一种沼气脱碳提纯制备车用天然气的装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种沼气脱碳提纯制备车用天然气的装置，包括沼气压缩机系统、缓冲罐、精过滤系统、加热系统、膜分离系统、CNG压缩机系统、加气机或加气柱以及连接管路；其中，所述各设备集成在集装箱中，占地面积小，可实现移动撬装，便于运输。
【专利说明】一种沼气脱碳提纯制备车用天然气的装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种能够将沼气脱碳提纯制备车用天然气的装置，属于环保领域。
技术背景[0002]随着全球经济的高速增长，能源和环保问题日益突出，利用有机废弃物生产沼气的模式已得到广泛推广应用，沼气是有机物质在厌氧条件下经多种微生物协同发酵产生的可燃混合气体，主要成分是甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)。甲烷占50-70%，二氧化碳占30-50%，还有少量氢、一氧化碳、硫化氢、氧和氮等气体。现有技术中沼气净化提纯的方式有变压吸附、化学吸收等，其设备存在占地面积大、安装周期长，能耗高等缺陷。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种能够将沼气脱碳提纯制备车用天然气的装置，本发明的设备装置简单，操作简便。
[0004]本发明的一种沼气脱碳提纯制备车用天然气的装置，包括沼气压缩机系统、缓冲罐、精过滤系统、加热系统、膜分离系统、CNG压缩机系统、加气机或加气柱以及连接管路；其中，所述沼气压缩机的出料口与缓冲罐的进料口连接，所述缓冲罐的出料口与过滤器的进料口连接，所属过滤器的出料口与加热器的进料口连接，所述加热器的出料口与膜分离组件的进料口连接，所述膜分离组件的出料口与CNG压缩机的进料口连接，CNG压缩机的出料口与加气机或加气柱连接；所述各设备集成在特种设备集装箱中。
[0005]进一步的，所述沼气压缩机为无油润滑压缩机。
[0006]进一步的，所述过滤器为三级过滤器；所述三级过滤器中第一级过滤精度是3微米，第二级过滤精度是I微米，第三级过滤精度是0.01微米。
[0007]进一步的，所述膜分离组件为三级分离，所述一级膜分离组件的进料口与加热器的出料口连接，所述一级膜分离组件的顶端出料口与二级膜分离组件的进料口连接，所述一级膜分离组件的底端出料口与三级膜分离组件的进料口连接，所述二级膜分离组件的出料口与三级膜分离组件的出料口会合与CNG压缩机的进料口连接。所述膜分离组件中设置聚酰亚胺中空纤维膜丝。
[0008]进一步的，所述CNG压缩机配置调压阀。
[0009]进一步的，本发明还包括实时在线监测系统，包括气成分分析仪、流量计。
[0010]本发明产生的有益效果为，本发明所有设备可以集成在标准规格的集装箱内，占地面积小，可实现移动撬装，便于运输。本发明还具有装置简单、操作简便、投资少且便于工业化生产和推广的优点。
【具体实施方式】
[0011]本发明的一种沼气脱碳提纯制备车用天然气的装置，包括沼气压缩机系统、缓冲罐、精过滤系统、加热系统、膜分离系统、CNG天然气压缩机系统、加气机或加气柱以及连接管路；其中，所述沼气压缩机的出料口与缓冲罐的进料口连接，所述缓冲罐的出料口与过滤器的进料口连接，所属过滤器的出料口与加热器的进料口连接，所述加热器的出料口与膜分离组件的进料口连接，所述膜组件的出料口与CNG压缩机的进料口连接，CNG压缩机的出料口与加气机或加气柱连接；本发明的装置中各设备可以集成在特种设备集装箱内，占地面积小，可实现移动撬装，便于运输，适用于不同类型的沼气工程，对于会产气枯竭的沼气工程尤其便利。
[0012]本发明所用沼气压缩机为无油润滑压缩机，可以减少润滑油对沼气的污染。
[0013]将具有一定压力的沼气送入缓冲罐进行缓冲，可以保证后续膜组件的分离过程维持稳定的运行压力。
[0014]所述三级过滤器可以将沼气中的固体杂质和油去除掉；所述三级过滤器中第一级过滤精度是3微米，第二级过滤精度是I微米，第三级过滤精度是0.01微米，过滤后最大残余油份含量为0.01ppm w/w。
[0015]将过滤后洁净干燥的沼气经过加热器加热后送入到膜组件中对沼气进行脱碳分离，所述膜分离组件为三级分离，所述一级膜分离组件的进料口与加热器的出料口连接，所述一级膜分离组件的顶端出料口与二级膜分离组件的进料口连接，所述一级膜分离组件的底端出料口与三级膜分离组件的进料口连接，所述二级膜分离组件的出料口与三级膜分离组件的出料口会合后与CNG压缩机的进料口连接。分离出的杂质气体排放出该系统，分离出的天然气被输送到CNG压缩机。所述膜分离组件中设置聚酰亚胺中空纤维膜丝。
[0016]所述CNG压缩机配置调压阀，可以将不同压力的天然气输送给加气柱或加气机，供给撬装汽车运送到到附近的加气站使用，或者直接通过加气机加到天然气汽车内使用。
[0017]本装置采用了实时监测系统，包括可以在线实施监测沼气中CH4、CO2, H2S和O2含量的气成分分析仪、原料气和成品气的流量计，实时监测整个系统的运行状况，及时调整运行参数，保证该装置的正常稳定运行。
[0018]本发明可以生产出纯净的沼气，其成份的体积含量为:甲烷> 97%，二氧化碳气体
<3%，硫化氢含量< lOppm，含水率< 0.2g/Nm3。
[0019]本发明可以标准化生产，可以与不同规格的沼气工程配套，能力可与沼气工程相同，也可比沼气工程小，将部分沼气脱碳提纯，增加沼气产品的用途，增加沼气工程的获利途径。
[0020]实施例1
一套处理能力为2400nm3/d的沼气脱碳提纯制备车用天然气的装置，装机容量为55kw，最终产品气成分甲烷含量> 99.09%，二氧化碳气体< 2.5%，硫化氢含量< lOppm，水含量
<2ppb,以上均为体积含量。
【权利要求】
1.一种沼气脱碳提纯制备车用天然气的装置，其特征在于:包括沼气压缩机系统、缓冲罐、精过滤系统、加热系统、膜分离系统、CNG压缩机系统、加气机或加气柱以及连接管路；其中，所述沼气压缩机的出料口与缓冲罐的进料口连接，所述缓冲罐的出料口与过滤器的进料口连接，所述过滤器的出料口与加热器的进料口连接，所述加热器的出料口与膜分离组件的进料口连接，所述膜分离组件的出料口与CNG压缩机的进料口连接，CNG压缩机的出料口与加气机或加气柱连接；所述各设备集成在特种设备集装箱中。
2.根据权利要求1所述的一种沼气脱碳提纯制备车用天然气的装置，其特征在于:所述沼气压缩机为无油润滑压缩机。
3.根据权利要求1所述的一种沼气脱碳提纯制备车用天然气的装置，其特征在于:所述过滤器为三级过滤器。
4.根据权利要求3所述的一种沼气脱碳提纯制备车用天然气的装置，其特征在于:所述三级过滤器中第一级过滤精度是3微米，第二级过滤精度是I微米，第三级过滤精度是0.01微米。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种沼气脱碳提纯制备车用天然气的装置，其特征在于:所述膜分离组件为三级分离，所述一级膜分离组件的进料口与加热器的出料口连接，所述一级膜分离组件的顶端出料口与二级膜分离组件的进料口连接，所述一级膜分离组件的底端出料口与三级膜分离组件的进料口连接，所述二级膜分离组件的出料口与三级膜分离组件的出料口会合与CNG压缩机的进料口连接。
6.根据权利要求5所述的一种沼气脱碳提纯制备车用天然气的装置，其特征在于:所述膜分离组件中设置聚酰亚胺中空纤维膜丝。
7.根据权利要求1所述的一种沼气脱碳提纯制备车用天然气的装置，其特征在于:所述CNG压缩机配置调压阀。`
8.根据权利要求1所述的一种沼气脱碳提纯制备车用天然气的装置，其特征在于:还包括实时在线监测系统。
9.根据权利要求8所述的一种沼气脱碳提纯制备车用天然气的装置，其特征在于:所述实时在线监测系统包括气成分分析仪、流量计。
【文档编号】C10L3/10GK103666614SQ201310582071
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年11月20日 优先权日:2013年11月20日
【发明者】孙静静, 赵明 申请人:青岛天人环境股份有限公司