等气体脱除，同时将其中的氯代烃及其它挥发性有机物（VOCs）如苯及苯系物脱除，再经过精制后的CH₄产品符合车辆燃料气要求。

本发明的主要技术方案：填埋气净化回收甲烷的溶剂，其特征是包括主要吸收剂聚乙二醇二甲醚和H₂O，以及助溶剂和稳定剂；聚乙二醇二甲醚的重量百分浓度为80～90%，助溶剂的重量百分浓度为1～10%，稳定剂的重量百分浓度为0.1%～0.5%，余量为H₂O。

所述聚乙二醇二甲醚为具有分子结构CH₃O(C₂H₄ O) _XCH₃的混合物，其中X=3~6。

所述助溶剂为四乙二醇二丁基醚、二异丙醇胺、三丙二醇甲醚、吗啉中的一种或几种。

所述稳定剂为磷酸三钠。

所述助溶剂的优选重量百分浓度为5～10%。

本发明所述填埋气净化回收甲烷的方法，其特征是包括以下步骤：

（1）过滤，过滤掉LFG中的颗粒杂质等;

（2）压缩，将LFG加压至1.0~2.5MPa(g);

（3）预处理塔预处理系统，脱除掉LFG中的硫化物、氯化烃、VOCs及部分CO₂;

（4）脱碳处理系统，脱除掉预处理塔塔顶气中的CO₂；

（5）精制。

一般地，将填埋气过滤除去其中的颗粒物后进入压缩机，压缩至1.0-2.5MPa(表)，进入净化工段；净化工段的主要目的是脱除硫化物、氯化烃（如二氯甲烷等）、挥发性有机物（VOCs）（如苯、甲苯等）及脱除二氧化碳，再经过精制后的CH₄产品。 

  现有工艺大都采用变压吸附等进行填埋气中甲烷的回收，变压吸附有效气甲烷损失大，回收率～90%。本发明回收甲烷纯度达85～97%，甲烷回收率≥96%，有效气损失小，溶剂可循环再生使用。

附图说明

图1为本发明填埋气回收甲烷的工艺流程方框图。

图2为本发明实施例的工艺流程图。

图中，1-过滤器 2-压缩机 3-预处理器 4-水冷器 5-贫液泵 

6-贫富液换热器 7-再生塔 8-煮沸器 9-再生气冷却器 10-三相换热器 

11-脱碳塔 12-冷水机 13-贫液泵 14-闪蒸气提塔 15-换热器 16-引风机

具体实施方式

下面结合附图及实施实例对本发明加以详细描述：

本发明实施例如附图所示，LFG经过过滤器1过滤掉颗粒杂质后进入压缩机2，由压缩机2加压至1.0~2.5MPa(g)后进入预处理塔3底部与塔顶流下的贫溶剂逆流接触，吸收硫化物、氯化烃、VOCs及部分二氧化碳。预处理塔底排出的富液，经贫富液换热器6与热再生后的贫溶剂换热，进入再生塔7，由于减压、升温的结果，溶剂中大部分吸收的杂质释放出，作为再生气经再生气冷却器9后去处理。再生塔底溶剂由煮沸器8加热蒸煮，将溶液中的残量的杂质赶出，得到贫度较高的再生贫溶剂。