用于沼气制备压缩生物天然气的干燥装置制造方法
【专利摘要】本实用新型属于新能源制备【技术领域】，特别是涉及一种用于以沼气制备压缩生物天然气的干燥装置。包括脱水装置Ⅰ和脱水装置Ⅱ，在脱水装置Ⅰ和Ⅱ之间安装有压缩机，在脱水装置Ⅰ之前安装有水洗脱碳塔，在脱水装置Ⅱ排气口设有成品气输出管道，所述脱水装置Ⅰ和Ⅱ均为撬装式结构，脱水装置Ⅰ和Ⅱ分别包括沿气体干燥管路依次设置有过滤器一、干燥塔A、干燥塔B和过滤器二，还包括控制系统，所述过滤器一上部分别与干燥塔A和B底部连通，过滤器二上部分别与干燥塔A和B顶部连通，同时在干燥塔A和B之间设有再生气逆流加热再生管路，在再生气逆流加热再生管路上安装有闭式加热器、冷却分离器。本实用新型结构简单，处理效率高，操作方便，可根据不同的要求及用途合理配置，在保证处理质量的前提下有效降低运行成本，非常适于推广实施。
【专利说明】用于沼气制备压缩生物天然气的干燥装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于新能源制备【技术领域】，特别是涉及一种用于沼气制备压缩生物天然气的干燥装置。
【背景技术】
[0002]利用有机物厌氧生化处理产生的沼气，其主要成分为:甲烷50%_60%，二氧化碳50%-40%及少量的硫化氢等气体。近年来，沼气作为一种可再生能源在燃气、发电、工业锅炉等领域得到广泛应用，技术已基本成熟，然而沼气脱碳提纯制取生物天然气技术的发展将为沼气的应用领域提升至一个新的高度。生物天然气按国家标准(GB17820-1999) 二类气标准为:高位发热量≥31.4MJ/m--，二氧化碳≤3%，硫化氢≤20mg/m--。沼气脱碳提纯技术在沼气工程中的引入，不但提升了沼气工程整体技术水平，拓展沼气综合利用途径，为沼气行业持续发展奠定基础，而且可以通过脱碳提纯后出售生物天然气带来较高的资金回报。沼气脱碳提纯后即成为生物天燃气，作为一种生物燃气，具有清洁、高效、安全和可再生四大特征，其高效制备与综合利用是极具有代表性的双向清洁过程，可以弥补当前天然气能源供应不足的问题，作为新能型能源必将在能源格局中占有一席之地。
[0003]目前，天然气脱水装置多针对从油、气田采出及经湿法脱硫后的天然气，运用冷却法、吸收法、吸附法、膜分离法进行脱水处理。没有针对沼气经水洗脱碳制取的生物天然气进行干燥处理的成熟方法可以借鉴。仍需根据沼气经水洗脱碳制取的生物天然气的气质等特点，对各种脱水装置进行实用验证和优化调整。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题就是克服上述现有技术的不足，在现有沼气脱碳净化制取生物天然气技术的基础上，提供一种结构简单，处理效率高，操作方便，可根据不同的要求及用途合理配置，有效降低运行成本的用于沼气制备压缩生物天然气的干燥装置。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为:
[0006]一种用于沼气制备压缩生物天然气的干燥装置，包括脱水装置I和脱水装置II，在脱水装置I和II之间安装有压缩机，在脱水装置I之前安装有水洗脱碳塔，在脱水装置II排气口设有成品气输出管道，所述脱水装置I和II均为撬装式结构，脱水装置I和II分别包括沿气体干燥管路依次设置有过滤器一、干燥塔A、干燥塔B和过滤器二，还包括控制系统，所述过滤器一上部分别与干燥塔A和B底部连通，过滤器二上部分别与干燥塔A和B顶部连通，同时在干燥塔A和B之间设有再生气逆流加热再生管路，在再生气逆流加热再生管路上安装有闭式加热器、冷却分离器。
[0007]所述脱水装置I中再生气逆流加热再生管路为闭式循环管路，在闭式循环管路上同时安装有循环风机。
[0008]所述脱水装置II中再生气采用少量成品气，在成品气输出管道与闭式加热器之间设置有减压阀，经冷却分离器之后的成品气进入低压回收系统。[0009]所述在气体干燥管路上、干燥塔A和B气体进出口处分别设置有控制阀，同时在再生气循环管路上、干燥塔A和B气体进出口处分别设置有控制阀。
[0010]所述控制系统包括非防爆电控箱及机旁防爆启停按钮。
[0011]所述再生气循环管路上同时安装有压力表和温度计。
[0012]本实用新型技术方案的有益效果是:
[0013]1、在结构上，本实用新型用于沼气制备压缩生物天然气的干燥装置包括脱水装置I和II，脱硫净化后的沼气经压缩升压进行脱碳，脱碳后的沼气经装置I脱水干燥，达到管输要求后再次压缩，之后经装置II脱水干燥，制成压缩生物天然气(CBNG)，该装置系统针对沼气制备生物天然气过程中气体介质含水量较高的特性，配置干燥装置，实现稳定可靠的脱水效果，达到天然气标准中水露点的要求。其中脱水装置I和II采用不同于传统天然气吸附剂脱水方法，利用分子筛作为吸附剂进行脱水干燥，结构简单，处理效率高，操作方便，并根据不同用途合理配置，在保证处理质量的前提下有效降低运行成本。
[0014]2、在结构上，本实用新型设置有脱水装置I，经过加压水洗脱碳的沼气，压力在
1.9-2.0mpa经脱水装置I进行脱水处理，质量达到管输要求:合理调整吸附塔的工作和再生时间，以满足干气的露点要求，在节流降压时避免水合物及冰堵的发生。该脱水装置I使用过程中不损耗成品气，具有再生零排放及能耗低的优点。
[0015]3、在结构上，本实用新型设置有脱水装置I和II，经脱水装置I进行脱水处理，质量达到管输要求的气体经压缩机增压至20mpa后进入脱水装置II进行深度脱水处理，处理标准达到车用压缩天然气露点标准要求:合理调整吸附塔的工作和再生时间，以满足干气的露点要求，在节流降压时避免水合物及冰堵的发生，达到车用压缩天然气露点标准要求。
[0016]4、综上，本实用新型用于沼气制备压缩生物天然气的干燥装置结构简单，处理效率高，操作方便，可根据不同的要求及用途合理配置，在保证处理质量的前提下有效降低运行成本，非常适于推广实施。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细的说明，其中:
[0018]图1为本实用新型用于沼气制备压缩生物天然气的干燥装置的工艺流程图；
[0019]图2为本实用新型用于沼气制备压缩生物天然气的干燥装置的脱水装置I的工艺流程图；
[0020]图3为本实用新型用于沼气制备压缩生物天然气的干燥装置的脱水装置II的工艺流程图；
[0021]【具体实施方式】
[0022]实施例一:
[0023]参见图1至3，图中，本实用新型用于沼气制备压缩生物天然气的干燥装置，包括脱水装置I和脱水装置II，在脱水装置I和II之间安装有压缩机，在脱水装置I之前安装有水洗脱碳塔，在脱水装置II排气口设有成品气输出管道，所述脱水装置I和II均为撬装式结构，脱水装置I和II分别包括沿气体干燥管路依次设置有过滤器一、干燥塔A、干燥塔B和过滤器二，还包括控制系统，所述过滤器一上部分别与干燥塔A和B底部连通，过滤器二上部分别与干燥塔A和B顶部连通，同时在干燥塔A和B之间设有再生气逆流加热再生管路，在再生气逆流加热再生管路上安装有闭式加热器、冷却分离器。
[0024]所述脱水装置I中再生气逆流加热再生管路为闭式循环管路，在闭式循环管路上同时安装有循环风机。
[0025]所述脱水装置II中再生气采用少量成品气，在成品气输出管道与闭式加热器之间设置有减压阀，经冷却分离器之后的成品气进入低压回收系统。
[0026]所述在气体干燥管路上、干燥塔A和B气体进出口处分别设置有控制阀，同时在再生气循环管路上、干燥塔A和B气体进出口处分别设置有控制阀。
[0027]所述控制系统包括非防爆电控箱及机旁防爆启停按钮。
[0028]所述再生气循环管路上同时安装有压力表和温度计。在现场安装有压力表及温度计可现场显示工作压力、再生气压力及再生气进排气温度等。
[0029]本实用新型的工作过程及原理具体描述如下:
[0030]脱水装置I系列天然气加热等压再生干燥器采用两塔轮流工作制，即一塔工作时，另一塔处于再生或待机状态，达到设定的工作周期即人工或自动进行工作状态的切换。本系列加热再生干燥器系采用等压、变温吸附原理设计。等压、变温吸附干燥均是一种物理过程，它利用吸附剂对水蒸气分子的吸附容量随系统温度的变化而改变的性质，将气体中的水蒸气分子吸附分离，从而实现气体的干燥。吸附达到饱和后，吸附床层通过高温再生气体加热的方法，将其中的水分驱除，从而实现吸附剂的再生。
[0031]脱水装置I系列天然气干燥器采用闭式循环逆流加热再生工艺流程，利用变温吸附的长处，在进气温度及进气压力下吸附，在高温(约为180-250°C)系统工作压力下脱附再生。再生气为再生管路中的封闭气体，通过循环风机使其在再生气管路中循环流动，并通过电加热器对其加热后对吸附剂进行脱附，经再生塔出来后再通过冷却器对其冷却后进入液气分离器进行分离脱水。该流程为不损耗成品气，具有再生零排放及能耗低的优点。
[0032]脱水装置II系列天然气加热再生干燥器采用两塔轮流工作制，即一塔工作时，另一塔处于再生或待机状态，达到设定的工作周期即人工或自动进行工作状态的切换。本系列加热再生干燥器系采用变压、变温吸附原理设计。变压、变温吸附干燥均是一种物理过程，它利用吸附剂对水蒸气分子的吸附容量随系统压力、温度的变化而改变的性质，将气体中的水蒸气分子吸附分离，从而实现气体的干燥。吸附达到饱和后，吸附床层通过高温再生气体加热的方法，将其中的水份驱除，从而实现吸附剂的再生。
[0033]脱水装置II系列天然气干燥器采用逆流加热再生工艺流程，利用变压及变温吸附的长处，在进气温度及进气压力下吸附，在高温(约为180-230°C)及低压(2.0-3.0Mpa)下脱附再生。再生气采用少量成品气，减压后通过电加热器对其加热，然后进入再生塔对吸附已达饱和的吸附剂进行脱附再生，经排气阀出来后再进入冷却分离器进行分离脱水，再回到压缩机一级进气口或低压回收罐。再生系统压力应略高于压缩机一级进气压力以便再生气回收利用。再生气回收管路应单独接到回收罐，不能与排污管路等合并，以保障再生气管路运行顺畅。
[0034]以上所述仅为本实用新型示意性的【具体实施方式】，并非用以限定本实用新型的范围，任何本领域的技术人员在不脱离本实用新型构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
【权利要求】
1.一种用于沼气制备压缩生物天然气的干燥装置，包括脱水装置I和脱水装置II，在脱水装置I和II之间安装有压缩机，在脱水装置I之前安装有水洗脱碳塔，在脱水装置II排气口设有成品气输出管道，其特征是:所述脱水装置I和II均为撬装式结构，脱水装置I和II分别包括沿气体干燥管路依次设置有过滤器一、干燥塔A、干燥塔B和过滤器二，还包括控制系统，所述过滤器一上部分别与干燥塔A和B底部连通，过滤器二上部分别与干燥塔A和B顶部连通，同时在干燥塔A和B之间设有再生气逆流加热再生管路，在再生气逆流加热再生管路上安装有闭式加热器、冷却分离器。
2.根据权利要求1所述的用于沼气制备压缩生物天然气的干燥装置，其特征是:所述脱水装置I中再生气逆流加热再生管路为闭式循环管路，在闭式循环管路上同时安装有循环风机。
3.根据权利要求1所述的用于沼气制备压缩生物天然气的干燥装置，其特征是:所述脱水装置II中再生气采用少量成品气，在成品气输出管道与闭式加热器之间设置有减压阀，经冷却分离器之后的成品气进入低压回收系统。
4.根据权利要求1所述的用于沼气制备压缩生物天然气的干燥装置，其特征是:所述在气体干燥管路上、干燥塔A和B气体进出口处分别设置有控制阀，同时在再生气循环管路上、干燥塔A和B气体进出口处分别设置有控制阀。
5.根据权利要求1所述的用于沼气制备压缩生物天然气的干燥装置，其特征是:所述控制系统包括非防爆电控箱及机旁防爆启停按钮。
6.根据权利要求1所述的用于沼气制备压缩生物天然气的干燥装置，其特征是:所述再生气循环管路上同时安装有压力表和温度计。
【文档编号】C10L3/10GK203530266SQ201320649846
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年10月22日 优先权日:2013年10月22日
【发明者】张晓阳, 陆浩洋, 樊国军, 黄河龙, 刘克, 郭理臣, 刘纯显, 包恒亭, 赵印 申请人:中聚天冠生物能源有限公司