用于沼氣制備壓縮生物天然氣的干燥裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于新能源制備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種用于以沼氣制備壓縮生物天然氣的干燥裝置。包括脫水裝置Ⅰ和脫水裝置Ⅱ，在脫水裝置Ⅰ和Ⅱ之間安裝有壓縮機(jī)，在脫水裝置Ⅰ之前安裝有水洗脫碳塔，在脫水裝置Ⅱ排氣口設(shè)有成品氣輸出管道，所述脫水裝置Ⅰ和Ⅱ均為撬裝式結(jié)構(gòu)，脫水裝置Ⅰ和Ⅱ分別包括沿氣體干燥管路依次設(shè)置有過濾器一、干燥塔A、干燥塔B和過濾器二，還包括控制系統(tǒng)，所述過濾器一上部分別與干燥塔A和B底部連通，過濾器二上部分別與干燥塔A和B頂部連通，同時(shí)在干燥塔A和B之間設(shè)有再生氣逆流加熱再生管路，在再生氣逆流加熱再生管路上安裝有閉式加熱器、冷卻分離器。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，處理效率高，操作方便，可根據(jù)不同的要求及用途合理配置，在保證處理質(zhì)量的前提下有效降低運(yùn)行成本，非常適于推廣實(shí)施。
【專利說明】用于沼氣制備壓縮生物天然氣的干燥裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于新能源制備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種用于沼氣制備壓縮生物天然氣的干燥裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]利用有機(jī)物厭氧生化處理產(chǎn)生的沼氣，其主要成分為:甲烷50%_60%，二氧化碳50%-40%及少量的硫化氫等氣體。近年來，沼氣作為一種可再生能源在燃?xì)?、發(fā)電、工業(yè)鍋爐等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，技術(shù)已基本成熟，然而沼氣脫碳提純制取生物天然氣技術(shù)的發(fā)展將為沼氣的應(yīng)用領(lǐng)域提升至一個(gè)新的高度。生物天然氣按國家標(biāo)準(zhǔn)(GB17820-1999) 二類氣標(biāo)準(zhǔn)為:高位發(fā)熱量≥31.4MJ/m--，二氧化碳≤3%，硫化氫≤20mg/m--。沼氣脫碳提純技術(shù)在沼氣工程中的引入，不但提升了沼氣工程整體技術(shù)水平，拓展沼氣綜合利用途徑，為沼氣行業(yè)持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)，而且可以通過脫碳提純后出售生物天然氣帶來較高的資金回報(bào)。沼氣脫碳提純后即成為生物天燃?xì)?，作為一種生物燃?xì)猓哂星鍧?、高效、安全和可再生四大特征，其高效制備與綜合利用是極具有代表性的雙向清潔過程，可以彌補(bǔ)當(dāng)前天然氣能源供應(yīng)不足的問題，作為新能型能源必將在能源格局中占有一席之地。
[0003]目前，天然氣脫水裝置多針對(duì)從油、氣田采出及經(jīng)濕法脫硫后的天然氣，運(yùn)用冷卻法、吸收法、吸附法、膜分離法進(jìn)行脫水處理。沒有針對(duì)沼氣經(jīng)水洗脫碳制取的生物天然氣進(jìn)行干燥處理的成熟方法可以借鑒。仍需根據(jù)沼氣經(jīng)水洗脫碳制取的生物天然氣的氣質(zhì)等特點(diǎn)，對(duì)各種脫水裝置進(jìn)行實(shí)用驗(yàn)證和優(yōu)化調(diào)整。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題就是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，在現(xiàn)有沼氣脫碳凈化制取生物天然氣技術(shù)的基礎(chǔ)上，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，處理效率高，操作方便，可根據(jù)不同的要求及用途合理配置，有效降低運(yùn)行成本的用于沼氣制備壓縮生物天然氣的干燥裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0006]一種用于沼氣制備壓縮生物天然氣的干燥裝置，包括脫水裝置I和脫水裝置II，在脫水裝置I和II之間安裝有壓縮機(jī)，在脫水裝置I之前安裝有水洗脫碳塔，在脫水裝置II排氣口設(shè)有成品氣輸出管道，所述脫水裝置I和II均為撬裝式結(jié)構(gòu)，脫水裝置I和II分別包括沿氣體干燥管路依次設(shè)置有過濾器一、干燥塔A、干燥塔B和過濾器二，還包括控制系統(tǒng)，所述過濾器一上部分別與干燥塔A和B底部連通，過濾器二上部分別與干燥塔A和B頂部連通，同時(shí)在干燥塔A和B之間設(shè)有再生氣逆流加熱再生管路，在再生氣逆流加熱再生管路上安裝有閉式加熱器、冷卻分離器。
[0007]所述脫水裝置I中再生氣逆流加熱再生管路為閉式循環(huán)管路，在閉式循環(huán)管路上同時(shí)安裝有循環(huán)風(fēng)機(jī)。
[0008]所述脫水裝置II中再生氣采用少量成品氣，在成品氣輸出管道與閉式加熱器之間設(shè)置有減壓閥，經(jīng)冷卻分離器之后的成品氣進(jìn)入低壓回收系統(tǒng)。[0009]所述在氣體干燥管路上、干燥塔A和B氣體進(jìn)出口處分別設(shè)置有控制閥，同時(shí)在再生氣循環(huán)管路上、干燥塔A和B氣體進(jìn)出口處分別設(shè)置有控制閥。
[0010]所述控制系統(tǒng)包括非防爆電控箱及機(jī)旁防爆啟停按鈕。
[0011]所述再生氣循環(huán)管路上同時(shí)安裝有壓力表和溫度計(jì)。
[0012]本實(shí)用新型技術(shù)方案的有益效果是:
[0013]1、在結(jié)構(gòu)上，本實(shí)用新型用于沼氣制備壓縮生物天然氣的干燥裝置包括脫水裝置I和II，脫硫凈化后的沼氣經(jīng)壓縮升壓進(jìn)行脫碳，脫碳后的沼氣經(jīng)裝置I脫水干燥，達(dá)到管輸要求后再次壓縮，之后經(jīng)裝置II脫水干燥，制成壓縮生物天然氣(CBNG)，該裝置系統(tǒng)針對(duì)沼氣制備生物天然氣過程中氣體介質(zhì)含水量較高的特性，配置干燥裝置，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的脫水效果，達(dá)到天然氣標(biāo)準(zhǔn)中水露點(diǎn)的要求。其中脫水裝置I和II采用不同于傳統(tǒng)天然氣吸附劑脫水方法，利用分子篩作為吸附劑進(jìn)行脫水干燥，結(jié)構(gòu)簡單，處理效率高，操作方便，并根據(jù)不同用途合理配置，在保證處理質(zhì)量的前提下有效降低運(yùn)行成本。
[0014]2、在結(jié)構(gòu)上，本實(shí)用新型設(shè)置有脫水裝置I，經(jīng)過加壓水洗脫碳的沼氣，壓力在
1.9-2.0mpa經(jīng)脫水裝置I進(jìn)行脫水處理，質(zhì)量達(dá)到管輸要求:合理調(diào)整吸附塔的工作和再生時(shí)間，以滿足干氣的露點(diǎn)要求，在節(jié)流降壓時(shí)避免水合物及冰堵的發(fā)生。該脫水裝置I使用過程中不損耗成品氣，具有再生零排放及能耗低的優(yōu)點(diǎn)。
[0015]3、在結(jié)構(gòu)上，本實(shí)用新型設(shè)置有脫水裝置I和II，經(jīng)脫水裝置I進(jìn)行脫水處理，質(zhì)量達(dá)到管輸要求的氣體經(jīng)壓縮機(jī)增壓至20mpa后進(jìn)入脫水裝置II進(jìn)行深度脫水處理，處理標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到車用壓縮天然氣露點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)要求:合理調(diào)整吸附塔的工作和再生時(shí)間，以滿足干氣的露點(diǎn)要求，在節(jié)流降壓時(shí)避免水合物及冰堵的發(fā)生，達(dá)到車用壓縮天然氣露點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0016]4、綜上，本實(shí)用新型用于沼氣制備壓縮生物天然氣的干燥裝置結(jié)構(gòu)簡單，處理效率高，操作方便，可根據(jù)不同的要求及用途合理配置，在保證處理質(zhì)量的前提下有效降低運(yùn)行成本，非常適于推廣實(shí)施。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中:
[0018]圖1為本實(shí)用新型用于沼氣制備壓縮生物天然氣的干燥裝置的工藝流程圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型用于沼氣制備壓縮生物天然氣的干燥裝置的脫水裝置I的工藝流程圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型用于沼氣制備壓縮生物天然氣的干燥裝置的脫水裝置II的工藝流程圖；
[0021]【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例一:
[0023]參見圖1至3，圖中，本實(shí)用新型用于沼氣制備壓縮生物天然氣的干燥裝置，包括脫水裝置I和脫水裝置II，在脫水裝置I和II之間安裝有壓縮機(jī)，在脫水裝置I之前安裝有水洗脫碳塔，在脫水裝置II排氣口設(shè)有成品氣輸出管道，所述脫水裝置I和II均為撬裝式結(jié)構(gòu)，脫水裝置I和II分別包括沿氣體干燥管路依次設(shè)置有過濾器一、干燥塔A、干燥塔B和過濾器二，還包括控制系統(tǒng)，所述過濾器一上部分別與干燥塔A和B底部連通，過濾器二上部分別與干燥塔A和B頂部連通，同時(shí)在干燥塔A和B之間設(shè)有再生氣逆流加熱再生管路，在再生氣逆流加熱再生管路上安裝有閉式加熱器、冷卻分離器。
[0024]所述脫水裝置I中再生氣逆流加熱再生管路為閉式循環(huán)管路，在閉式循環(huán)管路上同時(shí)安裝有循環(huán)風(fēng)機(jī)。
[0025]所述脫水裝置II中再生氣采用少量成品氣，在成品氣輸出管道與閉式加熱器之間設(shè)置有減壓閥，經(jīng)冷卻分離器之后的成品氣進(jìn)入低壓回收系統(tǒng)。
[0026]所述在氣體干燥管路上、干燥塔A和B氣體進(jìn)出口處分別設(shè)置有控制閥，同時(shí)在再生氣循環(huán)管路上、干燥塔A和B氣體進(jìn)出口處分別設(shè)置有控制閥。
[0027]所述控制系統(tǒng)包括非防爆電控箱及機(jī)旁防爆啟停按鈕。
[0028]所述再生氣循環(huán)管路上同時(shí)安裝有壓力表和溫度計(jì)。在現(xiàn)場安裝有壓力表及溫度計(jì)可現(xiàn)場顯示工作壓力、再生氣壓力及再生氣進(jìn)排氣溫度等。
[0029]本實(shí)用新型的工作過程及原理具體描述如下:
[0030]脫水裝置I系列天然氣加熱等壓再生干燥器采用兩塔輪流工作制，即一塔工作時(shí)，另一塔處于再生或待機(jī)狀態(tài)，達(dá)到設(shè)定的工作周期即人工或自動(dòng)進(jìn)行工作狀態(tài)的切換。本系列加熱再生干燥器系采用等壓、變溫吸附原理設(shè)計(jì)。等壓、變溫吸附干燥均是一種物理過程，它利用吸附劑對(duì)水蒸氣分子的吸附容量隨系統(tǒng)溫度的變化而改變的性質(zhì)，將氣體中的水蒸氣分子吸附分離，從而實(shí)現(xiàn)氣體的干燥。吸附達(dá)到飽和后，吸附床層通過高溫再生氣體加熱的方法，將其中的水分驅(qū)除，從而實(shí)現(xiàn)吸附劑的再生。
[0031]脫水裝置I系列天然氣干燥器采用閉式循環(huán)逆流加熱再生工藝流程，利用變溫吸附的長處，在進(jìn)氣溫度及進(jìn)氣壓力下吸附，在高溫(約為180-250°C)系統(tǒng)工作壓力下脫附再生。再生氣為再生管路中的封閉氣體，通過循環(huán)風(fēng)機(jī)使其在再生氣管路中循環(huán)流動(dòng)，并通過電加熱器對(duì)其加熱后對(duì)吸附劑進(jìn)行脫附，經(jīng)再生塔出來后再通過冷卻器對(duì)其冷卻后進(jìn)入液氣分離器進(jìn)行分離脫水。該流程為不損耗成品氣，具有再生零排放及能耗低的優(yōu)點(diǎn)。
[0032]脫水裝置II系列天然氣加熱再生干燥器采用兩塔輪流工作制，即一塔工作時(shí)，另一塔處于再生或待機(jī)狀態(tài)，達(dá)到設(shè)定的工作周期即人工或自動(dòng)進(jìn)行工作狀態(tài)的切換。本系列加熱再生干燥器系采用變壓、變溫吸附原理設(shè)計(jì)。變壓、變溫吸附干燥均是一種物理過程，它利用吸附劑對(duì)水蒸氣分子的吸附容量隨系統(tǒng)壓力、溫度的變化而改變的性質(zhì)，將氣體中的水蒸氣分子吸附分離，從而實(shí)現(xiàn)氣體的干燥。吸附達(dá)到飽和后，吸附床層通過高溫再生氣體加熱的方法，將其中的水份驅(qū)除，從而實(shí)現(xiàn)吸附劑的再生。
[0033]脫水裝置II系列天然氣干燥器采用逆流加熱再生工藝流程，利用變壓及變溫吸附的長處，在進(jìn)氣溫度及進(jìn)氣壓力下吸附，在高溫(約為180-230°C)及低壓(2.0-3.0Mpa)下脫附再生。再生氣采用少量成品氣，減壓后通過電加熱器對(duì)其加熱，然后進(jìn)入再生塔對(duì)吸附已達(dá)飽和的吸附劑進(jìn)行脫附再生，經(jīng)排氣閥出來后再進(jìn)入冷卻分離器進(jìn)行分離脫水，再回到壓縮機(jī)一級(jí)進(jìn)氣口或低壓回收罐。再生系統(tǒng)壓力應(yīng)略高于壓縮機(jī)一級(jí)進(jìn)氣壓力以便再生氣回收利用。再生氣回收管路應(yīng)單獨(dú)接到回收罐，不能與排污管路等合并，以保障再生氣管路運(yùn)行順暢。
[0034]以上所述僅為本實(shí)用新型示意性的【具體實(shí)施方式】，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思和原則的前提下所做出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于沼氣制備壓縮生物天然氣的干燥裝置，包括脫水裝置I和脫水裝置II，在脫水裝置I和II之間安裝有壓縮機(jī)，在脫水裝置I之前安裝有水洗脫碳塔，在脫水裝置II排氣口設(shè)有成品氣輸出管道，其特征是:所述脫水裝置I和II均為撬裝式結(jié)構(gòu)，脫水裝置I和II分別包括沿氣體干燥管路依次設(shè)置有過濾器一、干燥塔A、干燥塔B和過濾器二，還包括控制系統(tǒng)，所述過濾器一上部分別與干燥塔A和B底部連通，過濾器二上部分別與干燥塔A和B頂部連通，同時(shí)在干燥塔A和B之間設(shè)有再生氣逆流加熱再生管路，在再生氣逆流加熱再生管路上安裝有閉式加熱器、冷卻分離器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于沼氣制備壓縮生物天然氣的干燥裝置，其特征是:所述脫水裝置I中再生氣逆流加熱再生管路為閉式循環(huán)管路，在閉式循環(huán)管路上同時(shí)安裝有循環(huán)風(fēng)機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于沼氣制備壓縮生物天然氣的干燥裝置，其特征是:所述脫水裝置II中再生氣采用少量成品氣，在成品氣輸出管道與閉式加熱器之間設(shè)置有減壓閥，經(jīng)冷卻分離器之后的成品氣進(jìn)入低壓回收系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于沼氣制備壓縮生物天然氣的干燥裝置，其特征是:所述在氣體干燥管路上、干燥塔A和B氣體進(jìn)出口處分別設(shè)置有控制閥，同時(shí)在再生氣循環(huán)管路上、干燥塔A和B氣體進(jìn)出口處分別設(shè)置有控制閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于沼氣制備壓縮生物天然氣的干燥裝置，其特征是:所述控制系統(tǒng)包括非防爆電控箱及機(jī)旁防爆啟停按鈕。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于沼氣制備壓縮生物天然氣的干燥裝置，其特征是:所述再生氣循環(huán)管路上同時(shí)安裝有壓力表和溫度計(jì)。
【文檔編號(hào)】C10L3/10GK203530266SQ201320649846
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月22日
【發(fā)明者】張曉陽, 陸浩洋, 樊國軍, 黃河龍, 劉克, 郭理臣, 劉純顯, 包恒亭, 趙印 申請人:中聚天冠生物能源有限公司