沼气高价值多元化利用碳捕集工艺优化设计

摘要：

针对我国天然气紧缺、碳中和压力较大和沼气低价值利用问题,开发膜与压缩冷凝梯级耦合的沼气高价值多元化利用碳捕集工艺,实现低价值沼气近零排放高价值综合回收利用.利用Aspen HYSYS对1000 Nm3/h规模的沼气提纯过程进行工艺设计和优化,通过燃气系统的膜分离单元生产高品位燃气,同时CO2系统利用燃气系统提供的富CO2优质原料生产液态CO2产品,并副产低品位燃气.优化过程主要考察操作压力对回收率、产品价值、运行费用和设备投资等因素的影响,以及原料流量波动对回收率、产品和经济性的影响.结果表明:在1.8～3.8 MPa条件下,能够同时生产热值31.4 MJ/Nm3高品位燃气、热值17.9 MJ/Nm3低品位燃气和CO2浓度95 vol％液态CO2产品,在2.2 MPa时获得年最佳经济效益约261万元,每年减排约9755 t的CO2当量温室气体.与低品位燃气热值和液态CO2产品浓度相比,高品位燃气热值受流量波动影响较大.

关键词：膜、沼气、碳捕集、天然气、工艺设计

所属期刊栏目：43

分类号：TK6:TQ028(生物能及其利用)

资助基金：国家自然科学基金;辽宁省兴辽英才计划项目

在线出版日期：2022-07-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：152-157