氣液分離器。
[0025]所述步驟4)中,甲烷化的具體工藝條件如下:在裝有鎳催化劑的反應(yīng)器而生成甲烷,將甲烷化生成的氣體循環(huán)到甲烷化反應(yīng)器入口,通過稀釋原料氣來降低反應(yīng)的熱量,反應(yīng)氣進口的溫度為300?400°C,反應(yīng)壓力為3.2?3.8MPa,反應(yīng)產(chǎn)生的熱量用于產(chǎn)蒸汽。
[0026]甲烷化單元生成的氣體中含有H2O和Hg等雜質(zhì),H2O會在低溫下凍結(jié)而堵塞管道,Hg的存在會嚴(yán)重腐蝕液化冷箱中的鋁制換熱設(shè)備。當(dāng)Hg(包括單質(zhì)汞、汞離子及有機汞化合物)存在時,鋁會與水反應(yīng)生成白色粉末狀的腐蝕產(chǎn)物,嚴(yán)重破壞鋁的性質(zhì)。極微量的Hg含量足以給鋁制設(shè)備帶來嚴(yán)重的破壞,而且Hg還會造成環(huán)境污染,以及檢修過程中對人員的危害,因此在步驟6)液化前要進行脫水和脫汞處理,以免它們在低溫下凍結(jié)而堵塞和腐蝕管道。
[0027]所述步驟5)干燥和脫汞中,出甲烷化單元的氣體進入脫汞和干燥設(shè)備,用浸硫活性炭脫汞和分子篩吸附劑吸收水;(用裝有浸硫活性炭吸附床脫汞,汞與浸硫活性炭上的硫產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)生成硫化汞,吸附在活性炭上,從而達到脫除汞之目的);氣體自上而下通過裝有分子篩吸附劑的脫水塔,分子篩吸附劑高表面積體積比的特性使得該吸附床可以吸收水而產(chǎn)生干氣,干氣的水含量低于IX 10_6,經(jīng)干燥和脫汞處理后的甲烷氣體中水的含量〈lppm,未含量小于10ng/m3;
[0028]一種用垃圾熱解氣制取LNG的系統(tǒng),包括篩分和破碎單元、垃圾熱解單元、熱解氣凈化單元、甲燒化單元、干燥單元和液化單元,以上單元依次連接;
[0029]其中,所述垃圾熱解單元包括垃圾熱解裝置,所述垃圾熱解裝置的煙氣出口連接有余熱鍋爐,所述垃圾熱解裝置的固體物料出口連接有燃燒裝置;所述熱解氣凈化單元包括依次連接的洗滌塔、脫重?zé)N塔、吸收塔和脫氧反應(yīng)器;所述干燥單元包括依次連接的干燥設(shè)備和脫汞設(shè)備,液化單元包括依次連接的低溫換熱器、氣液分離器、精餾塔和貯罐;
[0030]其中,所述垃圾熱解裝置通過蒸汽管道連接所述甲烷化單元;所述余熱鍋爐和汽包的蒸汽出口通過蒸汽管道連接所述再生塔的再沸器的入口和變換反應(yīng)器的入口連接。
[0031]其中,所述甲烷化單元采用2-6段甲烷化反應(yīng)裝置串聯(lián)。
[0032]進一步地,所述的系統(tǒng)還包括CO變換單元,CO變換單元設(shè)置在熱解氣凈化單元與甲烷化單元之間,所述CO變換單元包括順次連接的油水分離器、混合器、熱交換器、變換爐,以及通過管路連接的水冷器和氣液分離器;其中所述熱交換器為列管換熱器,變換爐的氣體出口通過管路連接所述熱交換器的加熱介質(zhì)入口,所述熱交換器的加熱介質(zhì)出口連接所述水冷器。
[0033]其中,所述干燥單元進一步包括過濾器,過濾器連接在脫汞塔之后。
[0034]本發(fā)明的有益效果在于:
[0035]I)城市生活垃圾在熱解過程中將廢棄物轉(zhuǎn)化成LNG,資源利用率高、減容量大、無害化徹底,經(jīng)濟性更好;
[0036]2)利用甲烷化產(chǎn)生的水蒸汽作為流化劑,利用熱解氣和煙氣回收的熱量產(chǎn)生的蒸汽給吸收塔的溶液再生和變換反應(yīng)供熱,通過組合垃圾熱解技術(shù)、甲烷化技術(shù)和熱能回收技術(shù),實現(xiàn)垃圾固廢處理,避免了二噁英和二次污染,并回收熱量,實現(xiàn)熱能資源的綜合利用。同時城市垃圾的熱解過程促進甲烷化產(chǎn)生的水蒸氣分解成H自由基,H自由基與城市垃圾熱解產(chǎn)生的揮發(fā)分反應(yīng),生成較多0)、014和H 2,提高了氫碳比,改變熱解進程和產(chǎn)物分布,有利于后續(xù)甲烷化反應(yīng),同時有效降低垃圾熱解產(chǎn)生的固體半焦的產(chǎn)率。
[0037]3)城市生活垃圾熱解所回收的能量可以儲存和輸送,對垃圾成分的適應(yīng)能力強,熱值有波動時也能適應(yīng),由于熱解反應(yīng)過程在無氧的條件下進行,沒有二噁英產(chǎn)生,同時生成的垃圾碳被燃燒掉,放出的熱量用于垃圾熱解,不會造成二次污染;
[0038]4)將城市生活垃圾熱解為熱解氣和垃圾碳,避免了熱解油處理及其操作帶來的問題,此外大部分的重金屬在熱解氣化過程中溶入灰渣,減少了排放量;
[0039]5) LNG作為優(yōu)質(zhì)綠色、低碳的清潔燃料,具有儲存、運輸效率高,雜質(zhì)含量少,燃燒清潔高效,氣價低平穩(wěn)定、經(jīng)濟效益好等優(yōu)點,在城市大氣污染治理和建設(shè)能源節(jié)約型、環(huán)境友好型城市的進程中,發(fā)揮著重要的作用。
[0040]本發(fā)明提出的方法,操作簡單,甲烷損失量小,制得的氣體滿足LNG對原料氣的氣質(zhì)指標(biāo)要求。將垃圾熱解成熱解氣和垃圾碳,避免熱解油處理及其操作帶來的問題。利用甲烷化產(chǎn)生的水蒸汽作為流化劑,利用熱解氣和煙氣回收的熱量產(chǎn)生的蒸汽給吸收塔的溶液再生和變換反應(yīng)供熱,通過組合垃圾熱解技術(shù)、甲烷化技術(shù)和熱能回收技術(shù),實現(xiàn)垃圾固廢處理,避免了二噁英和二次污染,并回收熱量,實現(xiàn)熱能資源的綜合利用。同時城市垃圾的熱解過程促進甲烷化產(chǎn)生的水蒸氣分解成H自由基,H自由基與城市垃圾熱解產(chǎn)生的揮發(fā)分反應(yīng),生成較多CO、014和H2,提高了氫碳比,改變熱解進程和產(chǎn)物分布,有利于后續(xù)甲烷化反應(yīng),同時有效降低垃圾熱解產(chǎn)生的固體半焦的產(chǎn)率。
【附圖說明】
[0041 ] 圖1為本發(fā)明實施例1系統(tǒng)圖。
[0042]圖2為本發(fā)明實施例1流程圖。
[0043]圖3為本發(fā)明實施例2系統(tǒng)圖。
[0044]圖4為本發(fā)明實施例2流程圖。
【具體實施方式】
[0045]現(xiàn)以以下實施例來說明本發(fā)明,但不用來限制本發(fā)明的范圍。實施例中使用的手段,如無特別說明,均使用本領(lǐng)域常規(guī)的手段。
[0046]實施例1:
[0047]見圖1、圖2,制取LNG的系統(tǒng)包括篩分和破碎單元、垃圾熱解單元、熱解氣凈化單元、甲燒化單元、干燥單元和液化單元,以上單元依次連接;
[0048]其中,所述垃圾熱解單元包括垃圾熱解裝置,所述垃圾熱解裝置的煙氣出口連接有余熱鍋爐,所述垃圾熱解裝置的固體物料出口連接有燃燒裝置;所述熱解氣凈化單元包括依次連接的洗滌塔、脫重?zé)N塔、吸收塔和脫氧反應(yīng)器;所述干燥單元包括依次連接的干燥設(shè)備和脫汞設(shè)備,液化單元包括依次連接的低溫換熱器、氣液分離器、精餾塔和貯罐。垃圾熱解裝置通過蒸汽管道連接所述甲烷化單元;余熱鍋爐的蒸汽出口通過蒸汽管道連接所述再生塔的再沸器的入口和變換反應(yīng)器的入口連接。甲烷化單元采用4段甲烷化反應(yīng)裝置串聯(lián)。其中,所述干燥單元還包括過濾器,過濾器連接在脫汞設(shè)備之后。
[0049]用垃圾熱解氣制取LNG包括以下步驟:
[0050]1.篩分和破碎:采用半濕式分選系統(tǒng)將城市生活垃圾進行分類篩選和破碎,調(diào)濕的垃圾經(jīng)過刮板沖擊由不同的篩網(wǎng)篩出,將玻璃陶土和廚余分離出來(將垃圾里的玻璃陶土的90%分離出來,將廚余分離出來,玻璃陶土不去熱解,廚余送去熱解);篩網(wǎng)分離出塑料和全部的金屬,以及紙張,組成可熱解垃圾;將篩選后的可熱解垃圾經(jīng)剪切和滾壓破碎到3-5mm粒徑,送入垃圾熱解系統(tǒng)。
[0051]2.垃圾熱解:將破碎后的可熱解垃圾送入垃圾熱解裝置,垃圾熱解裝置以來自甲烷化產(chǎn)生的蒸汽作為流化介質(zhì),河砂為熱載體進行流態(tài)化燃燒,將垃圾快速加熱到850°C并迅速熱解,熱解氣體由頂部逸出,經(jīng)過頂部高溫旋風(fēng)除塵后,進入余熱鍋爐回收其熱能產(chǎn)生中壓蒸汽,給再生塔溶液的再生供熱,結(jié)果余熱鍋爐降溫至50°C以下的熱解氣體經(jīng)壓縮機增壓到3.5M