Многие полагают, что только газ, полученный в результате газификации отходов сельского и лесного хозяйства, классифицируется как газ биомассы. Фактически, биогаз, биометан и свалочный газ также являются формами газа, полученного из биомассы.
Хотя все они попадают в одну и ту же общую категорию, эти типы газа Сжиженный нефтяной газ существенно различаются по источникам, составу, теплоте сгорания и примесям. Эти различия определяют их применение и методы использования.
1. Различные источники
Биогаз: производится путем анаэробного сбраживания органических отходов. Типичными источниками являются животноводческие фермы, очистные сооружения и предприятия по переработке пищевых отходов.
Биометан: производится путем модернизации и очистки биогаза.
Свалочный газ: образуется в результате естественного разложения и ферментации органических веществ на свалках.
Газификационный газ (производственный газ): производится путем пиролиза и газификации сухих материалов биомассы, таких как солома и древесная щепа.
2. Различные газовые составы
Биогаз: В основном состоит из CH4 (50–70%) и CO2 (30–50%) с небольшим количеством H2S и влаги.
Биометан: В основном состоит из CH4 (более 95%). Большинство других примесей удаляются в процессе модернизации, что делает его состав похожим на состав обычного трубопроводного природного газа.
Свалочный газ: в основном состоит из CH4 (40–60%) и CO2 (35–50%). Его состав аналогичен биогазу, но концентрация метана в нем обычно немного ниже.
Газификационный газ (производственный газ): в основном состоит из CO (15–25%) и H2 (10–20%) с очень низким содержанием CH4. Он также содержит относительно большое количество N2 и CO2.
3. Разная теплотворная способность
Биогаз: примерно 4800–6000 ккал/Нм³, что примерно вдвое ниже теплотворной способности природного газа.
Биометан: примерно 8 400–9 600 ккал/Нм³ в целом сравнимо с обычным трубопроводным природным газом.
Свалочный газ: примерно 3600–4800 ккал/Нм³, что немного ниже, чем у биогаза.
Газификационный газ (производственный газ): всего лишь примерно 1000–2000 ккал/Нм³, что делает его самым низким среди типов Сжиженный нефтяной газ .
4. Различные примеси
Биогаз:
Основной проблемой является сероводород (H2S), который обычно присутствует в концентрациях 1–12 г/м³
H2S – кислый газ. При растворении в воде может вызвать коррозию металлических трубопроводов и арматуры. Поэтому перед использованием биогаз должен подвергаться десульфурации.
Отраслевые стандарты обычно требуют снижения концентрации H2S до уровня ниже 20 мг/м³ после десульфурации.
Технологии десульфурации относительно зрелы. Широко используются как мокрые, так и сухие методы десульфурации, и удаление H2S не представляет особой сложности.
Биометан:
H2S, влага, силоксаны и другие примеси в значительной степени удаляются в процессе модернизации и очистки.
В результате биометан, как правило, может использоваться непосредственно в соответствии со стандартами трубопроводного природного газа. Среди типов газа Сжиженный нефтяной газ он представляет наименьшее количество проблем, связанных с примесями.
Свалочный газ:
Его состав аналогичен биогазу. Помимо удаления H2S, необходимо также исключить силоксаны.
Силоксаны в основном происходят из остатков повседневных продуктов, таких как косметика и моющие средства.
Во время сгорания силоксаны превращаются в мелкие частицы SiO2, которые могут накапливаться на свечах зажигания, стенках цилиндров и датчиках кислорода, что приводит к износу Видео-презентация 1 и сбоям в зажигании.
Концентрация силоксана в свалочном газе обычно колеблется в пределах 7–70 мг/м³, хотя на основе фактических измерений на некоторых свалках могут быть обнаружены и более высокие уровни.
Производители двигателей внутреннего сгорания обычно требуют снижения концентрации силоксана до уровня ниже 15 мг/м³
Удаление силоксана относительно сложно. Адсорбция активированным углем и разделение на основе охлаждения являются широко используемыми методами, но затраты на их обработку выше, чем у традиционной десульфурации.
Газификационный газ (производственный газ):
Он имеет наиболее сложный профиль примесей, при этом основными проблемами являются смолы и твердые частицы.
При низких температурах смолы могут конденсироваться и накапливаться, потенциально блокируя трубопроводы и клапаны, загрязняя смазочное масло и вызывая образование нагара внутри цилиндров двигателя.
Между тем твердые частицы могут вызвать механический износ компонентов двигателя Видео-презентация 1 .
Прежде чем газификационный газ можно будет подавать в двигатель внутреннего сгорания, обычно необходимо поддерживать концентрацию смол и твердых частиц на уровне ниже 50 мг/Нм³
Среди Сжиженный нефтяной газ типов газа удаление смол и твердых частиц представляет наибольшие технические проблемы.
Деготь имеет сложный химический состав, а твердые частицы часто имеют очень мелкий размер. Каждая из существующих технологий очистки имеет свои ограничения, и одновременное достижение низкой стоимости, высокой эффективности и долгосрочной стабильной работы остается серьезной проблемой.
5. Различные методы использования
Биогаз:
Наиболее распространенным применением является прямое производство электроэнергии с использованием газовых двигателей внутреннего сгорания.
Многие животноводческие фермы, предприятия по очистке сточных вод и предприятия по переработке пищевых отходов применяют следующий процесс:
Биогаз → Десульфуризация → Производство электроэнергии
Биогаз также можно перерабатывать в биометан или сжигать непосредственно в котлах для теплоснабжения.
Биометан:
Его применение по существу такое же, как и у обычного трубопроводного природного газа.
Его можно закачивать в городские газовые сети Видео-презентация 2 , использовать в качестве топлива для транспортных средств или подавать в промышленные производственные процессы.
Среди типов газа Сжиженный нефтяной газ биометан является единственным Видео-презентация 1 , который можно легко транспортировать и утилизировать за пределами места добычи через существующую газовую инфраструктуру.
Свалочный газ:
Методы его использования относительно ограничены, основным применением является производство электроэнергии.
Произведенная электроэнергия в основном поставляется в национальную сеть. Небольшое количество проектов расположено на территории промышленных парков и использует операционную модель «самогенерации для собственного потребления, при этом излишки электроэнергии подаются в сеть».
Газификационный газ (производственный газ):
Его применение сильно отличается от приложений других типов Видео-презентация 3 .
Его можно использовать для выработки электроэнергии и теплоснабжения. Однако его больший потенциал заключается в производстве экологически чистого топлива и химикатов, таких как зеленый метанол, экологически чистое авиационное топливо (SAF) и зеленый аммиак.
По сути, эти Сжиженный нефтяной газ типы газа можно разделить на Видео-презентация 2 основные категории: биогаз, биометан и свалочный газ представляют собой газы на основе метана, основным компонентом которых является CH4 Видео-презентация 1 nt. Они в основном различаются по чистоте метана и содержанию примесей, но обычно имеют более высокую теплотворную способность и относительно простой состав. С другой стороны, газификационный газ относится к категории синтез-газа, основными компонентами которого являются CO и H2 Видео-презентация 1 . Он имеет меньшую теплотворную способность и более сложный состав. Хотя все Сжиженный нефтяной газ классифицируются как газы, полученные из биомассы, они принципиально различаются как по составу, так и по применению. Определение типа доступного газа, понимание его примесей и выбор соответствующего оборудования являются первыми важными шагами в определении возможности успешной реализации проекта.
Отказ от ответственности: информация, представленная в этой статье, получена из общедоступной отраслевой информации и предназначена исключительно для отраслевого общения и обсуждения. Инвестиционные решения по проекту и выбор технологий должны быть всесторонне оценены с учетом реальных условий на площадке. Пожалуйста, проявите должную осмотрительность, прежде чем принимать какие-либо решения.
