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沼氣提純液化制LNG和LCO2系統(tǒng)主要包括:沼氣提純系統(tǒng)、精提純系統(tǒng)、液化深冷系統(tǒng)、LNG裝車系統(tǒng)、CO2干燥系統(tǒng)、CO2低溫精餾系統(tǒng)、LCO2儲運(yùn)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、儀表風(fēng)和制氮系統(tǒng)、安全放散系統(tǒng)、導(dǎo)熱油爐系統(tǒng)、配電系統(tǒng)以及分析化驗(yàn)系統(tǒng)等。
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來自前端的生物沼氣進(jìn)入沼氣提純系統(tǒng),依次經(jīng)沼氣脫硫、冷干脫水、初步增壓、PSA變壓吸附脫碳后,得到生物天然氣(CH4≥97%、CO2≤3%)。生物天然氣送入精提純系統(tǒng),依次經(jīng)二次增壓、精脫CO2、吸附脫水脫汞后,送入深冷液化系統(tǒng),得到LNG產(chǎn)品(-162℃)。而沼氣提純系統(tǒng)產(chǎn)生的解析氣依次經(jīng)CO2干燥系統(tǒng)和低溫精餾分離系統(tǒng)得到LCO2產(chǎn)品(-25℃)。低溫精餾化分離系統(tǒng)產(chǎn)生的不凝氣則返回沼氣提純系統(tǒng)。
沼氣提純液化制LNG和LCO2系統(tǒng)主要包括:沼氣提純系統(tǒng)、精提純系統(tǒng)、液化深冷系統(tǒng)、LNG裝車系統(tǒng)、CO2干燥系統(tǒng)、CO2低溫精餾系統(tǒng)、LCO2儲運(yùn)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、儀表風(fēng)和制氮系統(tǒng)、安全放散系統(tǒng)、導(dǎo)熱油爐系統(tǒng)、配電系統(tǒng)以及分析化驗(yàn)系統(tǒng)等。沼氣提純液化制LNG和LCO2工藝路線如圖1所示。
圖1 沼氣提純液化制LNG和LCO2工藝路線
產(chǎn)品質(zhì)量
(1)生物天然氣質(zhì)量滿足《GB/T41328-2022》中要求;
(2)LNG產(chǎn)品質(zhì)量滿足《GB/T38753-2020》中要求。
(3)LCO2產(chǎn)品質(zhì)量滿足《GB/T6052-2011 液態(tài)二氧化碳》中要求。
來自前端的沼氣先進(jìn)入沼氣氣柜暫存后,進(jìn)入沼氣脫硫系統(tǒng)經(jīng)干法脫硫(或先濕法再干法)至≤4ppm,送入冷干機(jī)(I)冷干脫水后(脫水溫度5~10℃),送入沼氣壓縮機(jī)增壓并冷卻后,經(jīng)冷干機(jī)(II)脫水后,送入變壓吸附系統(tǒng)(PSA),脫除CO2后得到生物天然氣(CH4≥97%、CO2≤3%),而富含CO2的解析氣送入CO2回收系統(tǒng)。沼氣提純路線如圖2所示。
圖2 沼氣粗提純系統(tǒng)工藝路線
來自沼氣粗提純系統(tǒng)的生物天然氣,經(jīng)二次增壓后,送入活化胺液系統(tǒng)脫碳后,送入天然氣干燥系統(tǒng),進(jìn)行脫水脫汞得到滿足液化要求的合格天然氣(CO2≤50ppm、H2O≤1ppm,)。吸收CO2的活化胺液則送入解析塔再生、冷卻后,經(jīng)泵輸送至脫碳塔中,進(jìn)行下一循環(huán)。生物天然氣精提純路線如圖3所示。
圖3 生物天然氣精提純工藝路線
來自生物天然氣精提純系統(tǒng)的合格天然氣、氣液和液相冷劑(來自冷劑壓縮機(jī)出口)分別從各自流道進(jìn)入液化冷箱上部,與節(jié)流后混合冷劑換熱至-50℃。預(yù)冷后的生物天然氣則繼續(xù)進(jìn)入冷箱深冷段與節(jié)流后的氣相冷劑換熱至-162℃后,經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流減壓后送入LNG裝車系統(tǒng)。
而預(yù)冷后的液相冷劑經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流至0.13Mpa.G,再進(jìn)入中溫冷劑分離器后,會同來自冷箱深冷段的氣相冷劑(節(jié)流后)返流至冷箱預(yù)冷段為預(yù)冷段提供冷能。
預(yù)冷后的氣相冷劑則氣相冷劑則繼續(xù)進(jìn)入冷箱深冷段與節(jié)流后的氣相冷劑換熱至-161.8℃后,節(jié)流閥節(jié)流至0.15Mpa.G(-165℃),再進(jìn)入低溫冷劑分離器,先返流至冷箱深冷段復(fù)溫,再與節(jié)流后的液相冷劑一起返流至冷箱預(yù)冷段復(fù)溫至37℃(0.11Mpa.G)后,返流至冷劑壓縮機(jī)入口。由冷劑壓縮機(jī)增壓至3.1Mpa.G后,經(jīng)壓縮機(jī)出口冷卻器冷卻至40℃,再經(jīng)出口氣液分離器分離出氣液兩相進(jìn)入冷箱預(yù)冷段進(jìn)行下一循環(huán)工作。
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