專利名稱：一種沼氣脫碳三級解析工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于沼氣提純技術領域，尤其涉及一種沼氣脫碳三級解析工藝。
背景技術：
面對世界性能源和氣候危機，我國在“十二五”期間對能源結構做出重大調整。而降低排放強度的首選方式是改變以煤、石油為主的能源結構，從供應端上降低碳排放強度，增加引進清潔型的可再生能源。沼氣應用正符合這一特征，因此國家將統籌規劃“十二五”沼氣建設，把以沼氣為重點的能源建設納入國家“十二五”能源發展戰略，在制定能源發展規劃、出臺扶持政策和安排項目資金時給予傾斜。目前沼氣脫碳主要是溶劑吸收法，該法分離效果較好，但投資費用大，能耗高，經 濟性較差。

發明內容
本發明的目的是提供一種工藝流程簡單、能耗低的沼氣脫碳三級解析工藝。為達到上述目的，本發明采用的技術方案是
一種沼氣脫碳三級解析工藝，脫硫后的沼氣經壓縮機壓縮后進入吸收塔進行噴淋洗滌，經洗滌凈化后的沼氣分成兩部分，一部分去后續脫水工序，一部分去三級解析塔；吸收塔洗滌液減壓后進入一級解析塔，經過初步解析的洗滌液，再次減壓后進入二級解析塔；經過兩級解析的洗滌液，從三級解析塔塔頂進入三級解析塔，來自吸收塔頂的凈化沼氣從三級解析塔塔底進入三級解析塔，將來自二級解析塔的洗滌液中的殘余二氧化碳深度解析；經過三級解析的洗滌液，返回吸收塔頂部對脫硫后的沼氣進行噴淋洗滌，實現循環。所述吸收塔操作壓力為O. 6-2. OMPa ;所述一級解析塔操作壓力為O. 3-1. OMPa ;所述二級解析塔操作壓力為常壓；所述三級解析塔操作壓力為3KPa_10KPa。所述吸收塔頂凈化沼氣分為兩部分，其中70%_90%去后續脫水工續，10%-30%去三級解析塔。所述二級解析塔和三級解析塔疊放，二級解析塔置于三級解析塔之上，二級解析塔洗滌液通過液柱靜壓進入三級解析塔頂部。三級解析塔頂的餾分氣體返回至壓縮機入口處循環利用。所述洗滌液為水。本發明的優點是本發明的工藝系統是一個封閉系統，靠自身產品氣完成洗滌液的深度解析，整個系統沒有外界氣體進入，從而保障產品氣的純度，避免傳統工藝中因采用空氣解吸而造成產品氣中氧氣、氮氣等組分增加問題；本發明可將沼氣中二氧化碳吸收，凈化沼氣達到國家車用天然氣標準，同時洗滌液中溶解的二氧化碳解析釋放，從而提高洗滌液吸收能力；本發明將吸收塔頂的凈化沼氣通入三級解析塔底部將洗滌液進行深度解析，在提高解析能力的同時，減少解析能耗；本發明工藝流程簡單，操作安全，吸收二氧化碳能力強，產品氣體回收率較高，解析能力強，對環境無污染。
具體實施例方式一種沼氣脫碳三級解析工藝，已脫硫的沼氣經沼氣壓縮機壓縮至O. 6-2. OMPa進入吸收塔底部，進行噴淋洗滌，經洗滌凈化后的沼氣分成兩部分，一部分去后續脫水工序，一部分去三級解析塔；吸收塔洗滌液減壓至一定壓力進入一級解析塔，將部分甲烷解析回收，提高甲烷收率；經過初步解析的洗滌液，再次減壓后進入二級解析塔，將二氧化碳解析釋放；經過兩級解析的洗滌液，通過液柱靜壓至三級解析塔頂部，來自吸收塔的凈化沼氣從塔底進入三級解析塔，將來自二級解析塔的洗滌液中的殘余二氧化碳深度解析，解析氣返回沼氣壓縮機入口循環利用；經過三級解析的洗滌液，經過水泵增壓后返回吸收塔頂部，完成循環過程；三級解析塔頂的餾分氣體返回至壓縮機入口處循環利用。。本發明吸收塔采用立式填料塔，填料為散堆填料或規整填料。洗滌液從塔頂經分布器均勻噴淋；洗滌液與沼氣在塔中部的填料層進行充分的傳熱傳質完成二氧化碳的吸收，出塔頂凈化沼氣分為兩部分，一部分去后續脫水工序，一部分去三級解析塔；吸收塔底的洗滌液從塔底去往一級解析塔。
本發明一級解析塔采用立式填料塔，填料為散堆填料或規整填料。洗滌液從塔頂經分布器均勻噴淋；在塔中部的填料層完成初步解析，釋放出部分甲烷和二氧化碳，從塔頂返回至沼氣提純系統入口，增加甲烷收率；初步解析的洗滌液從塔底去往二級解析塔。本發明二級解析塔采用立式填料塔，填料為散堆填料或規整填料。經一級解析的洗滌液從塔頂經分布器均勻噴淋；在塔中部的填料層完成二級解析，將洗滌液中溶解的二氧化碳釋放；經過兩級解析的洗滌液通過液柱靜壓去往三級解析塔。本發明三級解析塔采用立式填料塔，填料為散堆填料或規整填料。經兩級解析的洗滌液從塔頂經分布器均勻噴淋；在塔中部的填料層與塔底通入的凈化沼氣逆流接觸完成三級解析，將洗滌液中溶解的二氧化碳深度解析。二級解析塔和三級解析塔疊放，二級解析塔置于三級解析塔之上。本發明吸收塔的操作壓力為O. 6-2. OMPa，因甲烷和二氧化碳在水中溶解度不同，此工況下洗滌液可吸收沼氣中的大部分二氧化碳，可保證出吸收塔凈化沼氣中二氧化碳含
量小于3%。本發明一級解析塔的操作壓力為O. 3-1. OMPa，因甲烷和二氧化碳在水中溶解度不同，此工況下洗滌液中溶解的大部分甲烷從一級解析塔頂釋放回收。本發明的二級解析塔操作壓力為常壓，將洗滌液中溶解的二氧化碳解析并從塔頂排出，因為只是單純閃蒸過程且在甲烷經過一級減壓釋放，塔頂解析氣中的二氧化碳含量高達97%以上，可以回收利用。本發明的三級解析塔操作壓力為3KPa_10KPa，將洗滌液中溶解的殘余二氧化碳深度解析，塔頂排出的餾分氣體返回沼氣壓縮機入口。因為塔底通入了經凈化的沼氣，二氧化碳分壓大大減少，所以經三級解析后洗滌液中二氧化碳含量已經很少(約40ppm);又因為解析氣循環利用，系統甲烷回收率可高達98%以上。本發明中，洗滌液可采用水、甲醇、醇氨溶液等。下面結合具體實施例進一步說明本發明
實施例I沼氣脫碳洗滌液三級解析工藝，脫硫沼氣經沼氣壓縮機增壓至2MPa進入吸收塔，塔頂凈化沼氣的30%送入三級解析塔，出吸收塔洗滌液減壓至I. OMPa進入一級解析塔，將部分甲烷解析回收；經過一級解析的洗滌液，減壓至常壓后進入二級解析塔，將二氧化碳解析釋放；經過兩級解析的洗滌液通過液柱靜壓至三級解析塔頂部，與來自吸收塔的凈化沼氣逆流接觸，洗滌液得以深度解析。三級解析塔操作壓力3KPa。解析氣返回沼氣壓縮機入口循環利用，洗滌液經水泵增壓后送入吸收塔。產品經檢測，甲烷收率為99%，吸收塔頂凈化沼氣中二氧化碳含量為O. 5%、甲烷含量為99. 3%。實施例2
沼氣脫碳洗滌液三級解析工藝，脫硫沼氣經沼氣壓縮機增壓至IMPa進入吸收塔，塔頂凈化沼氣的20%送入三級解析塔，出吸收塔洗滌液減壓至O. 5MPa進入一級解析塔，將部分甲烷解析回收；經過一級解析的洗滌液，減壓至常壓后進入二級解析塔，將二氧化碳解析釋放；經過兩級解析的洗滌液通過液柱靜壓至三級解析塔頂部，與來自吸收塔的凈化沼氣逆
流接觸，洗滌液得以深度解析。三級解析塔操作壓力5KPa。解析氣返回沼氣壓縮機入口循環利用，洗滌液經水泵增壓后送入吸收塔。產品經檢測，甲烷收率為99%，吸收塔頂凈化沼氣中二氧化碳含量為1%、甲烷含量為98. 6%。實施例3
沼氣脫碳洗滌液三級解析工藝，脫硫沼氣經沼氣壓縮機增壓至O. 6MPa進入吸收塔，塔頂凈化沼氣的10%送入三級解析塔，出吸收塔洗滌液減壓至O. 3MPa進入一級解析塔，將部分甲烷解析回收；經過一級解析的洗滌液，減壓至常壓后進入二級解析塔，將二氧化碳解析釋放；經過兩級解析的洗滌液通過液柱靜壓至三級解析塔頂部，與來自吸收塔的凈化沼氣逆流接觸，洗滌液得以深度解析。三級解析塔操作壓力lOKPa。解析氣返回沼氣壓縮機入口循環利用，洗滌液經水泵增壓后送入吸收塔。產品經檢測，甲烷收率為98%，吸收塔頂凈化沼氣中二氧化碳含量為2%、甲烷含量為97. 5%。
權利要求
1.一種沼氣脫碳三級解析工藝，其特征在于，脫硫后的沼氣經壓縮機壓縮后進入吸收塔進行噴淋洗滌，經洗滌凈化后的沼氣分成兩部分，一部分去后續脫水工序，一部分去三級解析塔；吸收塔洗滌液減壓后進入一級解析塔，經過初步解析的洗滌液，再次減壓后進入二級解析塔；經過兩級解析的洗滌液，從三級解析塔塔頂進入三級解析塔，來自吸收塔頂的凈化沼氣從三級解析塔塔底進入三級解析塔，將來自二級解析塔的洗滌液中的殘余二氧化碳深度解析；經過三級解析的洗滌液，返回吸收塔頂部對脫硫后的沼氣進行噴淋洗滌，實現循環。
2.如權利要求I所述的沼氣脫碳三級解析工藝，其特征在于，所述吸收塔操作壓力為O. 6-2. OMPa ;所述一級解析塔操作壓力為O. 3-1. OMPa ;所述二級解析塔操作壓力為常壓；所述三級解析塔操作壓力為3KPa_10KPa。
3.如權利要求I或2所述的沼氣脫碳三級解析工藝，其特征在于，所述吸收塔頂凈化沼氣分為兩部分，其中70%-90%去后續脫水工續，10%-30%去三級解析塔。
4.如權利要求3所述的沼氣脫碳三級解析工藝，其特征在于，所述二級解析塔和三級解析塔疊放，二級解析塔置于三級解析塔之上，二級解析塔洗滌液通過液柱靜壓進入三級解析塔頂部。
5.如權利要求4所述的沼氣脫碳三級解析工藝，其特征在于，三級解析塔頂的餾分氣體返回至壓縮機入口處循環利用。
6.如權利要求5所述的沼氣脫碳三級解析工藝，其特征在于，所述洗滌液為水。
全文摘要
本發明公開了一種沼氣脫碳三級解析工藝，脫硫后的沼氣經壓縮機壓縮后進入吸收塔進行噴淋洗滌，經洗滌凈化后的沼氣分成兩部分，一部分去后續脫水工序，一部分去三級解析塔；吸收塔洗滌液減壓后進入一級解析塔，經過初步解析的洗滌液，再次減壓后進入二級解析塔；經過兩級解析的洗滌液，從三級解析塔塔頂進入三級解析塔，來自吸收塔頂的凈化沼氣從三級解析塔塔底進入三級解析塔，將來自二級解析塔的洗滌液中的殘余二氧化碳深度解析；經過三級解析的洗滌液，返回吸收塔頂部對脫硫后的沼氣進行噴淋洗滌，實現循環。本發明工藝流程簡單，操作安全，吸收二氧化碳能力強，產品氣體回收率較高，解析能力強，對環境無污染。
文檔編號C10L3/10GK102861509SQ20121036330
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月26日 優先權日2012年9月26日
發明者康相江, 郭小衛, 王好民, 宋真真, 方鴿 申請人:開封黃河空分集團有限公司