Проблемы с технологией очистки биогаза на самом деле не являются проблемами; настоящие проблемы заключаются в коммерческих аспектах и общих решениях
Thread Content
Последнее изменение в этом посте было сделано лицом lianglikun 20 мая 2016 года в 11:21. Прежде всего хотим отметить, что наша компания также способна к очистке биогаза с использованием технологии адсорбции под изменяющимся давлением. Мы уже создавали установки для очистки биогаза с производительностью 5000 Нм³ в час, а также небольшие портативные устройства. Мы говорим об этом лишь для того, чтобы показать, что приводимые данные имеют основания, они не являются вымыслом. В настоящее время существуют две основные технологии очистки биогаза: адсорбция под изменяющимся давлением и мембранная сепарация. Адсорбция под изменяющимся давлением — это проверенная временем технология разделения газов в Китае; её можно использовать для разделения метана и углекислого газа. Хотя эффективность этой технологии немного ниже, чем у мембранной сепарации, это связано с тем, что мембранная сепарация использует несколько ступеней, тогда как адсорбция под изменяющимся давлением обычно работает в одной ступени; при необходимости можно использовать обратный поток газа для повторного использования. Если же использовать две ступени, то можно достичь высокой эффективности. Мембранная сепарация также является зрелой технологией. При использовании этой технологии можно снизить содержание углекислого газа с 40% до 15 кг на единицу продукта, тогда как при использовании адсорбции под изменяющимся давлением это значение может снизиться до 5 кг на единицу продукта. Следовательно, адсорбция под изменяющимся давлением более экономична с точки зрения энергопотребления. При подаче газа в сеть давление будет ниже, поэтому эффективность адсорбции под изменяющимся давлением ещё выше. Ниже приведена таблица с показателями энергопотребления для различных методов очистки:Адсорбция под изменяющимся давлением, мембранная сепарация. Примечания: рабочее давление, МПа: 1,5; 0,6; 1,3. Мощность двигателя компрессора биогаза, кВт: 144; 102; 136. Потери энергии при компрессии CO2, кВт: 57,6; 40,8; 54,4 (исходя из 40% содержания CO2). Сравнение коэффициентов потерь энергии: 141%; 100%; 133% (исходя из адсорбции под изменяющимся давлением). Другие электроприборы и их мощность: насос для промывки + водонагреватель – 109 кВт; вакуумный насос – 30 кВт; конденсатор – 12 кВт. Общая мощность потребления электроэнергии, кВт: 253; 132; 148. Сравнение уровня энергопотребления: 192%; 100%; 112% (исходя из адсорбции под изменяющимся давлением). Но это всего лишь технические детали. На самом деле существуют и другие проблемы, которые сложно описать подробно. Основные моменты, которые следует учитывать: теплотворная способность, контроль при подаче газа в сеть, необходимость получения разрешений на подачу газа в сеть, лицензии на работы заправочных станций, радиус сбора соломы, комплексное использование биогазовых отходов.
Пока не будем обсуждать технические аспекты — проблемы с управлением действительно серьезны! ! !
Автор правильно говорит: в области технологий разделения биогаза действительно существует множество зрелых решений из области нефтехимии, которые можно использовать в качестве примера. Факт заключается в том, что при выборе технологий для практического применения люди также опираются на подобные решения, и это подтверждает их жизнеспособность. Конечно, есть ещё много аспектов, которые можно улучшить и оптимизировать, но технические проблемы не являются фактором, ограничивающим развитие этой отрасли. Спасибо за обмен данными. Значение расхода энергии в данном проекте довольно высокое — 30 кВт в вакууме
Что касается энергопотребления, автор учел только расход электроэнергии на первый этап повышения давления; расход энергии на последующее повышение давления до уровня природного газа не был учтен. На ранних этапах процесса повышения давления затраты невелики, а на поздних этапах — выше. В сумме разница не так уж и значительна, верно?
Действительно... именно управление является настоящей проблемой, мешающей развитию этой отрасли
Я даже не внимательно смотрел на эти значения — они взяты из предыдущих вариантов решений. Технология разделения на самом деле является технологией декарбонизации; в химической промышленности это уже давно разработанная технология. Технология адсорбции при изменении давления возникла изначально для декарбонизации аммиака и предназначена именно для решения проблемы декарбонизации.
Общее давление во всей системе остается одинаковым. Поэтому энергозатраты на обработку 60% метана также одинаковы. Однако при низком давлении в системе PSA можно удалить 40% углекислого газа, тогда как с помощью других методов для его удаления необходимо довести давление до более чем 10 кг/см². Именно в этом и заключается разница в энергозатратах между этими технологиями
Каковы могут быть уровень чистоты газа продукта и коэффициент восстановления при использовании технологии трансформативной адсорбции?
Чистота, безусловно, должна соответствовать минимальному стандарту теплотворной способности CNG — здесь проблем не будет. Уровень восстановления обычно составляет около 95%. Все зависит от требований заказчика.
На самом деле, если сравнивать показатели энергопотребления и другие характеристики, различия между ними не так уж и значительны. Ведь при сжатии биогаза при атмосферном давлении до 6 кг или до 13–15 кг коэффициент сжатия увеличивается всего на 2,5 единицы. После процесса промывки необходимо провести отжим, чтобы соответствовать требованиям трубопроводной транспортировки; кроме того, возникает и расход энергии. Для сжатия до довольно высокого давления ключевым моментом является то, что давление в главных трубопроводах города не должно быть слишком высоким, а давление в ветвях трубопроводов для поставки природного газа — низким. Поэтому методы промывки и мембранной сепарации оказываются неэффективными в таких условиях. А давление газа, получаемого методом трансформативной адсорбции, примерно соответствует давлению в городских трубопроводах. Поэтому с этой точки зрения у PSA есть определенные преимущества. Обработка воды после промывки также представляет собой сложную задачу: уровень давления недостаточен для полного удаления CO2 из воды, к тому же объем циркулирующей воды после промывки довольно велик. Общие затраты на эксплуатацию также будут выше. Инвестиции в оборудование для PSA, очевидно, будут значительными, особенно учитывая частую работу программируемых клапанов; надежность является важной проблемой. Несколько процедур выравнивания давления позволяют максимально восстановить запасы метана, но это снижает производственные мощности оборудования. Что касается мембранного разделения, то при длительной стабильной работе могут возникнуть определенные трудности. У каждой из трех технологий есть свои преимущества, так что не стоит однозначно отдавать предпочтение только своей технологии
Оценка положительная. По-видимому, стоимость очищенного биогаза сейчас составляет примерно 2–2,5 юаня. Неизвестно, актуальны ли эти цифры сейчас. Вопрос коммерциализации биогаза на практике действительно сложный. Для использования в автомобилях биогаз, вероятно, будет более подходящим, чем газ, поступающий в городские сети, хотя инвестиции в его производство велики