一种生物质沼气制取lng的设备及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种生物质沼气制取LNG的设备及方法。
【背景技术】
[0002]LNG(Liquefied Natural Gas)，即液化天然气的英文缩写。天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体，主要成分由甲烷组成。LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至_162°C，使之凝结成液体。天然气液化后可以大大节约储运空间，而且具有热值大、性能高等特点。
[0003]天然气作为清洁能源越来越受到青睐，很多国家都将LNG列为首选燃料，天然气在能源供应中的比例迅速增加。中国天然气利用极为不平衡，天然气在中国能源中的比重很小。从中国的天然气发展形势来看，天然气资源有限，天然气产量远远小于需求，供需缺口越来越大。尽管还没有形成规模，但是LNG的特点决定LNG发展非常迅速。
[0004]生物质制沼项目为未来清洁能源的主要发展方向，但是目前还没有较为成熟的相关技术和设备。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于，提供一种生物质沼气制取LNG的设备及方法，它能够使用生物质沼气制取LNG，开辟一条新的制取LNG的道路，缓解我国天然气资源匮乏的问题。
[0006]本发明的技术方案:一种生物质沼气制取LNG的设备，包括顺次连接的制沼用生物质储存罐、厌氧发酵罐、沼气精处理装置、中压丙烷换热器、低压丙烷换热器、高压天然气分离器、乙烯换热器、中压LNG换热器、中压天然气分离器、低压LNG换热器、低压天然气分离器和LNG储槽。
[0007]前述的生物质沼气制取LNG的设备中，所述生物质储存罐内设有搅拌机。
[0008]前述的生物质沼气制取LNG的设备中，高压天然气分离器的出液端通过管路分别回接到中压丙烷换热器和低压丙烷换热器上；高压天然气分离器的出气端通过管路与乙烯换热器连接。
[0009]前述的生物质沼气制取LNG的设备中，中压天然气分离器的出气端通过管路回接到中压LNG换热器上，中压天然气分离器的出液端通过管路与低压LNG换热器连接。
[0010]前述的生物质沼气制取LNG的设备中，低压天然气分离器的出气端通过管路回接到低压LNG换热器和中压LNG换热器上，低压天然气分离器的出液端通过管路与LNG储槽连接。
[0011]一种采用前述生物质沼气制取LNG设备制取LNG的方法，将制沼用的生物质装进制沼用生物质储存罐，通过搅拌机搅拌均匀后送入厌氧发酵罐，在厌氧发酵罐内发酵并生成沼气，通过沼气精处理装置净化后的沼气送入中压丙烷换热器和低压丙烷换热器，在中压丙烷换热器和低压丙烷换热器内进行冷却，冷却后的沼气进入高压天然气分离器，在高压天然气分离器内分离出的高压天然气经乙烯换热器和中压LNG换热器冷却后送入中压天然气分离器，在中压天然气分离器内分离出的液体进入低压LNG换热器进一步冷却，然后在低压天然气分离器中进行气液分离器，得到的液体进入LNG储槽储存。
[0012]前述的生物质沼气制取LNG的方法中，厌氧发酵罐内的反应温度为35°C?45°C。
[0013]前述的生物质沼气制取LNG的方法中，沼气在沼气精处理装置内进行提纯、去杂质、脱二氧化碳和脱水干燥处理。
[0014]前述的生物质沼气制取LNG的方法中，在高压天然气分离器内分离出的液体通过管路回流到低压丙烷换热器和中压丙烷换热器对其进行冷量回收。
[0015]前述的生物质沼气制取LNG的方法中，在中压天然气分离器内分离出的气体进入中压LNG换热器进行冷量回收；在低压天然气分离器中分离出的气体作为低压LNG换热器和中压LNG换热器的冷流体提供冷量。
[0016]与现有技术相比，本发明包括顺次连接的制沼用生物质储存罐、厌氧发酵罐、沼气精处理装置、中压丙烷换热器、低压丙烷换热器、高压天然气分离器、乙烯换热器、中压LNG换热器、中压天然气分离器、低压LNG换热器、低压天然气分离器和LNG储槽，能够将生物质沼气制备成LNG，有效环节我国天然气资源匮乏的问题，提供了一条新的制备LNG的途径，是未来清洁能源的发展趋势。
【附图说明】
[0017]图1是本发明的系统图。
[0018]附图中的标记为:1-制沼用生物质储存罐，2-厌氧发酵罐，3-沼气精处理装置，4-中压丙烷换热器，5-低压丙烷换热器，6-高压天然气分离器，7-乙烯换热器，8-中压LNG换热器，9-中压天然气分离器，10-低压LNG换热器，11-低压天然气分离器，12-LNG储槽，13-搅拌机。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0020]本发明的实施例:如图1所示，一种生物质沼气制取LNG的设备，包括顺次连接的制沼用生物质储存罐1、厌氧发酵罐2、沼气精处理装置3、中压丙烷换热器4、低压丙烷换热器5、高压天然气分离器6、乙稀换热器7、中压LNG换热器8、中压天然气分离器9、低压LNG换热器10、低压天然气分离器11和LNG储槽12。生物质储存罐I内设有搅拌机13。高压天然气分离器6的出液端通过管路分别回接到中压丙烷换热器4和低压丙烷换热器5上；高压天然气分离器6的出气端通过管路与乙烯换热器7连接。中压天然气分离器9的出气端通过管路回接到中压LNG换热器8上，中压天然气分离器9的出液端通过管路与低压LNG换热器10连接。低压天然气分离器11的出气端通过管路回接到低压LNG换热器10和中压LNG换热器8上，低压天然气分离器11的出液端通过管路与LNG储槽12连接。
[0021]上述实施例中所涉及到的各种设备均可通过购买的方式获得。
[0022]一种采用前述生物质沼气制取LNG设备制取LNG的方法，将制沼用的生物质装进制沼用生物质储存罐1，通过搅拌机13搅拌均匀后送入厌氧发酵罐2，在厌氧发酵罐2内发酵并生成沼气，厌氧发酵罐2内的反应温度控制在35°C?45°C，优选为40°C，在沼气精处理装置3内进行提纯、去杂质、脱二氧化碳和脱水干燥处理后，洁净的沼气送入中压丙烷换热器4和低压丙烷换热器5，在中压丙烷换热器4和低压丙烷换热器5内进行冷却，冷却后的沼气进入高压天然气分离器6，在高压天然气分离器6内分离出的液体通过管路回流到低压丙烷换热器5和中压丙烷换热器4对其进行冷量回收，分离出的高压天然气经乙烯换热器7和中压LNG换热器8冷却后送入中压天然气分离器9，在中压天然气分离器9内分离出的气体进入中压LNG换热器8进行冷量回收，分离出的液体进入低压LNG换热器10进一步冷却，然后在低压天然气分离器11中进行气液分离器，得到的液体进入LNG储槽12储存，分离出的气体作为低压LNG换热器10和中压LNG换热器8的冷流体提供冷量。
【主权项】
1.一种生物质沼气制取LNG的设备，其特征在于:包括顺次连接的制沼用生物质储存罐(I)、厌氧发酵罐(2)、沼气精处理装置(3)、中压丙烷换热器(4)、低压丙烷换热器(5)、高压天然气分离器(6)、乙烯换热器(7)、中压LNG换热器(8)、中压天然气分离器(9)、低压LNG换热器(10)、低压天然气分离器(11)和LNG储槽(12)。
2.根据权利要求1所述的生物质沼气制取LNG的设备，其特征在于:所述生物质储存罐⑴内设有搅拌机(13)。
3.根据权利要求2所述的生物质沼气制取LNG的设备，其特征在于:高压天然气分离器(6)的出液端通过管路分别回接到中压丙烷换热器(4)和低压丙烷换热器(5)上；高压天然气分离器出)的出气端通过管路与乙烯换热器(7)连接。
4.根据权利要求3所述的生物质沼气制取LNG的设备，其特征在于:中压天然气分离器(9)的出气端通过管路回接到中压LNG换热器(8)上，中压天然气分离器(9)的出液端通过管路与低压LNG换热器(10)连接。
5.根据权利要求4所述的生物质沼气制取LNG的设备，其特征在于:低压天然气分离器(11)的出气端通过管路回接到低压LNG换热器(10)和中压LNG换热器(8)上，低压天然气分离器(11)的出液端通过管路与LNG储槽(12)连接。
6.一种采用权利要求1?5中任意一项所述生物质沼气制取LNG设备制取LNG的方法，其特征在于:将制沼用的生物质装进制沼用生物质储存罐(I)，通过搅拌机(13)搅拌均匀后送入厌氧发酵罐(2)，在厌氧发酵罐(2)内发酵并生成沼气，通过沼气精处理装置(3)净化后的沼气送入中压丙烷换热器(4)和低压丙烷换热器(5)，在中压丙烷换热器(4)和低压丙烷换热器(5)内进行冷却，冷却后的沼气进入高压天然气分离器(6)，在高压天然气分离器(6)内分离出的高压天然气经乙烯换热器(7)和中压LNG换热器(8)冷却后送入中压天然气分离器(9)，在中压天然气分离器(9)内分离出的液体进入低压LNG换热器(10)进一步冷却，然后在低压天然气分离器(11)中进行气液分离器，得到的液体进入LNG储槽(12)储存。
7.根据权利要求6所述的生物质沼气制取LNG的方法，其特征在于:厌氧发酵罐(2)内的反应温度为35°C?45°C。
8.根据权利要求6所述的生物质沼气制取LNG的方法，其特征在于:沼气在沼气精处理装置(3)内进行提纯、去杂质、脱二氧化碳和脱水干燥处理。
9.根据权利要求6所述的生物质沼气制取LNG的方法，其特征在于:在高压天然气分离器(6)内分离出的液体通过管路回流到低压丙烷换热器(5)和中压丙烷换热器(4)对其进行冷量回收。
10.根据权利要求6所述的生物质沼气制取LNG的方法，其特征在于:在中压天然气分离器(9)内分离出的气体进入中压LNG换热器(8)进行冷量回收；在低压天然气分离器(11)中分离出的气体作为低压LNG换热器(10)和中压LNG换热器(8)的冷流体提供冷量。
【专利摘要】本发明公开了一种生物质沼气制取LNG的设备及方法，其中设备包括顺次连接的制沼用生物质储存罐、厌氧发酵罐、沼气精处理装置、中压丙烷换热器、低压丙烷换热器、高压天然气分离器、乙烯换热器、中压LNG换热器、中压天然气分离器、低压LNG换热器、低压天然气分离器和LNG储槽。LNG的制备方法包括生物质预处理、厌氧制沼、固液分离、出流储存、气体收集、沼气精处理、LNG制备等工艺。本发明能够使用生物质沼气制取LNG，开辟一条新的制取LNG的道路，缓解我国天然气资源匮乏的问题。
【IPC分类】C10L3-08
【公开号】CN104845690
【申请号】CN201510266519
【发明人】崔发生, 郭曙祥, 廖然, 赵健, 张晓龙
【申请人】中国华电工程(集团)有限公司, 北京华电中光新能源技术有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月22日