本發(fā)明屬于化學(xué)工程與技術(shù)、可再生能源等領(lǐng)域，涉及一種凈化提純沼氣技術(shù)，尤其涉及一種加壓吸收凈化提純沼氣的工藝方法。

背景技術(shù)：

沼氣是一種重要的清潔可再生能源，不僅能夠替代燃煤發(fā)電和供熱，而且經(jīng)過凈化提純后能夠作為天然氣的替代品。沼氣凈化提純主要涉及脫硫、脫碳、脫水、除塵等工序，其中沼氣脫碳是沼氣凈化提純的關(guān)鍵步驟。脫碳方法主要有變壓吸附、膜分離、物理吸收、化學(xué)吸收、深冷分離和原位提純等，其中物理吸收法是利用CO₂與烴類在物理溶劑中的溶解度的差異完成脫碳任務(wù)，常用的物理溶劑有水、甲醇、聚乙二醇二甲醚、碳酸丙烯酯、N-甲基吡咯烷酮、多乙二醇甲基異丙基醚和環(huán)丁砜等。

在脫碳所采用的吸收劑中，聚乙二醇二甲醚化學(xué)性能穩(wěn)定、熱穩(wěn)定性好、揮發(fā)損失小，具有沸點(diǎn)高、冰點(diǎn)低、蒸汽壓低等諸多優(yōu)點(diǎn)，是一種優(yōu)良的有機(jī)溶劑，對CO₂和H₂S具有優(yōu)良的選擇吸收脫除功能，適用于煤制合成氣的凈化以及天然氣、油田氣、煉廠氣和城市煤氣中酸性氣體的脫除，具有凈化度高、能耗低、回收二氧化碳純度高等優(yōu)點(diǎn)，采用聚乙二醇二甲醚脫碳一般在較大壓力下(例如7MPa)運(yùn)行，吸收劑中有水會加重設(shè)備腐蝕，因此采用聚乙二醇二甲醚脫碳工藝要求聚乙二醇二甲醚的水含量控制在5%左右，最大水含量不能超過10%，而沼氣的含水量很高，如采用聚乙二醇二甲醚提純沼氣則脫碳液的水含量升高很快，需要頻繁對脫碳液進(jìn)行脫水處理。另外，聚乙二醇二甲醚脫碳工藝運(yùn)行一定時(shí)期后，脫碳液中會產(chǎn)生附著力極強(qiáng)的固體微粒，使溶液的粘度增大，溶液的顏色變深，脫碳系統(tǒng)電耗升高、溶液循環(huán)量大、處理氣量下降、氣體凈化效果差，管道經(jīng)常堵塞，故需要定期對脫碳液進(jìn)行凈化處理。

加壓水洗工藝是目前歐洲工業(yè)化使用較多的沼氣脫碳方法，其原理是在加壓條件下，將CO₂溶解于水中而減小其在沼氣中的含量，其過程通常為：將沼氣加壓后送入吸收塔，水作為吸收劑從頂部進(jìn)入，在吸收塔內(nèi)沼氣自下而上與水流逆向接觸，沼氣中的大部分CO₂和少量CH₄被水溶解，富CH₄氣從吸收塔的頂部排出，進(jìn)一步干燥后得到生物天然氣；從吸收塔底部排出的水進(jìn)入閃蒸塔將溶解在水中的CH₄和大部分CO₂從水中釋放出來，這部分混合氣體重新與原料氣混合再次參與洗滌分離；從閃蒸塔排出的水進(jìn)入解吸塔，利用減壓或空氣進(jìn)行吹脫再生，之后作為吸收劑返回吸收塔。

加壓水洗提純沼氣工藝的優(yōu)點(diǎn)包括：水的來源豐富，無毒，易再生；CO₂去除效率高，甲烷損失較少；可同時(shí)去除CO₂和H₂S；工藝簡單，操作溫度低，不消耗化學(xué)試劑和蒸汽，過程環(huán)保。但是加壓水洗提純沼氣工藝也有缺點(diǎn)，例如CO₂在水中的溶解度較低，需要加壓和降低溫度增大其溶解度，能耗和裝置較大；水的比熱較大，降溫需要的能耗較大；水的冰點(diǎn)為零度，在我國北方地區(qū)冬季應(yīng)用時(shí)，尤其在裝置停產(chǎn)維修期間，設(shè)備與管道內(nèi)存在結(jié)冰的可能，給設(shè)備運(yùn)行帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。

加壓水洗提純沼氣工藝過程中，不采用氣提的減壓解吸法操作簡單、動力消耗小，且可以回收較高純度的二氧化碳，然而減壓解吸完成后吸收液中的二氧化碳仍處于飽和狀態(tài)，如果脫吸液返回吸收塔重新利用將影響吸收的效率；201110459278.1公開了一種沼氣凈化方法，將沼氣經(jīng)過增壓、過濾、生物脫硫、脫氧、吸收法脫碳、脫水后得到高甲烷含量氣體，過程中將閃蒸后的液體進(jìn)行解吸，利用空氣吹脫可以將吸收液中的二氧化碳脫除完全，然而完全利用空氣吹脫解吸則需要很大的空氣流量，會增大風(fēng)機(jī)的能耗，而且解吸出氣為濃度較低的二氧化碳。CN101837227B公開了一種沼氣提純系統(tǒng)中吸收液解吸方法，吸收液通過第一級降壓解吸，壓力(本專利中均為絕對壓力)從0.6～1.6 MPa降到0.1 MPa，脫除大部分二氧化碳，然后通過第二級空氣吹脫解吸，解吸完成后吸收液中二氧化碳基本脫除完全，循環(huán)至吸收塔繼續(xù)利用。但是，實(shí)際實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)在第一級降壓解吸過程之后吸收液中的二氧化碳實(shí)際上是處于過飽和狀態(tài)，需要很長時(shí)間解吸才能達(dá)到溶解平衡狀態(tài)，在進(jìn)行第二級空氣吹脫解吸時(shí)仍需要較大的空氣流量；如果能夠強(qiáng)化第一級降壓解吸過程使二氧化碳解吸得更徹底，則不僅能在第一級降壓解吸時(shí)回收更多的二氧化碳，而且在第二級空氣吹脫解吸時(shí)可以采用較小的空氣流量就可以達(dá)到完全解吸的目的，減小風(fēng)機(jī)的能耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本方案的目的在于彌補(bǔ)已有技術(shù)的不足，提供一種解吸氣提耦合塔和使用解吸氣提耦合塔進(jìn)行加壓吸收凈化提純沼氣的工藝方法

一種解吸氣提耦合塔，其特征是它由上下兩段組成，上段為解吸段，下段為氣提段，解吸段和氣提段之間設(shè)置有隔板，在隔板上設(shè)置有貫穿隔板的排液管，在排液管外設(shè)置有液封管，液封管的頂部封閉底部固定于隔板，并且在液封管的下端設(shè)置有進(jìn)液孔；在解吸段上部設(shè)置有進(jìn)液口和出氣口，在氣提段上部設(shè)置有排氣口底部設(shè)置有進(jìn)氣口和排液口。

液封管的進(jìn)液孔上緣與排液管頂端的距離為0.5～3.0米。

一種使用如前所述的解吸氣提耦合塔進(jìn)行加壓吸收凈化提純沼氣的工藝方法，其特征是它包括如下步驟：將沼氣加壓和冷卻后送入吸收塔，吸收劑從吸收塔頂部進(jìn)入，在吸收塔內(nèi)沼氣自下而上與吸收劑逆向接觸，富CH₄氣從吸收塔的頂部排出，經(jīng)干燥后儲存；從吸收塔底部排出的溶液進(jìn)入閃蒸塔將溶解的CH₄和部分CO₂釋放出來，這部分混合氣體回儲氣罐重新與原料氣混合再次參與洗滌分離；從閃蒸塔排出的溶液進(jìn)入解吸氣提耦合塔，壓力從閃蒸壓力降到0.1 MPa，解吸出來的二氧化碳從解吸段的頂部排出；之后從解吸段排出的溶液經(jīng)排液管進(jìn)入氣提段，利用空氣進(jìn)行吹脫再生，之后作為吸收劑返回吸收塔。

所述吸收劑由水和降冰點(diǎn)劑組成，其中水與降冰點(diǎn)劑的質(zhì)量比為9:1～1:1；選擇所述降冰點(diǎn)劑的指標(biāo)要求包括降冰點(diǎn)劑物理性質(zhì)穩(wěn)定，揮發(fā)度低，并且由降冰點(diǎn)劑和水組成的吸收劑除具有低冰點(diǎn)外，降冰點(diǎn)劑本身還具有高沸點(diǎn)、高CO₂溶解度、高CO₂/CH₄選擇性、低比熱、低腐蝕性、低粘度、低毒性；所述降冰點(diǎn)劑為二乙二醇單甲醚、三乙二醇單甲醚、四乙二醇單甲醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、1-(2-甲氧基-1-甲基乙氧基)異丙醇和雙(2-甲氧基丙基)醚中一種或兩種或多種的混合物。

優(yōu)選的，所述降冰點(diǎn)劑為二乙二醇單甲醚、三乙二醇單甲醚、四乙二醇單甲醚、三乙二醇二甲醚和四乙二醇二甲醚中一種或兩種或多種的混合物。

優(yōu)選的，所述吸收劑由水和降冰點(diǎn)劑組成，其中水與降冰點(diǎn)劑的質(zhì)量比為4:1～3:2。

所述解吸氣提耦合塔的解吸段采用板式塔，并在塔板的底面上設(shè)置有超聲波振盒，以強(qiáng)化解吸過程。

本方案的有益效果是：本方案采用的解吸氣提耦合塔在解吸段和氣提段之間設(shè)置隔板、排液管和液封管，能夠使液體從解吸段經(jīng)排液管直接進(jìn)入氣提段，并且由于液封的作用而使得氣提段中的氣體不能進(jìn)入到解吸段，避免了采用閥門控制，操作簡單；本方案采用的吸收劑具有低冰點(diǎn)，大大降低了設(shè)備與管道內(nèi)結(jié)冰的可能性，增大了設(shè)備運(yùn)行的安全系數(shù)，因此加壓吸收凈化提純沼氣工藝可以在低溫下運(yùn)行，而在溫度較高時(shí)CO₂在本方案采用的吸收劑中的溶解度依然較大，因此加壓吸收凈化提純沼氣工藝可以在較高溫度下運(yùn)行，從而使加壓吸收凈化提純沼氣工藝在不采用控制吸收塔進(jìn)水溫度的情況下可以一年四季都運(yùn)行；與水相比，吸收劑對CO₂的溶解度增大，使CO₂向吸收劑中的傳質(zhì)推動力增大，吸收速率大，同樣的吸收劑流量可以提純更多的沼氣；吸收劑的比熱降低，降溫需要的能耗降低；采用超聲強(qiáng)化CO₂解吸，不僅可以回收更多的二氧化碳，而且可以減小氣提的空氣流量，減小能耗。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的解吸氣提耦合塔結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖2為本發(fā)明的加壓吸收凈化提純沼氣的工藝流程示意圖。

圖3為現(xiàn)有技術(shù)的加壓吸收凈化提純沼氣的工藝流程示意圖。

圖4為現(xiàn)有技術(shù)的加壓吸收凈化提純沼氣的工藝流程示意圖。

圖中：101-解吸段；102-氣提段；103-隔板；104-排液管；105-液封管；106-進(jìn)液孔；107-進(jìn)液口；108-出氣口；109-排氣口；110-進(jìn)氣口；111-排液口；201-沼氣壓縮機(jī)；202-換熱器；203-吸收塔；204-閥門；205-干燥器；206-冷水機(jī)組；207-增壓泵；208-閥門；209-閃蒸塔；210-閥門；211-閥門；212-解吸氣提耦合塔；213-閥門；214-閥門；215-鼓風(fēng)機(jī)；216-閥門；217-儲液箱；218-閥門；301-氣提塔；302-閥門；303-鼓風(fēng)機(jī)；304-閥門；401-解吸塔；402-閥門；403-閥門；404-進(jìn)料泵；405-氣提塔；406-閥門；407-鼓風(fēng)機(jī)；408-閥門；H-液封管105的進(jìn)液孔上緣與排液管104頂端的距離。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施例對本方案作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本方案的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1：

如圖1所示，一種解吸氣提耦合塔：它是由上下兩段組成，上段為解吸段101，下段為氣提段102，解吸段101和氣提段102之間設(shè)置有隔板103，在隔板103上設(shè)置有貫穿隔板103的排液管104，在排液管104外設(shè)置有液封管105，液封管105的頂部封閉底部固定于隔板103上，并且在液封管105的下端設(shè)置有進(jìn)液孔106；在解吸段101上部設(shè)置有進(jìn)液口107和出氣口108，在氣提段102上部設(shè)置有排氣口109，底部設(shè)置有排液口111，下部設(shè)置有進(jìn)氣口110。

液封管105的進(jìn)液孔上緣與排液管104頂端的距離H為1.0米，液封管105內(nèi)徑0.07米，排液管104內(nèi)徑0.03米。解吸段101為板式塔，高3.0米，塔內(nèi)徑0.12米，塔板數(shù)為6塊，塔板間距0.2米；氣提段102為填料塔，高3.0米，塔內(nèi)徑0.12米，裝填直徑和高都為10 mm的不銹鋼θ網(wǎng)環(huán)填料，填料段高1.5米。

如圖2所示，沼氣凈化提純系統(tǒng)包括沼氣壓縮機(jī)201，換熱器202，吸收塔203，閥門204、208、210、211、213、214、216、218，干燥器205，冷水機(jī)組206，增壓泵207，閃蒸塔209，解吸氣提耦合塔212，鼓風(fēng)機(jī)215，儲液箱217。

其中：

吸收塔203為填料塔，塔內(nèi)徑0.1米，裝填直徑和高都為10毫米的不銹鋼θ網(wǎng)環(huán)填料，填料段高2.0米；

閃蒸塔209為板式塔，塔內(nèi)徑0.12米，塔板數(shù)為5塊。

本實(shí)施例采用的吸收劑為二乙二醇單甲醚水溶液，其中水與二乙二醇單甲醚的質(zhì)量比為4:1。

沼氣中甲烷含量為53%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為47%（體積百分?jǐn)?shù)）。

外界溫度為20～?10℃。

一種使用如前所述的解吸氣提耦合塔進(jìn)行加壓吸收凈化提純沼氣的工藝方法，沼氣經(jīng)沼氣壓縮機(jī)201加壓至0.8 MPa、經(jīng)換熱器202降溫至20℃，之后進(jìn)入吸收塔203，沼氣流量為20 L/min。

吸收劑經(jīng)冷水機(jī)組206降溫至10℃、經(jīng)增壓泵207加壓至0.8 MPa，之后從吸收塔203頂部進(jìn)入，吸收劑流量為2.5 L/min，在吸收塔203內(nèi)沼氣自下而上與吸收劑逆向接觸，富CH₄氣從吸收塔203的頂部經(jīng)閥門204排出，經(jīng)干燥器205后作為產(chǎn)品氣儲存，測定其組成為：甲烷含量為97.50%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為2.49%（體積百分?jǐn)?shù)），水蒸氣含量為0.01%（體積百分?jǐn)?shù)）。

從吸收塔203底部排出的溶液經(jīng)閥門208進(jìn)入閃蒸塔209，閃蒸塔209內(nèi)的壓力控制在0.35 MPa，在閃蒸塔209內(nèi)溶液將溶解的CH₄和部分CO₂釋放出來，這部分混合氣體經(jīng)閥門210回儲氣罐重新與原料氣混合再次參與洗滌分離。

從閃蒸塔209底部排出的溶液經(jīng)閥門211進(jìn)入解吸氣提耦合塔212，壓力降到0.1 MPa（即在大氣壓下），在解吸段101解吸出來的二氧化碳從解吸段101的頂部經(jīng)閥門213排出；解吸之后的溶液從解吸段101經(jīng)排液管104直接進(jìn)入氣提段102，鼓風(fēng)機(jī)215從氣提段102下端以20 L/min的風(fēng)速鼓入空氣，空氣自下而上與溶液逆向接觸后與解吸出來的二氧化碳一起從氣提段102的頂部經(jīng)閥門214排出。

從氣提段102底部排出的溶液經(jīng)閥門216進(jìn)入儲液箱217，之后作為吸收劑返回吸收塔203，另外由閥門218控制補(bǔ)充自來水以維持儲液箱217的液位。根據(jù)中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DZT 0064.47-1993《地下水質(zhì)檢驗(yàn)方法 滴定法測定游離二氧化碳》測定從氣提段102底部排出的溶液的CO2含量為10.20 mg/L。

本實(shí)施例采用的吸收劑為二乙二醇單甲醚水溶液，大大降低了設(shè)備與管道內(nèi)結(jié)冰的可能性，不僅可以在外界溫度較高時(shí)運(yùn)行，而且在外界溫度為0～?10℃時(shí)也能安全運(yùn)行，增大了設(shè)備運(yùn)行的安全系數(shù)；能夠回收高純度二氧化碳；解吸氣提耦合塔在解吸段和氣提段之間設(shè)置隔板、排液管和液封管，能夠使液體從解吸段經(jīng)排液管直接進(jìn)入氣提段，并且由于液封的作用而使得氣提段中的氣體不能進(jìn)入到解吸段，避免了采用閥門控制，操作簡單；與實(shí)施例2（對比例）相比，從吸收塔203獲得的產(chǎn)品氣中二氧化碳含量更低（在3%以下），能夠滿足車用壓縮天然氣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

實(shí)施例2（對比例）：

如圖3所示，沼氣凈化提純系統(tǒng)包括沼氣壓縮機(jī)201，換熱器202，吸收塔203，閥門204、208、210、211、218、302、304，干燥器205，冷水機(jī)組206，增壓泵207，閃蒸塔209，儲液箱217，氣提塔301，鼓風(fēng)機(jī)303。

其中：吸收塔203為填料塔，塔內(nèi)徑0.1米，裝填直徑和高都為10毫米的不銹鋼θ網(wǎng)環(huán)填料，填料段高2.0米；

閃蒸塔209為板式塔，塔內(nèi)徑0.12米，塔板數(shù)為5塊；

氣提塔301為填料塔，塔內(nèi)徑0.2米，裝填直徑和高都為10毫米的不銹鋼θ網(wǎng)環(huán)填料，填料段高2.0米。

本實(shí)施例采用的吸收劑為自來水。

沼氣中甲烷含量為53%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為47%（體積百分?jǐn)?shù)）。

外界溫度為20～?5℃。

沼氣凈化提純過程：沼氣經(jīng)沼氣壓縮機(jī)201加壓至0.8 MPa、經(jīng)換熱器202降溫至20℃，之后進(jìn)入吸收塔203，沼氣流量為20 L/min；

吸收劑經(jīng)冷水機(jī)組206降溫至10℃、經(jīng)增壓泵207加壓至0.8 MPa，之后從吸收塔203頂部進(jìn)入，吸收劑流量為2.5 L/min，在吸收塔203內(nèi)沼氣自下而上與吸收劑逆向接觸，富CH₄氣從吸收塔203的頂部經(jīng)閥門204排出，經(jīng)干燥器205后作為產(chǎn)品氣儲存，測定其組成為：甲烷含量為93.60%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為6.39%（體積百分?jǐn)?shù)），水蒸氣含量為0.01%（體積百分?jǐn)?shù)）；

從吸收塔203底部排出的溶液經(jīng)閥門208進(jìn)入閃蒸塔209，閃蒸塔209內(nèi)的壓力控制在0.35 MPa，在閃蒸塔209內(nèi)溶液將溶解的CH₄和部分CO₂釋放出來，這部分混合氣體經(jīng)閥門210回儲氣罐重新與原料氣混合再次參與洗滌分離；

從閃蒸塔209底部排出的溶液經(jīng)閥門211進(jìn)入氣提塔301，壓力降到0.1 MPa（即在大氣壓下），鼓風(fēng)機(jī)303從氣提塔301下端以25 L/min的風(fēng)速鼓入空氣，空氣自下而上與溶液逆向接觸后與解吸出來的二氧化碳一起從氣提塔301的頂部經(jīng)閥門302排出；

從氣提塔301底部排出的溶液經(jīng)閥門304進(jìn)入儲液箱217，之后作為吸收劑返回吸收塔203，另外由閥門218控制補(bǔ)充自來水以維持儲液箱217的液位。根據(jù)中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DZT 0064.47-1993《地下水質(zhì)檢驗(yàn)方法 滴定法測定游離二氧化碳》測定從氣提塔301底部排出的溶液的CO₂含量為11.10 mg/L。

本實(shí)施例采用的吸收劑為自來水，在外界溫度低于0℃時(shí)需要嚴(yán)格控制工藝中的吸收劑溫度高于0℃，在裝置停產(chǎn)維修期間需要將水徹底排空，否則設(shè)備與管道內(nèi)存在結(jié)冰的可能，給設(shè)備運(yùn)行帶來安全風(fēng)險(xiǎn)；從氣提塔排出的氣體為CO₂與空氣的混合物，不能夠回收從解吸塔頂部釋放的高純度二氧化碳。

實(shí)施例3（對比例）：

如圖4所示，沼氣凈化提純系統(tǒng)包括沼氣壓縮機(jī)201，換熱器202，吸收塔203，閥門204、208、210、211、218、402、403、406、408，干燥器205，冷水機(jī)組206，增壓泵207，閃蒸塔209，儲液箱217，解吸塔401，進(jìn)料泵404；氣提塔405，鼓風(fēng)機(jī)407。

其中：吸收塔203為填料塔，塔內(nèi)徑0.1米，裝填直徑和高都為10毫米的不銹鋼θ網(wǎng)環(huán)填料，填料段高2.0米；

閃蒸塔209為板式塔，塔內(nèi)徑0.12米，塔板數(shù)為5塊；

解吸塔401為板式塔，塔內(nèi)徑0.12米，塔板數(shù)為8塊；

氣提塔405為填料塔，塔內(nèi)徑0.2米，裝填直徑和高都為10毫米的不銹鋼θ網(wǎng)環(huán)填料，填料段高2.0米。

本實(shí)施例采用的吸收劑為自來水。

沼氣中甲烷含量為53%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為47%（體積百分?jǐn)?shù)）。

外界溫度為20～?5℃。

沼氣凈化提純過程：

沼氣經(jīng)沼氣壓縮機(jī)201加壓至0.8 MPa、經(jīng)換熱器202降溫至20℃，之后進(jìn)入吸收塔203，沼氣流量為20 L/min；

吸收劑經(jīng)冷水機(jī)組206降溫至10℃、經(jīng)增壓泵207加壓至0.8 MPa，之后從吸收塔203頂部進(jìn)入，吸收劑流量為2.5 L/min，在吸收塔203內(nèi)沼氣自下而上與吸收劑逆向接觸，富CH₄氣從吸收塔203的頂部經(jīng)閥門204排出，經(jīng)干燥器205后作為產(chǎn)品氣儲存，測定其組成為：甲烷含量為95.50%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為4.49%（體積百分?jǐn)?shù)），水蒸氣含量為0.01%（體積百分?jǐn)?shù)）；

從吸收塔203底部排出的溶液經(jīng)閥門208進(jìn)入閃蒸塔209，閃蒸塔209內(nèi)的壓力控制在0.35 MPa，在閃蒸塔209內(nèi)溶液將溶解的CH₄和部分CO₂釋放出來，這部分混合氣體經(jīng)閥門210回儲氣罐重新與原料氣混合再次參與洗滌分離；

從閃蒸塔209底部排出的溶液經(jīng)閥門211進(jìn)入解吸塔401，壓力降到0.1 MPa（即在大氣壓下），解吸出來的二氧化碳從解吸塔401的頂部經(jīng)閥門402排出；

從解吸塔401底部排出的溶液經(jīng)閥門403和進(jìn)料泵404進(jìn)入氣提塔405，鼓風(fēng)機(jī)407從氣提塔405下端以25 L/min的風(fēng)速鼓入空氣，空氣自下而上與溶液逆向接觸后與解吸出來的二氧化碳一起從氣提塔405的頂部經(jīng)閥門406排出；

從氣提塔405底部排出的溶液經(jīng)閥門408進(jìn)入儲液箱217，之后作為吸收劑返回吸收塔203，另外由閥門218控制補(bǔ)充自來水以維持儲液箱217的液位。根據(jù)中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DZT 0064.47-1993《地下水質(zhì)檢驗(yàn)方法 滴定法測定游離二氧化碳》測定從氣提塔405底部排出的溶液的CO₂含量為11.05 mg/L。

本實(shí)施例采用的吸收劑為自來水，設(shè)備與管道內(nèi)存在結(jié)冰的可能，給設(shè)備運(yùn)行帶來安全風(fēng)險(xiǎn)；能夠回收CO₂，但解吸塔和氣提塔之間需要有進(jìn)料泵，控制較為繁瑣。

實(shí)施例4：本實(shí)施例與實(shí)施例1相同之處不再贅述，不同之處在于：

除所采用的吸收劑為二乙二醇單甲醚水溶液，其中水與二乙二醇單甲醚的質(zhì)量比為9:1，吸收劑經(jīng)冷水機(jī)組206降溫至15℃，液封管105的進(jìn)液孔上緣與排液管104頂端的距離H為0.5米，解吸段101高2.7米外，其它同實(shí)施例1，富CH₄氣從吸收塔203的頂部引出經(jīng)干燥后作為產(chǎn)品氣儲存，測定其組成為：甲烷含量為97.54%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為2.45%（體積百分?jǐn)?shù)），水蒸氣含量為0.01%（體積百分?jǐn)?shù)）；從解吸段101的頂部經(jīng)閥門213排出氣體的流量為4.95 L/min，CO₂含量為97.05%（體積百分?jǐn)?shù)）；根據(jù)中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DZT 0064.47-1993《地下水質(zhì)檢驗(yàn)方法 滴定法測定游離二氧化碳》測定從氣提段102底部排出的溶液的CO₂含量為12.08 mg/L。

本實(shí)施例中吸收塔203的操作溫度為15～17℃，獲得的產(chǎn)品氣中二氧化碳含量在3%以下，能夠滿足車用壓縮天然氣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

實(shí)施例5：本實(shí)施例與實(shí)施例1相同之處不再贅述，不同之處在于：

除所采用的吸收劑為三乙二醇單甲醚水溶液，其中水與三乙二醇單甲醚的質(zhì)量比為7:3，吸收劑經(jīng)冷水機(jī)組206降溫至20℃，液封管105的進(jìn)液孔上緣與排液管104頂端的距離H為1.5米，解吸段101高3.5米外，其它同實(shí)施例1，富CH₄氣從吸收塔203的頂部引出經(jīng)干燥后作為產(chǎn)品氣儲存，測定其組成為：甲烷含量為97.42%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為2.57%（體積百分?jǐn)?shù)），水蒸氣含量為0.01%（體積百分?jǐn)?shù)）；從解吸段101的頂部經(jīng)閥門213排出氣體的流量為5.10 L/min，CO₂含量為96.94%（體積百分?jǐn)?shù)）；根據(jù)中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DZT 0064.47-1993《地下水質(zhì)檢驗(yàn)方法 滴定法測定游離二氧化碳》測定從氣提段102底部排出的溶液的CO₂含量為20.10 mg/L。

本實(shí)施例中吸收塔203的操作溫度為20～22℃，獲得的產(chǎn)品氣中二氧化碳含量在3%以下，能夠滿足車用壓縮天然氣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

實(shí)施例6：本實(shí)施例與實(shí)施例1相同之處不再贅述，不同之處在于：

除所采用的吸收劑為四乙二醇單甲醚水溶液，其中水與四乙二醇單甲醚的質(zhì)量比為3:2，不設(shè)置冷水機(jī)組206，外界溫度為25℃，液封管105的進(jìn)液孔上緣與排液管104頂端的距離H為2.5米，解吸段101高4.4米外，其它同實(shí)施例1，富CH₄氣從吸收塔203的頂部引出經(jīng)干燥后作為產(chǎn)品氣儲存，測定其組成為：甲烷含量為96.95%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為3.04%（體積百分?jǐn)?shù)），水蒸氣含量為0.01%（體積百分?jǐn)?shù)）；根據(jù)中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DZT 0064.47-1993《地下水質(zhì)檢驗(yàn)方法 滴定法測定游離二氧化碳》測定從氣提段102底部排出的溶液的CO₂含量為16.85 mg/L。

實(shí)施例7：本實(shí)施例與實(shí)施例1相同之處不再贅述，不同之處在于：

除所采用的吸收劑為二乙二醇二甲醚水溶液，其中水與二乙二醇二甲醚的質(zhì)量比為1:1，液封管105的進(jìn)液孔上緣與排液管104頂端的距離H為3.0米，解吸段101高5米外，其它同實(shí)施例1，富CH₄氣從吸收塔203的頂部引出經(jīng)干燥后作為產(chǎn)品氣儲存，測定其組成為：甲烷含量為98.46%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為1.53%（體積百分?jǐn)?shù)），水蒸氣含量為0.01%（體積百分?jǐn)?shù)）；從解吸段101的頂部經(jīng)閥門213排出氣體的流量為4.99 L/min，CO₂含量為97.01%（體積百分?jǐn)?shù)）；根據(jù)中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DZT 0064.47-1993《地下水質(zhì)檢驗(yàn)方法 滴定法測定游離二氧化碳》測定從氣提段102底部排出的溶液的CO₂含量為28.40 mg/L。

實(shí)施例8：本實(shí)施例與實(shí)施例1相同之處不再贅述，不同之處在于：

除所采用的吸收劑為三乙二醇二甲醚水溶液，其中水與三乙二醇二甲醚的質(zhì)量比為4:1外，其它同實(shí)施例1，富CH₄氣從吸收塔203的頂部引出經(jīng)干燥后作為產(chǎn)品氣儲存，測定其組成為：甲烷含量為97.70%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為1.29%（體積百分?jǐn)?shù)），水蒸氣含量為0.01%（體積百分?jǐn)?shù)）；根據(jù)中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DZT 0064.47-1993《地下水質(zhì)檢驗(yàn)方法 滴定法測定游離二氧化碳》測定從氣提段102底部排出的溶液的CO₂含量為15.41 mg/L。

實(shí)施例9：本實(shí)施例與實(shí)施例1相同之處不再贅述，不同之處在于：

除所采用的吸收劑為四乙二醇二甲醚水溶液，其中水與四乙二醇二甲醚的質(zhì)量比為4:1外，其它同實(shí)施例1，富CH₄氣從吸收塔203的頂部引出經(jīng)干燥后作為產(chǎn)品氣儲存，測定其組成為：甲烷含量為98.46%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為1.53%（體積百分?jǐn)?shù)），水蒸氣含量為0.01%（體積百分?jǐn)?shù)）；根據(jù)中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DZT 0064.47-1993《地下水質(zhì)檢驗(yàn)方法 滴定法測定游離二氧化碳》測定從氣提段102底部排出的溶液的CO₂含量為16.05 mg/L。

實(shí)施例10：本實(shí)施例與實(shí)施例1相同之處不再贅述，不同之處在于：

除所采用的吸收劑為1-(2-甲氧基-1-甲基乙氧基)異丙醇水溶液，其中水與1-(2-甲氧基-1-甲基乙氧基)異丙醇的質(zhì)量比為4:1外，其它同實(shí)施例1，富CH₄氣從吸收塔203的頂部引出經(jīng)干燥后作為產(chǎn)品氣儲存，測定其組成為：甲烷含量為98.12%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為1.87%（體積百分?jǐn)?shù)），水蒸氣含量為0.01%（體積百分?jǐn)?shù)）；根據(jù)中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DZT 0064.47-1993《地下水質(zhì)檢驗(yàn)方法 滴定法測定游離二氧化碳》測定從氣提段102底部排出的溶液的CO₂含量為16.25 mg/L。

實(shí)施例11：本實(shí)施例與實(shí)施例1相同之處不再贅述，不同之處在于：

除所采用的吸收劑為雙(2-甲氧基丙基)醚水溶液，其中水與雙(2-甲氧基丙基)醚的質(zhì)量比為4:1外，其它同實(shí)施例1，富CH₄氣從吸收塔203的頂部引出經(jīng)干燥后作為產(chǎn)品氣儲存，測定其組成為：甲烷含量為98.05%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為1.94%（體積百分?jǐn)?shù)），水蒸氣含量為0.01%（體積百分?jǐn)?shù)）；根據(jù)中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DZT 0064.47-1993《地下水質(zhì)檢驗(yàn)方法 滴定法測定游離二氧化碳》測定從氣提段102底部排出的溶液的CO₂含量為13.66 mg/L。

實(shí)施例12：本實(shí)施例與實(shí)施例1相同之處不再贅述，不同之處在于：

除所采用的吸收劑為含有二乙二醇單甲醚、三乙二醇單甲醚的水溶液，其中水、二乙二醇單甲醚、三乙二醇單甲醚的質(zhì)量比為8:1:1，液封管105的進(jìn)液孔上緣與排液管104頂端的距離H為1.5米，解吸段101高3.4米外，其它同實(shí)施例1，富CH₄氣從吸收塔203的頂部引出經(jīng)干燥后作為產(chǎn)品氣儲存，測定其組成為：甲烷含量為97.69%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為2.30%（體積百分?jǐn)?shù)），水蒸氣含量為0.01%（體積百分?jǐn)?shù)）；根據(jù)中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DZT 0064.47-1993《地下水質(zhì)檢驗(yàn)方法 滴定法測定游離二氧化碳》測定從氣提段102底部排出的溶液的CO₂含量為12.71 mg/L。

實(shí)施例13：本實(shí)施例與實(shí)施例1相同之處不再贅述，不同之處在于：

除所采用的吸收劑為含有二乙二醇單甲醚、三乙二醇單甲醚、四乙二醇單甲醚的水溶液，其中水、二乙二醇單甲醚、三乙二醇單甲醚與四乙二醇單甲醚的質(zhì)量比為7:1:1:1，外界溫度為10～?10℃，液封管105的進(jìn)液孔上緣與排液管104頂端的距離H為1.5米，解吸段101高3.4米外，其它同實(shí)施例1，富CH₄氣從吸收塔203的頂部引出經(jīng)干燥后作為產(chǎn)品氣儲存，測定其組成為：甲烷含量為98.30%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為1.69%（體積百分?jǐn)?shù)），水蒸氣含量為0.01%（體積百分?jǐn)?shù)）；根據(jù)中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DZT 0064.47-1993《地下水質(zhì)檢驗(yàn)方法 滴定法測定游離二氧化碳》測定從氣提段102底部排出的溶液的CO₂含量為18.60 mg/L。

實(shí)施例14：本實(shí)施例與實(shí)施例1相同之處不再贅述，不同之處在于：

除所采用的吸收劑為含有二乙二醇單甲醚、三乙二醇單甲醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚的水溶液，其中水、二乙二醇單甲醚、三乙二醇單甲醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚的質(zhì)量比為6:1:1:1:1，外界溫度為5～?15℃外，其它同實(shí)施例1，富CH₄氣從吸收塔203的頂部引出經(jīng)干燥后作為產(chǎn)品氣儲存，測定其組成為：甲烷含量為98.64%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為1.35%（體積百分?jǐn)?shù)），水蒸氣含量為0.01%（體積百分?jǐn)?shù)）；根據(jù)中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DZT 0064.47-1993《地下水質(zhì)檢驗(yàn)方法 滴定法測定游離二氧化碳》測定從氣提段102底部排出的溶液的CO₂含量為22.53 mg/L。

實(shí)施例15：本實(shí)施例與實(shí)施例1相同之處不再贅述，不同之處在于：

除所采用的吸收劑為含有二乙二醇單甲醚、三乙二醇單甲醚、四乙二醇單甲醚、三乙二醇二甲醚和四乙二醇二甲醚的水溶液，其中水、二乙二醇單甲醚、三乙二醇單甲醚、四乙二醇單甲醚、三乙二醇二甲醚和四乙二醇二甲醚的質(zhì)量比為14:2:1:1:1:1，外界溫度為5～?15℃外，其它同實(shí)施例1，富CH₄氣從吸收塔203的頂部引出經(jīng)干燥后作為產(chǎn)品氣儲存，測定其組成為：甲烷含量為98.72%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為1.27%（體積百分?jǐn)?shù)），水蒸氣含量為0.01%（體積百分?jǐn)?shù)）；根據(jù)中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DZT 0064.47-1993《地下水質(zhì)檢驗(yàn)方法 滴定法測定游離二氧化碳》測定從氣提段102底部排出的溶液的CO₂含量為25.29 mg/L。

兩種溶劑混溶到一起，它們的分子排布就會改變，不再是緊密的排列方式，而是間隔排列，所以更不容易結(jié)晶，即冰點(diǎn)降低。在實(shí)施例14～17所述的加壓吸收凈化提純沼氣過程中，添加兩種或多種降冰點(diǎn)劑時(shí)比添加一種降冰點(diǎn)劑效果更為明顯，降低了設(shè)備與管道內(nèi)結(jié)冰的風(fēng)險(xiǎn)。

實(shí)施例16：本實(shí)施例與實(shí)施例1相同之處不再贅述，不同之處在于：

在解吸段101的每塊塔板的底面上設(shè)置有超聲波振盒，所述超聲波振盒功率為10瓦，頻率為40 kHz；超聲波振盒在塔板上的安裝方式與CN201520937365.7《用于加壓水洗提純沼氣的解吸裝置》中提到的超聲波振盒安裝方式相同。

鼓風(fēng)機(jī)215從氣提段102下端鼓入空氣的風(fēng)速為14 L/min。

富CH₄氣從吸收塔203的頂部引出經(jīng)干燥后作為產(chǎn)品氣儲存，測定其組成為：甲烷含量為97.55%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為2.44%（體積百分?jǐn)?shù)），水蒸氣含量為0.01%（體積百分?jǐn)?shù)）；從解吸段101的頂部排出的二氧化碳流量為5.40 L/min；根據(jù)中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DZT 0064.47-1993《地下水質(zhì)檢驗(yàn)方法 滴定法測定游離二氧化碳》測定從氣提段102底部排出的溶液的CO₂含量為9.60 mg/L。

在本實(shí)施例所述的加壓吸收凈化提純沼氣過程中，利用超聲波加速了解吸段101內(nèi)溶液解吸CO₂的過程，使進(jìn)入氣提段102的溶液中CO₂濃度降低，因此從氣提段102底部排出的溶液解吸得更好，不僅可以回收更多的二氧化碳，而且可以減小氣提段102的空氣流量。

實(shí)施例17：本實(shí)施例與實(shí)施例1相同之處不再贅述，不同之處在于：

除只在解吸段101的最下邊的兩塊塔板的底面上設(shè)置有超聲波振盒外，其它同實(shí)施例16。富CH₄氣從吸收塔203的頂部引出經(jīng)干燥后作為產(chǎn)品氣儲存，測定其組成為：甲烷含量為97.35%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為2.64%（體積百分?jǐn)?shù)），水蒸氣含量為0.01%（體積百分?jǐn)?shù)）；從解吸段101的頂部排出的二氧化碳流量為5.25 L/min；根據(jù)中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DZT 0064.47-1993《地下水質(zhì)檢驗(yàn)方法 滴定法測定游離二氧化碳》測定從氣提段102底部排出的溶液的CO₂含量為10.05 mg/L。