一种替代乙炔用于气割的沼气净化工艺的制作方法
【专利摘要】一种替代乙炔用于气割的沼气净化工艺，包括脱硫、脱水和脱二氧化碳工序，所述湿法脱硫是使用酞菁钴四磺酸钠为主体的脱硫剂，干法脱硫是使用氧化铁或氧化锌作为催化剂进行脱硫。所述的脱除二氧化碳工序利用二氧化碳和甲烷的物理性质不同，在一定的压力下采用制冷方式，使二氧化碳变成液体，所述的增效剂是由烷基磺酸钠、三乙烯四胺、咪唑啉阳离子化合物以及乙醇为原料。制得增效工业沼气替代乙炔用于气割时，沼气与氧气的比为5比5。解决了普通沼气其含有效成分量低、杂质多无法作为工业沼气用的技术问题，甲烷损失量小，制得的气体甲烷浓度高，使其为替代乙炔用于气割的沼气。
【专利说明】一种替代乙炔用于气割的沼气净化工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种沼气的净化工艺，更具体的说是涉及一种替代乙炔用于气割的沼气净化工艺。
【背景技术】
[0002]沼气是有机物质在厌氧环境中，在一定温度、湿度、酸碱度的条件下，通过微生物作用，产生的一种可燃气体，目前，普通沼气只能民用或用于发电，由于其含有效成分量低，杂质多，无法作为工业沼气使用。沼气池内发酵得到的直接产品是沼气，其主要成分是甲烷(CH4)，甲烷在沼气中的含量55~65% ;其次是二氧化碳(CO2)，含量30~38% ;此外还有其它气体，如硫化氢、一氧化碳、氮气、水蒸气等。沼气与天然气组分相差很大，天然气甲烷含量达96%，热值达33~36MJ/m3，而沼气热值只有20~25MJ/m3，这就限制了沼气的使用范围。乙炔气可以用作化工原料、汽车燃料等。乙炔气用作汽车燃料，其一氧化碳、氮氧化物、硫化物及二氧化碳排放水平都大大低于汽油、柴油发动机汽车。乙炔气在发动机内燃烧不积碳，不磨损，运营费用很低，是一种环保型替代能源。沼气净化制取乙炔气，其关键在于脱碳，目前所运用的沼气脱二氧化碳方式其甲烷的损失量大，而且所得甲烷浓度相对较低；而且系统复杂，装置规模庞大，投资大、运行费用高，甲烷损失也较高。因此，利用沼气制天然气对解决能源危机、节能减排、保护环境起到积极的作用，有着巨大的社会效益。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种替代乙炔用于气割的沼气净化工艺，解决普通沼气其含有效成分量低、杂质多无法作为工业沼气用的技术问题，本工艺甲烷损失量小，制得的天然气甲烷浓度高，而且还除去了沼气中的硫化氢气体，较彻底地脱除二氧化碳。
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供了一种替代乙炔用于气割的沼气净化工艺，包括脱硫、脱水和脱二氧化碳工序，具体步骤为:
[0005]1、将原料沼气进行增压处理，增压后原料沼气的压力控制在1.0MPa~1.5MPa之间；
[0006]2、将沼气进行湿法脱硫和干法脱硫除去沼气中的硫化氢，得到脱硫沼气；
[0007]3、将上述增压后的原料沼气进行脱除二氧化碳处理，去除其中含有的二氧化碳气体；
[0008]4、将脱硫、脱碳沼气经水气分离、压缩、冷却进行粗脱水，然后用分子筛进行精脱水，得到脱水沼气；
[0009]5、采用制冷工艺将脱水沼气冷却，使脱水沼气中的二氧化碳冷凝成液体除去；
[0010]6、对上述净化沼气进行压缩处理，使净化沼气的压力达到20MPa~25MPa之间；
[0011]7、将上述净化、压缩的沼气，经过装有增效剂的混合柜装置进行气剂混合处理，制得替代乙炔用于气割的沼气。
[0012]所述湿法脱硫是使用学名叫酞菁钴四磺酸钠为主体的脱硫剂，由于其特殊的化学结构而具有极强的吸氧载氧能力，在脱硫过程中不断地释放出具有很强活性的原子氧，能迅速将系统中H2S和部分有机硫转化为单质硫，从而大大提高脱硫效率。
[0013]所述干法脱硫是使用氧化铁或氧化锌作为催化剂进行脱硫。
[0014]所述的脱除二氧化碳工序利用二氧化碳和甲烷的物理性质不同，在一定的压力下采用制冷方式，使二氧化碳变成液体，从而实现甲烷和二氧化碳的分离。
[0015]所述的增效剂是由烷基磺酸钠、三乙烯四胺、咪唑啉阳离子化合物以及乙醇为原料。
[0016]进一步说明，制得增效工业沼气替代乙炔用于气割时，沼气与氧气的比为5比5。
[0017]本发明的有益之处是:
[0018]本发明解决普通沼气其含有效成分量低、杂质多无法作为工业沼气用的技术问题，本工艺甲烷损失量小，制得的气体甲烷浓度高，而且还除去了沼气中的硫化氢气体，较彻底地脱除二氧化碳。在经过净化、增压后的沼气中加入了增效剂，该增效剂均匀快速扩散，与净化沼气充分混均，对净化沼气具有催化、重整的功效，从而改变沼气燃气的燃烧性能，在此过程中能把沼气燃气的碳链炸碎，使沼气燃气充分燃烧，以达到提高沼气燃气的利用率和热效，使其为替代乙炔用于气割的沼气。为无毒不污染的清洁绿色能源，同时本发明提供的技术方案也适用于天然气以及各类石油气。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0020]以下结合工艺流程图和具体实施例对本发明作进一步描述。
[0021]一种替代乙炔用于气割的沼气净化工艺，具体步骤如下:
[0022]1、将原料沼气进行增压处理，增压后原料沼气的压力控制在1.0MPa~1.5MPa之间；
[0023]2、将使用酞菁钴四磺酸钠为主体的脱硫剂对沼气进行湿法脱硫，再使用氧化铁或氧化锌作为催化剂进行干法脱硫，除去沼气中的硫化氢，得到脱硫沼气；
[0024]3、将上述增压后的原料沼气采用制冷方式，使二氧化碳变成液体，从而实现甲烷和二氧化碳的分离脱除二氧化碳处理，去除其中含有的二氧化碳气体；
[0025]4、将脱硫、脱碳沼气经水气分离、压缩、冷却进行粗脱水，然后用分子筛进行精脱水，得到脱水沼气；
[0026]5、采用制冷工艺将脱水沼气冷却，使脱水沼气中的二氧化碳冷凝成液体除去；
[0027]6、对上述净化沼气进行压缩处理，使净化沼气的压力达到20MPa~25MPa之间；
[0028]7、将上述净化、压缩的沼气，经过装有由烷基磺酸钠、三乙烯四胺、咪唑啉阳离子化合物以及乙醇为原料增效剂 的混合柜装置进行气剂混合处理，制得替代乙炔用于气割的沼气。
【权利要求】
1.一种替代乙炔用于气割的沼气净化工艺，其特征是所述的将原料沼气进行增压处理，增压后原料沼气的压力控制在1.0MPa~1.5MPa之间。
2.根据权利要求1所述的一种替代乙炔用于气割的沼气净化工艺，其特征是所述的使用酞菁钴四磺酸钠为主体的脱硫剂对沼气进行湿法脱硫，再使用氧化铁或氧化锌作为催化剂进行干法脱硫，除去沼气中的硫化氢，得到脱硫沼气。
3.根据权利要求1所述的一种替代乙炔用于气割的沼气净化工艺，其特征是所述的将上述增压后的原料沼气采用制冷方式，使二氧化碳变成液体，从而实现甲烷和二氧化碳的分离脱除二氧化碳处理，去除其中含有的二氧化碳气体。
4.根据权利要求1所述的一种替代乙炔用于气割的沼气净化工艺，其特征是所述的将脱硫、脱碳沼气经水气分离、压缩、冷却进行粗脱水，然后用分子筛进行精脱水，得到脱水沼气。
5.根据权利要求1所述的一种替代乙炔用于气割的沼气净化工艺，其特征是所述的采用制冷工艺将脱水沼气冷却，使脱水沼气中的二氧化碳冷凝成液体除去。
6.根据权利要求1所述的一种替代乙炔用于气割的沼气净化工艺，其特征是所述的对上述净化沼气进行压缩处理，使净化沼气的压力达到20MPa~25MPa之间。
7.根据权利要求1所述的一种替代乙炔用于气割的沼气净化工艺，其特征是所述的将上述净化、压缩的沼气，经过装有由烷基磺酸钠、三乙烯四胺、咪唑啉阳离子化合物以及乙醇为原料增效剂的混合柜 装置进行气剂混合处理，制得替代乙炔用于气割的沼气。
【文档编号】C10L3/10GK103881778SQ201410093474
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月7日 优先权日:2014年3月7日
【发明者】曹恒勇, 周为武, 左其光, 汪龙琼 申请人:曹恒勇