欢迎访问环保内参!   人员查询  车辆查询  地方中心  调研选题
当前所在:首页 > 环保时评 > 沼气提纯技术全球扫描

沼气提纯技术全球扫描

时间:2019-09-17 01:24:15 来源:国际环保在线 作者:佚名 []浏览量:0

  

  (“本文经微信公众号“宇墨Umore”(微信号:umoregroup)授权转载”)

  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。

  沼气提纯技术全球扫描

  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%。

  

  目前,我国已经制定了一系列有利于沼气产业发展的法律、政策和中长期发展规划。2003年-2016年,中国投入上千亿元支持沼气产业发展,其中中央投资超过400亿元。中国在小型沼气技术方面走在了世界前列,但是在大型沼气工程及沼气提纯技术方面与发达国家还有差距,国内沼气的用途以锅炉自用为主,利用价值较低。目前我国沼气产量达160 亿m3 左右,如经提纯可取代全国天然气消费量13%左右。采用沼气提纯工艺不仅能极大地降低碳排放量对温室效应的影响,还能通过能量的回收替代传统能源,具有理想的碳减排效益。我国《可再生能源中长期发展规划》将沼气作为重点发展领域,预计到2020 年沼气利用量将达到440 亿m3,生物天然气将会有很大的发展空间。

  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。

  除此之外,中国政府在产业、财税、土地等政策方面,持续出台多项具体政策支持生物质能及生物天然气发展。在产业方面,中国政府对每立方米生物天然气生产能力补助2500元,沼气发电享受无歧视电网接入服务并享受上网电价优惠政策等;在财税方面,中国政府对以畜禽粪便、餐厨垃圾等产生的沼气为原料生产的电力、热力、燃料,实行增值税即征即退政策等。

  从成本结构上来看,作为沼气发电产业中的一个重要环节,沼气提纯生物天然气存在很大的前景。沼气提纯的成本主要来源于原料成本,大概在1.3元/m3左右,加上能耗和人工费用,总成本在1.8元/m3左右,而天然气价格在2.3元/m3。因此如果加上政府补贴,从企业的角度,沼气提纯项目应该会有不错的现金流。

  

  综上分析,我国沼气提纯生物天然气发电产业起步较晚,与发达国家相比还存在一定的差距。然而,在生态能源的压力及政策的刺激下,可以肯定的是,我国生物天然气产业在未来5年市场空间巨大,在这个过程中从业企业如何解决技术、管理、运营方面的问题则显得至关重要。

  02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 ( H?S),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

  

  数据来源:Olumide Wesley Awe, et al. Waste Biomass Valor (2017) 8:267?283.

  表2 常见脱碳技术优缺点分析

  

  数据来源:Olumide Wesley Awe, et al. Waste Biomass Valor (2017) 8:267?283.

  重点技术及相关海外企业介绍

  03生物脱硫工艺

  生物脱硫工艺是20 世纪80 年代发展起来的替代传统脱硫方法的新工艺,它是在时宜的温度,湿度,pH 值,营养物和微氧条件下,利用微生物( 如氧化亚铁硫杆菌、氧化硫杆菌、脱氮硫杆菌、排硫硫杆菌、光合脱硫细菌、硫杆菌、无色硫细菌等) 的生命活动将污染物转化为对人体健康和生态环境无害的化合物。

  

  Paques

  荷兰 | 1960

  THIOPAQ生物脱硫工艺

  THIOPAQ由Paques与大学,研究机构和客户合作开发。它可以应用于含有H?S的各种沼气,并可与所有生物厌氧系统结合使用。THIOPAQ洗脱塔中的碱性溶液可连续进行生物再生。在洗脱塔中,含有H2S的气体与洗涤水接触。在弱碱性条件(pH 8-9)下H2S能够与氢氧根离子发生化学反应。随后洗脱塔中使用的氢氧化物在生物反应器中再生。该系统实现非常高的H2S去除效率,超过99.5%。少量废液主要包含钠盐,不含硫化物,可直接排放,生产的元素硫可用作优质肥料。

分享到:
[关闭][返回顶部]
发表评论
请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论评价: 中评中评 好评好评 差评差评
用户名: 密码: 验证码:
 匿名?
最新评论
本站部分信息由相应民事主体自行提供,该信息内容的真实性、准确性和合法性应由该民事主体负责。环保内参 对此不承担任何保证责任。
北京中农兴业信息咨询中心主办——金政互联·三农法制调研176网站群平台成员——政府网络举报投诉平台——政务资讯互动应用平台 安全联盟站长平台
环保内参 版权所有 Copyright © 2004-2019 hbnc.org.cn Inc All Rights Reserved
联系电话:010-56020598 010-57028685 15301049667 监督电话:18511526897 违法和不良信息举报电话:010-57028685
联系邮箱:hbzixun@tom.com 地址:北京市西城区月坛北街中直国家机关院25号院2号楼
客服1: 客服2: 业务:
X