探秘!沼氣提純生物天然氣的發展前景

2024年2月21日發(作者：商業項目)

探秘！沼氣提純生物天然氣的發展前景

目前，以有機廢棄物為原料的現代化的沼氣生產、加工和應用越來越受到重視和普及，例如原料相對集中進行厭氧發酵、沼氣經壓縮凈化后精制成生物天然氣用于運輸燃料或民用燃氣和發電等。

甲烷作為燃料燃燒過程釋放出的溫室氣體最低，而以甲烷為主要成分的沼氣生產又是消除環境污染物的清潔過程，因此制造與利用的雙向清潔過程，使沼氣越來越得到人們的青睞。把沼氣凈化、壓縮后作為天然氣的替代產品，是人類在環境保護、實現可持續發展方面又邁進的一步。

聯合國工業發展組織的《生物能源戰略(2007)》指出，沼氣可提純為生物天然氣，并可通過壓縮制成CNG供車用。在國外，沼氣提純制取生物天然氣技術成熟，已基本實現產業化。瑞典在全球率先開發車用壓縮天然氣，已有多個城市完全使用車用生物天然氣，瑞士、德國等國家也建設了大量的沼氣提純廠和壓縮車用生物天然氣加氣站。

在國內，沼氣資源十分豐富，但利用方式比較傳統，除少數獲得發電上網補貼的企業外，主要為燒鍋爐、發電自用。近年來，出現了較多高產量沼氣工程，日產沼氣量達到10000~150000Nm3，遠遠大于企業自用所需的氣量，多余沼氣往往通入鍋爐不完全燃燒甚至直接排放，造成環境污染和資源浪費。在當前節能減排嚴峻趨勢下，沼氣提純生物天然氣是必然的發展趨勢。

一、 提純技術的可行性

沼氣提純在西歐（德國、丹麥、瑞典等）一些國家的能源總量的比例為10%左右。沼氣提純技術，如加壓水洗法、化學吸收法、變壓吸附法和膜分離法等技術已實現商業化利用，其中加壓水洗法和變壓吸附法歐洲沼氣提純市場使用率最高，各占1/3。

在國內，沼氣提純技術近幾年逐漸興起，但提純的主要工藝，包括脫硫、脫碳和脫水，在合成氨等工業氣體凈化項目中早已應用廣泛并發展成熟。

脫硫方面，可分為干法和濕法兩大類，其中干法以活性碳法和氧化鐵法為主，濕法包括化學法、物理法和物化法。在硫含量低的情況下采用干法脫硫即可，硫含量高的情況下一般以濕式氧化法為主，并采用干法脫硫加以輔助結合。

脫碳方面，主要有加壓水洗法、變壓吸附法、膜分離法等物理法和NDEA、碳酸丙烯酯等化學法，其中壓力水洗法和變壓吸附法是較為成熟和穩定的工藝，適用于大型沼氣工程，運行可靠性高，工程經驗多，壓力水洗法甲烷回收率更具優勢。

脫水方面，在國內的加氣母站均設有脫水裝置，一般采用物理吸附脫水法。

經過上述工藝，可使凈化氣達到車用燃氣標準，凈化后的產品氣可進入城市燃氣管網。

二、沼氣提純生物天然氣的意義

1、 改善能源結構

目前我國已成為第二大能源消費國，化石燃料的生產和使用引起嚴重的溫室效應、酸雨、破壞臭氧層等環境問題。《國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》提出，推出能源生產結構和利用方式變革，推進能源多元清潔發展。繼《天然氣利用政策》實施后，相關部門出臺了《關于發展天然氣分布式能源的指導意見》；日前，國家能源局向各省及九家央企下發了“國家能源局綜合司關于請編制生物天然氣發展中長期規劃的通知”，表明了中國政府發展“氣體能源”，大力推動節能減排和積極發展低碳經濟的決心和意志。

生物天然氣作為一種清潔的氣體能源，以其循環環保、變“廢”為“寶”、副產品可利用、成本低廉、技術成熟易推廣等特點，在補充我國氣體能源不足方面大有作為。

2、 減少溫室氣體排放

由于日益嚴重的全球變暖趨勢收到世界各國的重視，溫室氣體減排越來越緊迫。CH4的溫室氣體效應可達CO2氣體的21倍，全球溫室氣體效應20%來自甲烷。如果沼氣得不到有效利用，就會造成溫室效應。以每日利用沼氣提純制取6萬標準立方米生物天然氣為例，每年減排溫室氣體排放量相當于約45.8萬t CO2，可見沼氣提純對實現我國節能減排目標具有重要意義。

3、 延長產業鏈

由于世界經濟增速放緩、國內外產品市場低迷、市場競爭不斷加劇，加之受政策調整、補貼標準下降等因素，企業利潤空間受到擠壓。通過提純制取生物天然氣，可以延長公司產品產業鏈，提升產品附加值，是企業提升競爭力的有效手段之一。

三、結語

生物質廢物能源化產業是橫跨新能源和節能環保兩大領域的戰略性新興產業，符合我國的環境保護、循環經濟和新能源戰略的重點發展方向。大力發展我國生物質燃氣產業對推動我國環保事業發展、能源消費結構轉型，發展循環經濟和改善民生起到積極、深遠的影響。

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②采用模塊化設計，多組分測量氣體間無交叉干擾。

③采用雙通道設計，穩定性強。

④具備自診斷功能，可在線檢查傳感器狀態。

⑤配置軟啟動電源開關，電池電量智能管理，避免儀器在低電量條件下工作。

⑥自動存儲測量數據，具備查詢、刪除功能，可通過多種接口傳輸到上級集中控制系統。

⑦可采集氣體流速(需配置手持式流速計)。

⑧具有藍牙功能，能夠將采集數據上傳，APP顯示。

⑨具有GPS定位功能。