Modernizace bioplynu | Condorchem Enviro Solutions

CLEAN-BGAS UPGR je technologie zaměřená na modernizaci bioplynu na výrobu biometanu. V technologii jsou různé fáze a jsou založeny na chemickém procesu, který zahrnuje chemickou pračku s aminy. Technologie má různé moduly:

• Čištění bioplynu
• Odstraňování CO2 / produkce biometanu
• Regenerace rozpouštědla
• Sušení plynem/biometanem

Naše vybavení

Modernizace bioplynu. Od bioplynu po zemní plyn.

Potřeba energie roste. Energie je potřebná nejen pro život, ale také pro různé procesy a průmyslová odvětví, která uspokojují životně důležité potřeby společnosti.

Bioplyn z různých zdrojů je cenným materiálem pro výrobu energie, chemikálií a biopaliv. Protože se jedná o obnovitelnou energii, je nevyčerpatelná, čistá a samopoužitelná, což umožňuje výrobu plánovat a přizpůsobovat potřebám spotřeby. Využívání bioplynu způsobuje menší znečištění životního prostředí a představuje schůdnou alternativu vzhledem k výraznému vyčerpání fosilních paliv, jejichž ceny v současnosti rostou.

Současným trendem je zaměřit se na výrobu bioplynu jako náhradu zemního plynu, pro vstřikování do sítě nebo pro pohon motorových vozidel.

Zemní plyn se v přírodním prostředí nachází v podzemí v „plynových kapsách“ pokrytých nepropustnými vrstvami, které brání jeho úniku do atmosféry. Spolu s ropou ji lze nalézt také v ropných vrtech nebo výhradně nalezištích zemního plynu. Hlavní složkou zemního plynu je vždy metan (CH4), který tvoří 83 % až 97 % celkové směsi. Dalšími plynnými uhlovodíky, které jsou vždy přítomny v zemním plynu, i když v menším množství, jsou ethan (C2H6), butan (C4H10) a propan (C3H8). Konečně, neuhlovodíkové složky zemního plynu typicky zahrnují dusík, oxid uhličitý, sirovodík, helium a argon.

Vývoj v oblasti bioplynu dospěl do bodu, kdy je trend ke stále většímu důrazu na využití bioplynu jako náhrady zemního plynu prostřednictvím výroby biometanu. K dosažení této konverze se na trhu objevují různé technologie.

CLEAN-BGAS UPGR

Čištění bioplynu: Cílem je oddělit všechny nečistoty z bioplynu před tím, než vstoupí do procesu odstraňování CO2. Tento krok odstraňuje nežádoucí sloučeniny, jako jsou siloxany, vlhkost, částice, halogenované uhlovodíky a NH3, které mohou kontaminovat rozpouštědlo používané k čištění.

Odstraňování CO2 / biometanu. Odstraňování CO2 / produkce biometanu: To se provádí chemickou absorpcí. Bioplyn se promyje vhodným chemickým rozpouštědlem (alkanoaminem), aby se z proudu odstranilo až 100 % CO2, stejně jako veškeré stopy H2S, které se mohou v bioplynu nacházet. Tento proces produkuje proud bioplynu s vysokým obsahem CH4, podobný zemnímu plynu.

Regenerace rozpouštědla: Regenerace rozpouštědla se provádí destilací. Tím se odstraní proud CO2 z rozpouštědla zachyceného z bioplynu. Rozpouštědlo se opět používá v absorpčním provozu, zatímco CO2 může být určeno pro jiné účely (plnění hasicích přístrojů, suchý led, pěstování mořských řas, petrochemie atd.).

Sušení plynem/biometanem: Účelem této operace je poskytnout suchý plyn pro kompresi a skladování. Tato operace zahrnuje chlazení a sušení adsorpcí. Pro poslední operaci se používají látky s vysokou absorpční schopností.

Výhody

• Nízká spotřeba energie
• Minimální investice do stavebních prací
• Ekologické palivo
• Nízkotlaký provoz
• Selektivní rozpouštědlo s minimální ztrátou metanu

Aplikace

• Biopaliva pro vozidla
• Vtláčení zemního plynu do sítě
• Suroviny pro výrobu metanolu a vodíku
• Vysoká čistota CO2
• Jako zemní plyn

Instalace

• Ventilátor
• Chladiče
• Uhlíkový filtr
• Prachový filtr
• Absorpční věž
• Sušící věže
• Regenerace sušících věží
• Odsolovací věž
• Destilační věž

Technické vlastnosti

• Vhodné pro jakýkoli typ bioplynu.
• Kompaktní zařízení instalované v upravených přepravních kontejnerech.
• Modulární vybavení v závislosti na vozidlech.
• Pracuje při nízkých tlacích.
• Inteligentní řízení vyrobené energie.
• Plně automatický systém.
• Produkuje proud CO2 o vysoké koncentraci užitečný pro trh.

Technologie zušlechťování bioplynu pro výrobu biometanu

V současné době můžeme mluvit o dvou hlavních typech bioplynu. První je bioplyn, který se vyrábí řízeně. Tato metoda je založena na technologii anaerobní digesce, obvykle zahrnující různé typy bioreaktorů v závislosti na zpracovávaném materiálu. Druhým je bioplyn produkovaný přirozeně (nekontrolovaně) a v současnosti se nejčastěji vyskytuje na skládkách.

Tabulka 1 ukazuje typické složení bioplynu podle jeho původu, tedy zpracovávaného materiálu.

Přestože jsou pro výrobu biometanu vhodné všechny druhy bioplynu, bioplyn z řízených procesů je kvalitnější s cílem přeměnit se na plyn s vlastnostmi podobnými NG. To je způsobeno koncentrací metanu (CH4), které lze dosáhnout, a nižší koncentrací znečišťujících látek, jako je O2. Tabulka 1 ukazuje typické složení produkovaného bioplynu podle druhů odpadu.

Na trhu se nyní objevuje řada technologií pro zušlechťování bioplynu nebo jeho přeměnu na biometan (vysoká a konstantní výhřevnost), díky čemuž se tento plyn stává látkou s velkým aplikačním potenciálem. Mezi tyto metody patří:
Chemická absorpce: Je založena na acidobazické reakci, která využívá selektivní činidlo k minimalizaci ztráty metanu (CH4). Tato technologie pracuje při nízkých tlacích.

Mytí tlakovou vodou. Tato operace je založena na principu rozpustnosti plynů ve vodě, která závisí na teplotě a tlaku. V tomto případě existují dva typy technologií: s recyklací vody a bez recyklace. Tyto technologie pracují pod vysokým tlakem.

Adsorpční metody: Molekulární síta. Jsou založeny na molekulárních přitažlivých silách mezi adsorbátem a adsorbentem (van der Waalsovy síly), kde dochází k určité chemické reakci a důležitou roli hraje poměr velikosti molekul k velikosti pórů adsorbentu. V této kategorii existuje řada různých metod, z nichž nejběžnější je založena na adsorpci tlakovým výkyvem (PSA). Tato technologie se vyznačuje provozem při vysokých tlacích.

Kryogenní separace: Základem je kontinuální stlačování, chlazení a expanze (destilace za studena) bioplynu. Tyto operace oddělují CO2 od bioplynu, čímž se zvyšuje koncentrace metanu (CH4) v tomto plynu. To je založeno na znalosti trojného bodu každé složky a podmínek, za kterých lze tohoto bodu dosáhnout (T a P). Tato technologie pracuje pod vysokým tlakem.

Separace membrán: Založena na principu propustnosti různých složek. Propustnost je schopnost materiálu umožnit průtok skrz sebe, aniž by se změnila jeho vnitřní struktura. Typicky se používají membrány typu dutých vláken. Tento proces vyžaduje vysoký tlak.

Tabulka 2 ukazuje typické složení zemního plynu, bioplynu a obohaceného bioplynu (biometan). V tomto případě se obohacený bioplyn získává promýváním vodou pod tlakem.

Na Obr. Obrázek 1 ukazuje povahu odhadovaných investičních nákladů v závislosti na kapacitě zpracování surového bioplynu pro různé dostupné technologie výroby biometanu.

Na Obr. Obrázek 2 ukazuje současný rozsah aplikace různých technologií zušlechťování bioplynu k dosažení kvality zemního plynu. Podle tabulky jsou tři nejpoužívanější metody čištění tlakovou vodou, chemické čištění a adsorpce tlakovým výkyvem (PSA). Vzhledem k vývoji membránových charakteristik se v tomto sektoru stále více používá membránová separace.

Na Obr. 3 ukazuje aplikaci metod obohacování bioplynu v různých zemích. Hlavní aplikace je zaměřena na výrobu biometanu pro vstřikování do sítě.