[发明专利]一种利用沼气制取车用压缩天然气的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及新农村基础发展重点建设工程中的农村新能源-农村沼气工程，涉及一种沼气脱硫工艺，尤其是涉及一种废物资源化率高且环保效果好的沼气制取车用压缩天然气组合工艺。 

背景技术

我国是农业大国，农村地区幅员辽阔，人口数量多，农作物复种指数高，秸秆数量巨大。长久以来，人们利用这些秸秆作为农村的生活燃料喂养牲畜、盖房、造纸等。随着经济的发展、社会的进步，石油天然气、煤炭开采利用及人们对生活环境要求的提高，农作物秸秆在一些地区已成为困扰社会的农业生产垃圾。农民将无用的秸秆抛向江河、露天焚烧，对航空和公路交通等造成了影响，降低了空气的能见度和自然环境，阻碍了社会文明的进程。秸秆的处理与利用是我国农村面临的主要的资源环境问题之一，因此迫切需要寻找新的利用途径。为此，农业部把秸秆沼气生产技术列为我国农业和农村“十大节能减排技术”之首。 

秸秆沼气技术是生物学过程，反应条件温和，可在常温下发酵，最高发酵温度也不会超过55℃。能源投入产出效益高，便于生产管理，更适于实际生产应用。秸秆沼气是环境友好的清洁生产过程。秸秆沼气的产物是清洁能源——沼气和有机肥料，不产生任何有害副产品(如热解气化产生的焦油等)，可实现废弃物的零排放。秸秆沼气技术是资源高效利用技术。通过秸秆沼气可获得可再生能源——沼气，产生的沼渣可用来生产有机肥料，从而实现秸秆的完全资源化转化和资源的高效利用。秸秆沼气产生的沼气热值高、品位好。 

农村户用沼气池生产的沼气主要用来做生活燃料。沼气还可以用于农业生产中，如温室保温、烘烤农产品、储备粮食、水果保鲜等。沼气也可发电做农机动力，大、中型沼气工程生产的沼气可用来发电、烧锅炉、加工食品、采暖或供给城市居民使用。 

秸秆沼气转变为车用燃料，对解决汽车燃料紧张问题，保护生态环境，改善城市居民生活条件有着极为重要的现实意义。该项目技术的推广，可使秸秆资源得到广泛的开发利用。提高秸秆的附加值，保护了农业生态环境，减少了碳排放，提高了农民的生活质量。 

在油价节节攀升的大背景下，随着西气东输和川气东送项目的完成以及各大汽车厂商逐步将开发重点转向新能源汽车，CNG汽车必将迎来新一轮的发展。该项目采用简便易得的农村生产废物为原料，资源丰富，廉价易得，有利于丰富天然气的气源以及对环境的保护。 

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有废物资源化率高、环保效果明显，装置的建设投资相对较低，风险小，运行成本低等优点的利用沼气制取车用压缩天然气的工艺。 

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现： 

一种利用沼气制取车用压缩天然气的工艺，包括以下步骤： 

(1)脱硫：从沼气池来的沼气经风机增压送干法脱硫系统，通过脱硫剂的作用将H2S转变成为悬浮的单质硫，经净化后得到去除硫化物的沼气； 

(2)脱碳：脱除硫化物的沼气进入变压吸附(PSA)单元，吸附得到的甲烷气体作为天然气，脱除的CO₂放空； 

(3)压缩储存和加气：经脱硫脱碳后的天然气经天然气压缩机压缩至25MPa(G)作为车用压缩天然气，送入高压储气瓶组，利用加气机对车辆进行加气。 

步骤(1)所述的沼气为以禽畜粪便、作物秸秆、食品加工废物废水和/或酒精废料的有机物发酵产生的沼气，其主要组成包括CH₄、CO₂及H2S。 

步骤(1)所述的脱硫剂为商品化的高硫容干法脱硫剂。 

所述的脱硫剂选自大连普瑞特化工的高效脱硫剂3018-JT。 

步骤(1)所述的脱硫系统中加入氧气，氧是本技术脱硫反应必需的反应物。脱硫反应前氧气的含量为0.2v％，脱硫反应后氧气的含量小于0.15v％。 

步骤(2)中所述的变压吸附的过程包括吸附、均压降压、顺放、逆放、冲洗、均压升压、产品升压步骤。 

步骤(2)中所述的变压吸附的操作压力1.0 MPa (G)～3.0 MPa (G)。 

步骤(3)中所述的压缩天然气中硫含量(总硫，以硫计)≤10ppm(V％)，CO₂≤3v％。 

与现有技术相比，本发明具有以下优点： 

压缩天然气(简称CNG)汽车与燃汽油、柴油汽车相比优势明显，突出体现在：