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沼气提纯技术全球扫描

新能源 技术扫描 新能源 企业推荐 沼气提纯
作者:宇墨智库 发表时间:2019-07-03

生物质能是全球继石油、煤炭、天然气之后的第四大能源。截至2015年,全球沼气产量约为570亿立方米,其中德国沼气年产量超过200亿立方。随着沼气产业在全球逐步实现规模化、产业化、市场化、及用途高值化,通过规模化大型沼气工程产生的沼气,直接用于发电或是通过沼气提纯工艺制成生物天然气(BNG)后并入天然气管网、车用燃气或工商企业用气,是实现沼气高值高效利用的未来方向之一,比如瑞典的生物天然气满足了全国30%车用燃气需求。同时,在沼气提纯的过程中捕捉CO₂, 也可以降低温室气体排放。预计到2020年我国沼气利用量将达到440 亿m³,可以预测沼气提纯技术将会成为沼气产业化发展的关键技术之一。因此本文在对沼气市场现状及发展前景进行一些分析的基础上,对全球范围的一些拥有沼气提纯关键技术的企业也进行介绍,望能够给相关从业人员提供些参考。



01 沼气产业市场现状

随着国内大力鼓励和支持发展可再生能源,生物质能发电投资热情迅速高涨,各类农林废弃物发电项目纷纷启动建设。2011-2017年我国沼气发电市场规模实现了跨越式增长,2011年的市场规模仅为7.89亿元左右,到2017年行业市场规模增长至18.12亿元。据前瞻产业研究院统计,截至2017年年底,全国已投产生物质发电项目744个,累计装机容量为1476万千瓦。其中,沼气发电项目136个,累计装机容量为50万千瓦,占全国生物质发电的18%。

02 未来发展 

政策激励和持续投资增长是促进生物天然气产业发展的关键因素。

2017年1月,国家发改委农业部发布的全国农村沼气发展 “十三五” 规划明确了到2020年全国规模化生物天然气工程达到197处,累计增量172处;规模化大型沼气工程由6972处增至10122处;沼气总产量由158亿立方米增至207亿立方米,年增速5.6%。同时, “十三五” 期间农村沼气工程总投资500 亿元,其中:规模化生物天然气工程181.2 亿元,规模化大型沼气工程133.61 亿元,中型沼气工程91 亿元,小型沼气工程59 亿元,户用沼气33.3亿元,沼气科技创新平台1.89 亿元。


03 沼气提纯技术介绍


沼气是一种混合气体,成分较复杂,不同的原料、发酵条件、发酵工艺和发酵阶段所产生的沼气成分不尽相同,体积组成大致为: 甲烷 ( CH₄ ) 50%~ 75%,二氧化碳 ( CO₂ ) 25% ~45%,水 ( H₂O,20 ~ 40 ℃下) 2% ~7%, 0~6000 mg/m³ 硫 化 氢 ( H₂S),以及少量N₂,O₂和H₂。根据国家标准需要通过净化提纯工艺达到含甲烷 95% ~ 97% ,用作车用燃气,或并入天然气管网,是将沼气高热值利用、发挥更大经济价值的重要方向。沼气提纯主要工艺过程包括干燥(去除水)、脱硫(去除H₂S)和脱碳(去除CO₂),通常沼气在干燥脱硫处理之后,进入脱碳提纯工艺。目前,国外商业化应用的沼气提纯方法主要有高压水洗法、物理吸收法、化学吸收法、膜分离法、低温深冷法 、和变压吸附法。

表1  常见脱硫技术优缺点分析


04 重点技术及相关海外企业介绍



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