小型沼氣全液化裝置

來自前端的生物沼氣進入沼氣提純系統，依次經沼氣脫硫、冷干脫水、初步增壓、PSA變壓吸附脫碳后，得到生物天然氣（CH₄≥97%、CO₂≤3%）。生物天然氣送入精提純系統，依次經二次增壓、精脫CO₂、吸附脫水脫汞后，送入深冷液化系統，得到LNG產品（-162℃）。而沼氣提純系統產生的解析氣依次經CO₂干燥系統和低溫精餾分離系統得到LCO₂產品（-25℃）。低溫精餾化分離系統產生的不凝氣則返回沼氣提純系統。

沼氣提純液化制LNG和LCO₂系統主要包括：沼氣提純系統、精提純系統、液化深冷系統、LNG裝車系統、CO₂干燥系統、CO₂低溫精餾系統、LCO₂儲運系統、冷卻系統、儀表風和制氮系統、安全放散系統、導熱油爐系統、配電系統以及分析化驗系統等。沼氣提純液化制LNG和LCO₂工藝路線如圖1所示。

圖1 沼氣提純液化制LNG和LCO₂工藝路線

產品質量

（1）生物天然氣質量滿足《GB/T41328-2022》中要求；

（2）LNG產品質量滿足《GB/T38753-2020》中要求。

（3）LCO₂產品質量滿足《GB/T6052-2011 液態二氧化碳》中要求。

1、沼氣粗提純工藝路線

來自前端的沼氣先進入沼氣氣柜暫存后，進入沼氣脫硫系統經干法脫硫（或先濕法再干法）至≤4ppm，送入冷干機（I）冷干脫水后（脫水溫度5~10℃），送入沼氣壓縮機增壓并冷卻后，經冷干機（II）脫水后，送入變壓吸附系統（PSA），脫除CO₂后得到生物天然氣（CH₄≥97%、CO₂≤3%），而富含CO₂的解析氣送入CO₂回收系統。沼氣提純路線如圖2所示。

圖2 沼氣粗提純系統工藝路線

2、生物天然氣精提純工藝路線

來自沼氣粗提純系統的生物天然氣，經二次增壓后，送入活化胺液系統脫碳后，送入天然氣干燥系統，進行脫水脫汞得到滿足液化要求的合格天然氣（CO₂≤50ppm、H₂O≤1ppm，）。吸收CO₂的活化胺液則送入解析塔再生、冷卻后，經泵輸送至脫碳塔中，進行下一循環。生物天然氣精提純路線如圖3所示。

圖3 生物天然氣精提純工藝路線

3、合格天然氣深冷液化工藝路線

來自生物天然氣精提純系統的合格天然氣、氣液和液相冷劑（來自冷劑壓縮機出口）分別從各自流道進入液化冷箱上部，與節流后混合冷劑換熱至-50℃。預冷后的生物天然氣則繼續進入冷箱深冷段與節流后的氣相冷劑換熱至-162℃后，經節流閥節流減壓后送入LNG裝車系統。

而預冷后的液相冷劑經節流閥節流至0.13Mpa.G，再進入中溫冷劑分離器后，會同來自冷箱深冷段的氣相冷劑（節流后）返流至冷箱預冷段為預冷段提供冷能。

預冷后的氣相冷劑則氣相冷劑則繼續進入冷箱深冷段與節流后的氣相冷劑換熱至-161.8℃后，節流閥節流至0.15Mpa.G（-165℃），再進入低溫冷劑分離器，先返流至冷箱深冷段復溫，再與節流后的液相冷劑一起返流至冷箱預冷段復溫至37℃（0.11Mpa.G）后，返流至冷劑壓縮機入口。由冷劑壓縮機增壓至3.1Mpa.G后，經壓縮機出口冷卻器冷卻至40℃，再經出口氣液分離器分離出氣液兩相進入冷箱預冷段進行下一循環工作。