高硫化氢含量的沼气分离生产生物质天然气的方法及装置

摘要

本发明公开了高硫化氢含量的沼气分离生产生物质天然气的方法，其特征是包括：生物脱硫步骤、化学脱硫步骤和脱碳步骤。本发明还公开了高硫化氢含量的沼气分离生产生物质天然气的装置，其特征是：熔硫釜包括熔硫釜本体，熔硫釜本体的侧壁上连接有水蒸汽进汽管，熔硫釜本体底部连接有水蒸汽出汽管和放硫管，放硫管上设有蒸汽夹套，蒸汽夹套分别与水蒸汽进汽管和水蒸汽出汽管连接；沼气、天然气紧急排空保护装置包括低压闪蒸槽，低压闪蒸槽连接阀门a和阀门b，所述阀门a和阀门b均连接连锁装置，阀门a还连接二氧化碳净化装置，阀门b还与放空总管底部连接。本发明的优点是：净化度高、自动化程度高、操作维护方便、能耗低、占地面积小。

主权项

高硫化氢含量的沼气分离生产生物质天然气的方法，其特征是：包括如下步骤：一、生物脱硫步骤在20—40℃的温度条件下，将压力为1.5—2.5 KPa含4%（v/v）高浓度硫化氢的沼气，经湿式螺旋气柜储存缓冲，再经沼气鼓风机加压到30KPa送入生物洗涤塔，沼气在洗涤塔内与自上而下的洗涤液逆流接触，沼气中含有的高浓度硫化氢被洗涤液吸收，脱硫后的沼气从洗涤塔顶部排出，吸收了硫化氢的洗涤液流至塔底，洗涤液通过泵送进入生物反应器，控制反应器内温度为25—45℃，生物反应器底部设置的布气系统供氧气给反应器内的微生物即硫杆菌，将反应器中溶解的硫化物转化为单质硫，同时洗涤液中的碱得到生物再生，以供循环洗涤，单质硫由泵送到硫沉淀器，此时单质硫与洗涤液分离，单质硫再由泵送到后端系统进一步处理后再利用，经生物洗涤塔处理后的沼气中硫化氢浓度降低至300ppm以下；二、化学脱硫步骤在20—40℃的温度条件下，将经过生物脱硫处理后的沼气送入化学脱硫塔，气体自下而上与脱硫塔顶喷淋下来的脱硫贫液逆流接触，脱硫塔的液位为1/10，控制脱硫贫液的碱度为0.2—0.4mol/L，脱硫液的PH值为8.5—9.2，脱硫液的循环量为250Nm3/h，脱硫贫液中的纯碱与气体中的硫化氢反应生成硫氢化钠，从而将气体中的硫化氢脱除，此时沼气的硫化氢含量降至≤10 mg/m3，脱硫后的沼气从脱硫塔顶部排出，经分离器分离掉气体中的液滴后，送往脱碳工段；脱硫塔底部的富液与及未反应的脱硫贫液，从脱硫塔底出来后进入富液槽，由富液泵加压至0.35—0.45MPa，送至再生槽喷射器，富液高速通过喷射器喷嘴时，喷射器吸气室形成负压自动吸入空气，富液与空气两相并流经喷射器喉管、扩散管由尾管排出并由再生槽底部并流向上流动，此时富液中的硫氢化钠与空气反应生成单质硫，悬浮单质硫颗粒被空气浮选形成泡沫漂浮在再生槽上部，再生后的贫液由贫液泵打入脱硫塔循环使用，再生槽上部分离出的硫泡沫流入泡沫槽，经泡沫泵送入熔硫釜，熔硫釜中硫泡沫经蒸汽加热至135—145℃，形成熔融态的流体，自熔硫釜出口排出冷却至常温后形成硫磺产品出售；三、脱碳步骤将经过生物脱硫和化学脱硫后的常温沼气压缩至1.0—1.4MPa后进入气体换热器，被来自后续工序的低压闪蒸气即二氧化碳和脱碳气即天然气冷却至8—11℃，并经分离器分离掉冷凝水，从底部进入脱碳塔，脱碳塔的液位为50—80%，气体在塔内向上流动过程中与自上而下的温度为‑4—‑5℃的脱碳液接触，气流中的二氧化碳被吸收，通过位于脱碳塔顶的除沫器，从塔顶离开脱碳塔，经脱碳气分离器分离掉夹带的雾沫，再通过气体换热器再一次换热至室温，然后经场外管道送用户；吸收了二氧化碳的富液，从脱碳塔底流出，减压至0.4—0.6 MPa，进入高压闪蒸槽，高压闪蒸槽的液位为50—95%，控制高压闪蒸槽的压力为0.4—0.6 MPa，在高压槽中闪蒸出富液携带的部分甲烷和二氧化碳，高压闪蒸气经高闪气分离器分离掉夹带的雾沫，进入原料气压缩机，经压缩进入脱碳塔；从高压闪蒸槽底部流出的富液仍含有大量的二氧化碳，进入低压闪蒸槽，低压闪蒸槽的液位为25—50%，控制低压闪蒸槽的压力为0.01—0.05 MPa，闪蒸出二氧化碳，经低闪气分离器分离掉夹带的雾沫，换热后送入二氧化碳净化装置。