[实用新型]以沼气为原料的压缩生物天然气生产装置

说明书

技术领域

本实用新型属于新能源制备技术领域，特别是涉及一种以沼气为原料的压缩生物天然气生产装置。 

背景技术

利用有机物厌氧生化处理产生的沼气，其主要成分为：甲烷50~60%，二氧化碳50~40%，少量的硫化氢等气体。近年来，沼气作为一种可再生能源在燃气、发电、工业锅炉等领域得到广泛应用，技术已基本成熟，然而沼气脱碳提纯制取生物天然气技术及生产装置的发展将为沼气的应用领域提升至一个新的高度。生物天然气按国家标准（GB17820-1999）二类气标准为：高位发热量≥31.4MJ/m³，二氧化碳≤3%，硫化氢≤20mg/m³。沼气脱碳提纯技术及装置在沼气工程中的引入，不但提升了沼气工程整体技术水平，拓展沼气综合利用途径，为沼气行业持续发展奠定基础，而且可以通过脱碳提纯净化装置后出售生物天然气带来较高的资金回报。沼气经脱碳提纯装置处理后即成为生物天燃气，作为一种生物燃气，具有清洁、高效、安全和可再生四大特征，其高效制备与综合利用是极具有代表性的双向清洁过程，可以弥补当前天然气能源供应不足的问题，作为新能型能源必将在能源格局中占有一席之地。 

目前利用沼气制备生物天然气的生产装置多源于利用天然气、合成氨变换气脱碳技术，主要有化学吸收法、变压吸附法、膜分离法、低温分离法等，但这些装置不同程度的存在投资大，溶剂挥发性大，甲烷损失大，操作费用高，能耗高，再生系统复杂以及装置受沼气成分影响严重等诸多技术缺陷，而物理吸收法虽优点突出有所应用，但在沼气提纯中的应用一般采用一级解析、低压吸收，甲烷回收率低，提纯气甲烷含量不高(一般在90%左右)、成分不稳定，干燥效率低，仍没有一系列成熟稳定、效率高的生产装置。 

发明内容

本实用新型要解决的技术问题就是针对现有沼气脱碳净化制取生物天然气技术的不足，而提供一种结构简单，处理效率高，操作方便，且所需材料，价廉易得、无毒、易于再生，对环境友好的以沼气为原料的压缩生物天然气生产装置。 

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为： 

一种以沼气为原料的压缩生物天然气生产装置，包括顺次连通的沼气增压装置Ⅰ、水洗脱碳装置、干燥装置Ⅰ、增压装置Ⅱ、干燥装置Ⅱ和生物天然气储运装置，所述水洗脱碳装置包括顺次连通的沼气缓冲罐、沼气压缩装置和水洗吸收塔，水洗吸收塔的顶部与干燥装置Ⅰ连通，水洗吸收塔的下部依次连接有水力透平机、一级解析塔和二级解析塔，二级解析塔下部与水洗吸收塔上部之间设有管道连通，管道上安装有水泵，一级解析塔顶部和沼气缓冲罐顶部之间有管道连通。

所述沼气增压装置Ⅰ为多级燃气压缩机，在每一级压缩的曲轴箱与压缩缸体间增加一道密封组件，并形成隔室，利用氮气置换隔室内的空气；每一级进气、排气分别设有与排气量匹配的缓冲罐；每一级排气各设有独立的冷却器及分离器；在每一个缓冲器、冷却器、气液分离器的排污管上均安装自动疏水阀。 

所述干燥装置Ⅰ和Ⅱ均为撬装式结构，干燥装置Ⅰ和Ⅱ分别包括沿气体干燥管路依次设置有过滤器一、干燥塔A、干燥塔B和过滤器二，还包括控制系统，所述过滤器一上部分别与干燥塔A和B底部连通，过滤器二上部分别与干燥塔A和B顶部连通，同时在干燥塔A和B之间设有再生气逆流加热再生管路，在再生气逆流加热再生管路上安装有闭式加热器、冷却分离器。 

所述脱水装置Ⅰ中再生气逆流加热再生管路为闭式循环管路，在闭式循环管路上同时安装有循环风机。 

所述脱水装置Ⅱ中再生气采用少量成品气，在成品气输出管道与闭式加热器之间设置有减压阀，经冷却分离器之后的成品气进入低压回收系统。 

所述在气体干燥管路上、干燥塔A和B气体进出口处分别设置有控制阀，同时在再生气循环管路上、干燥塔A和B气体进出口处分别设置有控制阀。 

所述控制系统包括非防爆电控箱及机旁防爆启停按钮。 

所述再生气循环管路上同时安装有压力表和温度计。 

所述生物天然气储运装置包括多台并联的地上储气罐，储气罐一端分别与顺序控制柜连接，另一端通过加气柱分别与数量相匹配的多台天然气运输撬装车连接，在每个储气罐和顺序控制柜之间、储气罐和加气柱之间分别设置有控制阀；所述顺序控制柜与干燥装置Ⅱ连接。 

本实用新型的工作原理如下：