四方仪器|沼气在线监测技术与沼气提纯生物天然气的发展

　　目前，以有机废弃物为原料的现代化的沼气生产、加工和应用越来越受到重视和普及，例如原料相对集中进行厌氧发酵、沼气经压缩净化后精制成生物天然气用于运输燃料或民用燃气和发电等。

　　甲烷作为燃料燃烧过程释放出的温室气体Zdi，而以甲烷为主要成分的沼气生产又是消除环境污染物的清洁过程，因此制造与利用的双向清洁过程，使沼气越来越得到人们的青睐。把沼气净化、压缩后作为天然气的替代产品，是人类在环境保护、实现可持续发展方面又迈进的一步。

　　联合国工业发展组织的《生物能源战略(2007)》指出，沼气可提纯为生物天然气，并可通过压缩制成CNG供车用。在国外，沼气提纯制取生物天然气技术成熟，已基本实现产业化。瑞典在率先开发车用压缩天然气，已有多个城市完全使用车用生物天然气，瑞士、德国等国家也建设了大量的沼气提纯厂和压缩车用生物天然气加气站。

　　在国内，沼气资源十分丰富，但利用方式比较传统，除少数获得发电上网补贴的企业外，主要为烧锅炉、发电自用。近年来，出现了较多高产量沼气工程，日产沼气量达到10000~150000Nm3，远远大于企业自用所需的气量，多余沼气往往通入锅炉不完全燃烧甚至直接排放，造成环境污染和资源浪费。在当前节能减排严峻趋势下，沼气提纯生物天然气是必然的发展趋势。

　　一、提纯技术的可行性

　　沼气提纯在西欧（德国、丹麦、瑞典等）一些国家的能源总量的比例为10%左右。沼气提纯技术，如加压水洗法、化学吸收法、变压吸附法和膜分离法等技术已实现商业化利用，其中加压水洗法和变压吸附法欧洲沼气提纯市场使用率Z高，各占1/3。

　　在国内，沼气提纯技术近几年逐渐兴起，但提纯的主要工艺，包括脱硫、脱碳和脱水，在合成氨等工业气体净化项目中早已应用广泛并发展成熟。

　　脱硫方面，可分为干法和湿法两大类，其中干法以活性碳法和氧化铁法为主，湿法包括化学法、物理法和物化法。在硫含量低的情况下采用干法脱硫即可，硫含量高的情况下一般以湿式氧化法为主，并采用干法脱硫加以辅助结合。

　　脱碳方面，主要有加压水洗法、变压吸附法、膜分离法等物理法和NDEA、碳酸丙烯酯等化学法，其中压力水洗法和变压吸附法是较为成熟和稳定的工艺，适用于大型沼气工程，运行可靠性高，工程经验多，压力水洗法甲烷回收率更具优势。

　　脱水方面，在国内的加气母站均设有脱水装置，一般采用物理吸附脱水法。

　　经过上述工艺，可使净化气达到车用燃气标准，净化后的产品气可进入城市燃气管网。

　　二、沼气提纯生物天然气的意义

　　1、改善能源结构

　　目前我国已成为第二大能源消费国，化石燃料的生产和使用引起严重的温室效应、酸雨、破坏臭氧层等环境问题。《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》提出，推出能源生产结构和利用方式变革，推进能源多元清洁发展。继《天然气利用政策》实施后，相关部门出台了《关于发展天然气分布式能源的指导意见》；日前，国家能源局向各省及九家央企下发了“国家能源局综合司关于请编制生物天然气发展中长期规划的通知”，表明了ZG政府发展“气体能源”，大力推动节能减排和积极发展低碳经济的决心和意志。

　　生物天然气作为一种清洁的气体能源，以其循环环保、变“废”为“宝”、副产品可利用、成本低廉、技术成熟易推广等特点，在补充我国气体能源不足方面大有作为。

　　2、减少温室气体排放

　　由于日益严重的变暖趋势收到世界各国的重视，温室气体减排越来越紧迫。CH4的温室气体效应可达CO2气体的21倍，温室气体效应20%来自甲烷。如果沼气得不到有效利用，就会造成温室效应。以每日利用沼气提纯制取6万标准立方米生物天然气为例，每年减排温室气体排放量相当于约45.8万tCO2，可见沼气提纯对实现我国节能减排目标具有重要意义。

　　3、延长产业链

　　由于世界经济增速放缓、国内外产品市场低迷、市场竞争不断加剧，加之受政策调整、补贴标准下降等因素，企业利润空间受到挤压。通过提纯制取生物天然气，可以延长公司产品产业链，提升产品附加值，是企业提升竞争力的有效手段之一。

　　三、结语

　　生物质废物能源化产业是横跨新能源和节能环保两大领域的战略性新兴产业，符合我国的环境保护、循环经济和新能源战略的ZD发展方向。大力发展我国生物质燃气产业对推动我国环保事业发展、能源消费结构转型，发展循环经济和改善民生起到积极、深远的影响。

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　　（来源：沼气圈）