沼气回收CNG天然气装置
| 更新时间： | 2023-08-17 |
| 报 价： |  |
沼气回收CNG天然气装置整套装置采用针对性设计，即针对用户不同成分的原料气进行不同设计，在确保产品功能的同时尽量减少设备投资及运行能耗；
- 产品描述
沼气回收CNG天然气装置
1.设备简练，占地面积小，安装方便；
2.控制系统采用集散控制系统(DCS系统)，操作简单，可实现24小时连续运转无人值守；
3.整套设备二氧化碳接触部分采用全不锈钢材质，安全性、稳定性强。
沼气中的主要成分为CH4、H2S、CO2，该装置工艺设计利用沼气组分差异较大的特点，分段处理。先后采用湿法脱硫液循环再生工艺，双变压吸附分离提纯工艺(SPSA)，有效的将组分中的H2S、CO2等气体进行分类回收及利用，后增设多级PSA装置，回收浓缩解析气中的CH4，加工成生物天然气。这种沼气的提纯与高值环保利用的方式可以极大的增大用户盈利的空间和商业运营范围。
工艺装置流程说明
3.2.1低压沼气的增压压缩
沼气经过经压缩机压缩至4.0Mpa，
3.2.1沼气的脱碳和脱水干燥
沼气,本身含有一定量的CO2，为了装置正常运行，必须去除掉，尾气中含有的H2S和CO2统称为酸性气体，它们的存在会造成金属腐蚀并污染。
用于尾气脱除酸气的有溶剂吸收法、物理吸收法、氧化还原法和分子筛吸附法。目前普遍*和广泛应用的溶剂吸收法和分子筛法。
溶剂吸收法是以可逆的化学反应为基础，以碱性溶剂为吸收剂的脱硫，溶剂与原料气中的酸组分(主要是H2S和CO2)反应而生成化合物；吸收了酸气的富液在升高温度、压力的条件下又能分解而放出酸气，从而实现溶剂的再生利用。溶剂吸收法所用溶剂一般为烷醇胺类，主要有一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、二异胺(DIPA)、二乙醇胺(MDEA)等。
分子筛法是利用分子筛的吸附性能来同时脱除水分和二氧化碳。
由于本天然气液化装置的原料天然气中二氧化碳含量较高，不适用于分子筛法，因此选择溶剂吸收法来脱除原料天然气中的酸性气体(二氧化碳)。
该工艺由2台吸附器连续循环使用，1台吸附器处于吸附阶段，另1台吸附器则处于吸附剂再生的吹冷和加热阶段。再生气采用精馏塔塔顶出来的尾气。再生后再生气体送出界区。
1)吸附
原料气自塔底经程控阀进入正处于吸附状态的吸附塔A内。在吸附剂的选择吸附下，其中的水分和其他微量杂质被吸附下来，未被吸附的原料气从塔顶，通控阀进入后工序。当被吸附杂质的传质区前沿(称为吸附前沿)到达床层出口预留段时，关掉该吸附塔的原料气进料阀和产品气出口阀停止吸附。吸附床开始转入再生。目前的状态为吸附塔B吸附，A塔再生。
2)逆放
这是在吸附结束后，逆着吸附方向进行减压，使被吸附的气体减压解吸出来的。A塔内气体从塔的底部经程控阀出来，再通过调节阀调节压力后放空。
3)再生加热
在逆放结束后，采用尾气气(开车初期可用原料气代替)经再生气加热器加热到～220℃后，经程控阀从吸附塔顶自上而下冲洗1A塔内的吸附剂床层，将吸附在吸附剂上的杂质*解吸出来，使吸附剂再生的，加热后的气体通控阀放空。当
塔底部出口温度达到180℃~200℃时可认为再生完成。
4)吹冷
当再生加热完成后，关闭加热器，尾气对吸附塔A自上而下进行吹冷，当出口温度到常温时该结束。
5)升压
在再生完成后，用吸附后的纯净气体通过调节阀对吸附塔A进行而平稳地升压至吸附压力。
经这一后吸附塔便完成了一个完整的“吸附-再生”循环，又为下一次吸附做好了。
整个净化单元由程序自动完成。净化压力由调节阀控制。自干燥塔出来的气体经过粉尘过滤器进入主换热器。
脱水工序主要工艺操作条件如下表8所示。
在本工序出口的工艺管线上配置在线仪用以监测干燥效果，确保进入冷箱的原料气工艺要求。
3.2.2LNG液化提取
液化分离部分拟采用间接机制冷加精馏液化的流程。
经干燥后的沼气温度约40℃，压力约4.0MPa，进入冷箱，依次经过主翅式换热器充分换热后成为过冷LNG产品经过减压送往LNG储槽。
循环制冷采用单级制冷，其主要由压缩机、透平机、冷箱等设备构成。通过循环为原料气的液化与精馏提供冷量。
本流程组织比较成熟,简单,效率和能耗都处于上佳.
3.3自控技术方案
3.3.1控制水平和主要控制方案
1)DCS
本装置主要的工艺物料是其他，其特点是：易燃、易爆。根据LNG生产的要求，本项目的自动控制方案为：
主要生产装置采用先进的集散控制(DCS)，在控制室对工艺各单元和公用工程进行工艺操作数据与操作状态采集、处理、显示和存储，通过液晶显示器显示工艺流程图、工艺操作数据、工艺运行状态、趋势记录、生产报表和等画面，并可通过打印机打印各种画面、报表和记录。为生产的控制精度，设计除采用常规的定值控制外，还设有压力分程控制等复杂控制。重要的工艺操作控制参数设置联锁及ESD，操作运行越限与故障装置。
沼气回收CNG天然气装置的控制室，包括操作控制室、机柜室、工程师站室、UPS间等。在控制室内设有可燃、有体检测盘、火灾盘等。控制室单独设在控制楼内。
1.设备简练，占地面积小，安装方便；
2.控制系统采用集散控制系统(DCS系统)，操作简单，可实现24小时连续运转无人值守；
3.整套设备二氧化碳接触部分采用全不锈钢材质，安全性、稳定性强。
沼气中的主要成分为CH4、H2S、CO2，该装置工艺设计利用沼气组分差异较大的特点，分段处理。先后采用湿法脱硫液循环再生工艺，双变压吸附分离提纯工艺(SPSA)，有效的将组分中的H2S、CO2等气体进行分类回收及利用，后增设多级PSA装置，回收浓缩解析气中的CH4，加工成生物天然气。这种沼气的提纯与高值环保利用的方式可以极大的增大用户盈利的空间和商业运营范围。
工艺装置流程说明
3.2.1低压沼气的增压压缩
沼气经过经压缩机压缩至4.0Mpa，
3.2.1沼气的脱碳和脱水干燥
沼气,本身含有一定量的CO2，为了装置正常运行，必须去除掉，尾气中含有的H2S和CO2统称为酸性气体，它们的存在会造成金属腐蚀并污染。
用于尾气脱除酸气的有溶剂吸收法、物理吸收法、氧化还原法和分子筛吸附法。目前普遍*和广泛应用的溶剂吸收法和分子筛法。
溶剂吸收法是以可逆的化学反应为基础，以碱性溶剂为吸收剂的脱硫，溶剂与原料气中的酸组分(主要是H2S和CO2)反应而生成化合物；吸收了酸气的富液在升高温度、压力的条件下又能分解而放出酸气，从而实现溶剂的再生利用。溶剂吸收法所用溶剂一般为烷醇胺类，主要有一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、二异胺(DIPA)、二乙醇胺(MDEA)等。
分子筛法是利用分子筛的吸附性能来同时脱除水分和二氧化碳。
由于本天然气液化装置的原料天然气中二氧化碳含量较高，不适用于分子筛法，因此选择溶剂吸收法来脱除原料天然气中的酸性气体(二氧化碳)。
该工艺由2台吸附器连续循环使用，1台吸附器处于吸附阶段，另1台吸附器则处于吸附剂再生的吹冷和加热阶段。再生气采用精馏塔塔顶出来的尾气。再生后再生气体送出界区。
1)吸附
原料气自塔底经程控阀进入正处于吸附状态的吸附塔A内。在吸附剂的选择吸附下，其中的水分和其他微量杂质被吸附下来，未被吸附的原料气从塔顶，通控阀进入后工序。当被吸附杂质的传质区前沿(称为吸附前沿)到达床层出口预留段时，关掉该吸附塔的原料气进料阀和产品气出口阀停止吸附。吸附床开始转入再生。目前的状态为吸附塔B吸附，A塔再生。
2)逆放
这是在吸附结束后，逆着吸附方向进行减压，使被吸附的气体减压解吸出来的。A塔内气体从塔的底部经程控阀出来，再通过调节阀调节压力后放空。
3)再生加热
在逆放结束后，采用尾气气(开车初期可用原料气代替)经再生气加热器加热到～220℃后，经程控阀从吸附塔顶自上而下冲洗1A塔内的吸附剂床层，将吸附在吸附剂上的杂质*解吸出来，使吸附剂再生的，加热后的气体通控阀放空。当
塔底部出口温度达到180℃~200℃时可认为再生完成。
4)吹冷
当再生加热完成后，关闭加热器，尾气对吸附塔A自上而下进行吹冷，当出口温度到常温时该结束。
5)升压
在再生完成后，用吸附后的纯净气体通过调节阀对吸附塔A进行而平稳地升压至吸附压力。
经这一后吸附塔便完成了一个完整的“吸附-再生”循环，又为下一次吸附做好了。
整个净化单元由程序自动完成。净化压力由调节阀控制。自干燥塔出来的气体经过粉尘过滤器进入主换热器。
脱水工序主要工艺操作条件如下表8所示。
在本工序出口的工艺管线上配置在线仪用以监测干燥效果，确保进入冷箱的原料气工艺要求。
3.2.2LNG液化提取
液化分离部分拟采用间接机制冷加精馏液化的流程。
经干燥后的沼气温度约40℃，压力约4.0MPa，进入冷箱，依次经过主翅式换热器充分换热后成为过冷LNG产品经过减压送往LNG储槽。
循环制冷采用单级制冷，其主要由压缩机、透平机、冷箱等设备构成。通过循环为原料气的液化与精馏提供冷量。
本流程组织比较成熟,简单,效率和能耗都处于上佳.
3.3自控技术方案
3.3.1控制水平和主要控制方案
1)DCS
本装置主要的工艺物料是其他，其特点是：易燃、易爆。根据LNG生产的要求，本项目的自动控制方案为：
主要生产装置采用先进的集散控制(DCS)，在控制室对工艺各单元和公用工程进行工艺操作数据与操作状态采集、处理、显示和存储，通过液晶显示器显示工艺流程图、工艺操作数据、工艺运行状态、趋势记录、生产报表和等画面，并可通过打印机打印各种画面、报表和记录。为生产的控制精度，设计除采用常规的定值控制外，还设有压力分程控制等复杂控制。重要的工艺操作控制参数设置联锁及ESD，操作运行越限与故障装置。
沼气回收CNG天然气装置的控制室，包括操作控制室、机柜室、工程师站室、UPS间等。在控制室内设有可燃、有体检测盘、火灾盘等。控制室单独设在控制楼内。
