[发明专利]一种绿色环保的沼气资源多元化利用工艺

摘要

本发明提供了一种绿色环保的沼气资源多元化利用工艺，属于石油化工领域，将膜分离技术、催化燃烧技术和热量回收系统集成为一个有机整体，通过一级二段膜分离联产低品位城市燃气和车用高端压缩天然气，通过催化燃烧转化残余甲烷，减少温室气体排放，通过热量回收系统副产热水和中压蒸汽，实现了沼气资源的绿色环保多元化利用。本发明提供的工艺，甲烷收率超过95％，综合利用率超过98％，产品的生产成本低于0.7元/标方，为小规模、大波动和分散式生产的乡镇沼气资源提供了一种灵活、高效、低成本、易操作维护且绿色环保的利用工艺，对推动我国沼气利用的产业化、规模化和商业化意义重大。

主权项

一种绿色环保的沼气资源多元化利用工艺，其特征在于，在预处理系统(1)中，沼气经压缩机(1a)增压、除杂装置(1b)脱除固体颗粒和液雾，经换热器(1c)升温至膜组件的操作条件，进入膜分离系统(2)；在膜分离系统(2)中，预处理系统(1)输出的沼气进入一段膜分离器(2a)，渗透侧为含少量甲烷的二氧化碳，进入催化燃烧系统(3)；渗余侧产出低品位民用燃气，经分流器(2b)分流，一部分输出作为产品进入城镇燃气管网，其余部分进入二段膜分离器(2c)；在二段膜分离器(2c)渗余侧生产出满足车用压缩天然气的产品，GB18047‑2000指标，渗透侧为甲烷含量较高的富二氧化碳循环气，返回预处理系统(1)中的沼气经压缩机(1a)进口；在催化燃烧系统(3)中，一段膜分离器(2a)的渗透侧气体进入脱硫器(3a)；脱硫后的气体和空气一起进入混合器(3b)，然后进入换热器(3c)升温到着火点，在催化燃烧反应器(3d)中催化转化；反应器(3d)输出的高温尾气，在换热器(3f)中回收高温热量，产出5.0MPa中压蒸汽，在换热器(3c)中加热催化燃烧反应的原料，将温度提高至着火点，在换热器(3e)中回收低温热量，产出70～90℃热水，在预处理系统(1)中的换热器(1c)中回收低温热量，使沼气温度达到40～80℃。