膜分离提纯沼气中试试验

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1、36中国沼气ChinaBiogas2015，33(1)膜分离提纯沼气中试试验111211史惠杰，徐泓，浦鹏，张松林，江皓，周红军(1．中国石油大学(北京)新能源研究院，北京102249;2．北京中石大新能源研究院有限公司，北京102249)摘要:沼气的主要成分是CH4和CO2，将CO2从混合气中分离得到的高纯度甲烷气就是生物天然气，它可以作为石化天然气的替代燃料。膜分离提纯沼气技术具有分离效率高、占地面积小、能耗较低、操作简便、维修保养容易等优点。发酵生成的沼气进入储气柜，加压后送至预处理流程，除去沼气中H2O、H2S和颗粒物等杂质，经压缩机压缩后进入膜分离

2、装置，最终得到CH4含量高于97%的生物天然气，它可作车用燃料或并入天然气管网。文章简要介绍了膜分离沼气原理，对试验装置、试验流程以及聚酰亚胺中空纤维膜进行了概述，分别考察一级、二级和三级膜分离沼气流程。通过该试验证实，三级膜流程是最佳沼气膜分离流程，产品气和尾气均达到生产要求;若要增大原料气处理量，可以采用增大膜面积的方法，即增加膜组件。关键词:生物天然气;沼气提纯;膜分离法中图分类号:S216．4文献标志码:A文章编号:1000－1166(2015)01－0036－0511PilotScaleTestonBiogasPurificationUsingMe

3、mbraneSeparationTechnology/SHIHui-jie，XUHong，PU1211Peng，ZHANGSong-lin，JIANGHao，ZHOUHong-jun/(1．InstituteofNewEnergy，ChinaUniversityofPe-troleum，Beijing102249，China;2．ChinaUniversityofPetroleum-BeijingNewEnergyInstituteCoLtd，Beijing102249，China)Abstract:Membraneseparationtechnology，

4、foritsadvantagesofhighseparationefficiency，smallfloorspace，lowenergyconsumption，easytooperateandmaintain，wasadoptedforbiogaspurificationinthisstudy．Thebiogasstoredingasstor-agetankwascompressedandsentintopretreatmentsystemtoremoveH2O，H2Sandparticulates．Thispretreatedbiogasisthensen

5、tintomembraneseparationsystemandthenbiomathanewasobtained，inwhichitsCH4compositionhigherthan97%．Thisbiomethanecouldbeusedasvehiclefuelorincorporateintonaturalgasgrid．Thispaperintroducedtheprinci-pleofmembraneseparationtechnology，theexperimentequipment，theprocessflow，andthehollowfib

6、erpolyimidemem-brane．Differentlevelofmembraneseparations，i．e．onelevelseparation，twolevelseparationandthreelevelseparation，weretestedrespectively，andfoundthatthethreelevelseparationwasthebest，fromwhichtheproductgasandoffgasallmeettheproductionrequirement．Amplifyingthesizeofmembrane，

7、i．e．toaddmembranemodules，couldadjusttothehighertreatmentcapacity．Keywords:biomethane;biogasupgrading;membraneseparationtechnology研究表明，生物能源将占未来能源供应的未提纯的沼气是一种低热值气体，使用范围有［1］［2］10%，沼气将占总生物能源的25%，而且沼气限，且效率低，每立方米热值约为22MJ，只相当于3在某些领域占有重要的地位，如沼气发电等。与太0．69m的天然气。沼气经纯化后则可提高其成分［5］阳能风能相比，沼气可以连续生

8、产，因此可以作为能中甲烷的含量，增加其热值。沼气净化