一种基于膜法的填埋气提纯天然气工艺装置
技术领域
本实用新型涉及填埋气处理技术领域，具体为一种基于膜法的填埋气提纯天然气工艺装置。
背景技术
目前，我国石油、天然气资源匮乏，而且对外依赖度高；生物质资源十分丰富，但是开发利用滞后。国家能源局制订了生物天然气的中期发展规划，拟到2030年，使生物天然气的年产量达到400亿立方米的规模。国家“生物能源‘十三五’规划”，将“大力发展生物天然气”放在“发展布局和建设重点”四大生物能源品种之首；2020年的产量指标定为80亿立方米。
垃圾填埋场产生的填埋气产量较大，释放出来会对环境和人类造成严重的危害。其中填埋气中甲烷气体占50％，而甲烷气体是一种宝贵的清洁能源，具有较高的利用价值。目前常采用火炬燃烧的方式来处理填埋气，但这样的处理不仅没有真正达到减少环境污染的目的，还造成严重的资源浪费。为此，我们提出一种基于膜法的填埋气提纯天然气工艺装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于膜法的填埋气提纯天然气工艺装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于膜法的填埋气提纯天然气工艺装置，包括罗茨风机、预处理系统、脱硫塔、压缩设备、脱氧塔、分离膜组和CNG压缩机，所述罗茨风机的进气端与填埋气出口连接，所述罗茨风机的出气端与预处理系统的输入端连接，所述预处理系统的输出端与脱硫塔的输入端连接，所述脱硫塔的输出端与压缩设备的输入端连接，所述压缩设备的输出端与脱氧塔的输入端连接，所述脱氧塔的输出端与分离膜组的输入端连接，所述分离膜组的输出端与CNG压缩机的输入端连接。
优选的，所述预处理系统包括换热器、气液分离器和精密过滤器，所述换热器的输入端与罗茨风机的输出端连接，所述换热器的输出端与气液分离器的输入端连接，所述气液分离器的输出端与精密过滤器的输入端连接。
优选的，所述换热器与罗茨风机的连接处安装有粗过滤器。
优选的，所述脱硫塔为干式脱硫塔。
优选的，所述压缩设备为橇装式喷油螺杆压缩机。
1、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：垃圾填埋场中收集到的填埋气，经填埋气预处理系统将填埋气中的H2S、H2O等除去，再经过填埋气压缩机加压至0.5MPa·G，然后再通过催化脱氧将填埋气中的O2脱除，然后再经过分离膜组工艺将填埋气提纯至车用压缩天然气，最后经过CNG压缩机加压至20MPa·G直接经加气柱充入CNG运输管束车。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图。
图中：1、罗茨风机；2、预处理系统；3、脱硫塔；4、压缩设备；5、脱氧塔；6、分离膜组；7、CNG压缩机；8、换热器；9、气液分离器；10、精密过滤器。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种基于膜法的填埋气提纯天然气工艺装置，包括罗茨风机1、预处理系统2、脱硫塔3、压缩设备4、脱氧塔5、分离膜组6和CNG压缩机7，罗茨风机1的进气端与填埋气出口连接，罗茨风机1的出气端与预处理系统2的输入端连接，预处理系统2不仅用于实现对填埋气的增压、稳压、温度调节、除杂质、脱水和安全保护等处理功能，同时还是垃圾填埋场气体收集系统与提纯系统之间的燃气输送桥，预处理系统2的输出端与脱硫塔3的输入端连接，设置两台脱硫塔，两塔之间可以并联也可以串联操作，脱硫塔3的输出端与压缩设备4的输入端连接，压缩设备4采用喷油螺杆压缩机，设计出口压力0.6MPa，排气量2250Nm3/h，出口温度40℃，压缩设备4的输出端与脱氧塔5的输入端连接，在催化剂的作用下使填埋气中的O2和CH4、H2或者甲醇(乙醇)等气体反应脱除，原料气经压缩、出脱硫塔后进入脱氧前余热回收系统，可实现原料气预热以达到精脱硫工作温度及脱氧催化剂起活温度，同时降低脱氧后气体温度，有效利用反应热源，降低装置能耗，同时增加装置安全性，同时根据反应温度配比进气量，维持催化燃烧反应在较低温度内，既能保证O2有效燃烧脱除，又能保证装置在安全稳定工况下运行，最终经余热回收系统后气体温度仍较高，根据项目气候温度情况，采用风冷水及水冷双重方式保证气体温度，既能为气体降温，又能有效利用自然环境降低装置能耗，脱氧塔5的输出端与分离膜组6的输入端连接，通过渗透分离将CO2分离出来，从而提高纯度，分离膜组6的输出端与CNG压缩机7的输入端连接，从而压缩后直接经加气柱充入CNG运输管束车。
预处理系统2包括换热器8、气液分离器9和精密过滤器10，换热器8的输入端与罗茨风机1的输出端连接，换热器8的输出端与气液分离器9的输入端连接，气液分离器9的输出端与精密过滤器10的输入端连接，垃圾填埋气(LFG)由罗茨风机1抽采进入预处理系统2，预处理系统2设置降温除水除尘装置，预处理系统2入口设置粗过滤器以过滤LFG中的大颗粒杂志及部分液态水，设置一台换热器8将原料气温度降至20℃以内，使原气体中的饱和水份以游离态析出，后经气液分离器有效去除，气液分离器9除水率达97％以上，预处理系统2出口设置精密过滤器10，以保证气体中固体杂志有效去除。
换热器8与罗茨风机1的连接处安装有粗过滤器，用来过滤大颗粒杂志。
脱硫塔3为干式脱硫塔，脱硫采用干式脱硫工艺，脱硫剂采用固体氧化铁，同时为了提高脱硫剂的利用效率。
压缩设备4为橇装式喷油螺杆压缩机，压缩设备4采用橇装式喷油螺杆压缩机，工艺气压力和流量稳定，同时出口气路设置冷却设备以调节气体温度。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
