[发明专利]沼气提纯系统

说明书

技术领域

本发明涉及沼气提纯技术领域，具体而言，涉及一种沼气提纯系统。

背景技术

面对世界性能源和气候危机，我国在“十二五”期间对能源结构做出重大调整。降低碳排放强度的方式是改变以煤、石油为主的能源结构，增加清洁型的可再生能源，这样从供应端就降低了碳排放强度。沼气属于清洁型的可再生能源，因此国家将统筹规划“十二五”沼气建设，把以沼气为重点的能源建设纳入国家“十二五”能源发展战略。

沼气在发酵过程中容易受环境温度和原料废水量的影响，造成产沼气量的波动和沼气组分和波动较大。同时，沼气提纯装置受产品CNG（压缩天然气）储存和销售的制约，无法像通用化工装置那样连续运行，存在频繁开停机问题。现有技术中，在沼气提纯系统中，原料沼气进入分离器，分离器将原料沼气的游离水和固体杂质分离出来，经过脱硫塔将硫化氢脱去。第一压缩机将沼气进行压缩后通入吸收塔的底部，吸收塔吸收沼气中的二氧化碳。产品气从吸收塔的顶部流出，然后经过脱水设备的脱水处理后的产品气储存到储气罐中。

在沼气提纯系统中的水系统中，洗涤液在吸收塔完成吸收后，从吸收塔的塔底去往一级解吸塔的顶部。经过一级解吸塔的解吸的洗涤液减压至常压后进入二级解吸塔。二级解吸塔底部的洗涤液通过液柱静压自流至三级解吸塔，洗涤液在三级解吸塔中解吸后分成两部分。其中，一部分洗涤液去往第一水泵返回到吸收塔的顶部，然后继续下一次循环过程。另一部分洗涤液去往第二水泵返回到三级解吸塔的中部，返回的洗涤液与三级解吸塔中的洗涤液进行混合。混合后的洗涤液又分成两部分，继续下一次循环过程。

沼气提纯系统再次启动开机时，只有当吸收塔的底部有沼气通入时，水系统才开始慢慢进入运行中。从吸收塔的顶部有一部分产品气通入三级解吸塔的中部，这一部分产品气称为气提气。利用产品气做气提气可以将三级解吸塔中的二氧化碳深度解析出来，可有效的提高产品气甲烷的纯度和收率。但是，沼气提纯系统再次启动开机时，吸收塔的底部并没有甲烷通入，吸收塔的顶部也没有产生产品气，三级解吸塔中就没有通入气提气，三级解吸塔就不能正常工作。当甲烷在产品气的含量大于97%时，产品气才可以作为三级解析塔的气提气使用。沼气提纯系统从开机到甲烷在产品气的含量大于97%需要运行一小时以上。从上述可知，沼气提纯系统慢，在频繁开停机的情况下，存在能耗增加、时间浪费的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种沼气提纯系统，以解决现有技术中沼气提纯系统再次启动较慢的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种沼气提纯系统，包括：储气罐；循环水系统，包括多级解吸塔和蓄水池，蓄水池具有蓄水池第一进水口和蓄水池第一出水口，蓄水池第一进水口、蓄水池第一出水口和多级解吸塔中的末级解吸塔形成第一循环回路；回流管道，回流管道的第一端与储气罐连接，回流管道的第二端与末级解吸塔相连，回流管道上设有开关阀。

进一步地，沼气提纯系统还包括：分离器、脱硫塔、第一压缩机和脱水设备，分离器、脱硫塔、第一压缩机、循环水系统、脱水设备和储气罐依次连接；多级解吸塔包括一级解吸塔、二级解吸塔和三级解吸塔，三级解吸塔为末级解吸塔，循环水系统还包括吸收塔、第一水泵、第二水泵和第一冷却组件；吸收塔的底部与第一压缩机连接，吸收塔的顶部与脱水设备连接，回流管道的第二端与三级解吸塔的中部连接；吸收塔、一级解吸塔、二级解吸塔、三级解吸塔和第一水泵依次连接构成第二循环回路，三级解吸塔、第二水泵和第一冷却组件形成第三循环回路。

进一步地，蓄水池具有蓄水池第二进水口和蓄水池第二出水口，循环水系统还包括：第三水泵和第二冷却组件，蓄水池第二进水口、蓄水池第二出水口、第三水泵和第二冷却组件形成第四循环回路。

进一步地，三级解吸塔包括顶部进水口、中部进水口、第一出水口、第二出水口和第三出水口，顶部进水口与二级解吸塔连接，第一出水口与吸收塔连接，第一水泵设置在第一出水口与吸收塔之间，第一冷却组件和第二水泵连接在第二出水口和中部进水口之间，蓄水池第一进水口与第三出水口连接。

进一步地，蓄水池第一出水口连接在第二出水口和第二水泵之间的管路的A点处。

进一步地，储气罐与回流管道的第一端通过法兰连接。

进一步地，在第一出水口与第一水泵之间的管道上设有第一阀门，在第二出水口与A点之间的管道上设有第二阀门，在第三出水口与蓄水池第一进水口之间的管道上设有第三阀门，在蓄水池第一出水口与A点之间的管道上设有第四阀门，第二水泵设置在第二出水口和第一冷却组件之间，在A点与第二水泵之间的管道上设有第五阀门。