专利名称：车用压缩生物天然气生产设备和生产方法
技术领域：
本发明属于能效提高领域，具体涉及一种车用压缩生物天然气生产设备和生产方法。
背景技术：
据2009年全国农村可再生能源统计资料，截至2008年底，沼气年总产量121. 18 亿立方米，相当于当年天然气消费量的9%。考虑技术可行性和资源竞争性，我国可用于生产沼气的生物质资源约折合1990亿立方米当量沼气，折合天然气1200亿立方米，相当于我国2008年天然气消费量807亿立方米的1. 5倍。然而，目前沼气的利用方式主要为直接燃烧和沼气发电，其利用价值较低，沼气开发利用企业的收益偏低。中国的天然气汽车产业初具规模，天然气汽车产业体系基本形成。截至2008年底，中国拥有CNG汽车约40万辆，加气站1000余座，且每年都在增长。我国城市大气污染较为严重，国内油气联动机制长期维持，政府对天然气产业发展给予政策支持，产业技术创新体系基本建成，加上市场需求拉动，这五大动力因素将促使CNG汽车用户群成为中国具有很大发展潜力的天然气利用市场。沼气的主要成分为甲烷和二氧化碳，经过净化提纯压缩后可以得到和CNG品质相同的车用压缩生物天然气，实现沼气的高附加值利用。然而，就现有技术而言，利用有机废弃物或生物质原料生产车用压缩生物天然气的生产成本相对较高，原因在于生产过程中需要大量的能耗投入。首先，沼气发酵过程需要持续供热以保证发酵温度，若在夏季南方地区这部分能耗占总沼气产能的7%左右，若在冬季北方地区，这部分能耗将占到22%左右。其次，在沼气净化、提纯和压缩过程中需要涉及增压增温等工艺操作，这部分能耗占总沼气产能的9%左右。这两部分能耗加起来最多能占总沼气产能的30%左右。
发明内容
有鉴于此，有必要针对上述问题，提供一种能降低生产能耗的车用压缩生物天然气生产设备和生产方法。一种车用压缩生物天然气生产设备，包括预处理系统、厌氧发酵罐、脱硫系统、脱氧系统、脱碳系统、脱水系统、压缩系统、余热利用装置，生物质原料经过预处理系统、厌氧发酵罐、脱硫系统、脱氧系统、脱碳系统、脱水系统、压缩系统的处理后，输出车用压缩生物天然气；余热利用装置用于收集脱氧系统、脱碳系统、脱水系统或压缩系统产生的余热，收集的余热用于对厌氧发酵罐增温保温。余热利用装置采用的是水冷的方式，即冷水经过余热利用装置后变为热水，热水再流经厌氧发酵罐，实现对厌氧发酵罐增温保温。余热利用装置是脱氧系统余热利用装置、脱碳系统余热利用装置、脱水系统余热利用装置、压缩系统余热利用装置中的一种或几种的组合。脱氧系统包括流量计、单向阀、净化罐、催化脱氧反应器、分离器，流量计、单向阀、净化罐、催化脱氧反应器、分离器通过管道依次连接；脱氧系统余热利用装置包括冷凝器、 冷水储罐、热交换器、热水储罐，冷凝器的热水出水口与热交换器的热水进水口连接，冷水储罐连接在冷凝器的冷水进水口和热交换器的冷水出水口之间，热交换器的冷水进水口与厌氧发酵罐的冷水出水口连接，热水储罐连接在热交换器的热水出水口和厌氧发酵罐的热水进水口之间，厌氧发酵罐的冷水出水口通过管道连接厌氧发酵罐的热水进水口，冷凝器设置在催化脱氧反应器和分离器之间。脱炭系统包括第一出口分离器、第二出口分离器、吸收塔、闪蒸罐、过滤器、贫富液换热器、第一升压泵、醇胺溶液泵、汽提塔、第二升压泵、回流收集罐、重沸器、缓冲罐，第一出口分离器与吸收塔的底部连接，第二出口分离器与吸收塔的顶部连接，闪蒸罐和过滤器连接在吸收塔的底部和贫富液换热器之间，醇胺溶液泵和第一升压泵连接在吸收塔的顶部和贫富液换热器之间，贫富液换热器还与汽提塔的顶部连接，第二升压泵连接在汽提塔和回流收集罐之间，回流收集罐还通过管道与汽提塔的顶部连接，重沸器与汽提塔的底部连接，重沸器和缓冲罐分别与贫富液换热器连接；脱炭系统余热利用装置包括溶液冷却器、塔顶冷凝器、冷水储罐、热交换器、热水储罐，溶液冷却器的热水出水口与热交换器的热水进水口连接，冷水储罐连接在溶液冷却器的冷水进水口和热交换器的冷水出水口之间，塔顶冷凝器的热水出水口也与热交换器的热水进水口连接，塔顶冷凝器的冷水进水口与冷水储罐连接，热交换器的冷水进水口与厌氧发酵罐的冷水出水口连接，热水储罐连接在热交换器的热水出水口和厌氧发酵罐的热水进水口之间，厌氧发酵罐的冷水出水口通过管道连接厌氧发酵罐的热水进水口，溶液冷却器设置在第一升压泵和醇胺溶液泵之间，塔顶冷凝器设置在汽提塔的顶部和回流收集罐之间。脱水系统包括进口分离器、第一干燥器、第二干燥器、再生气加热器、水分离器、再生气压缩机，进口分离器分别与第一干燥器和第二干燥器连接，再生气加热器分别与第一干燥器和第二干燥器连接，水分离器分别与第一干燥器和第二干燥器连接，再生气压缩机连接在水分离器和进口分离器之间；脱水系统余热利用装置包括再生气冷却器、冷水储罐、 热交换器、热水储罐，再生气冷却器的热水出水口与热交换器的热水进水口连接，冷水储罐连接在再生气冷却器的冷水进水口和热交换器的冷水出水口之间，热交换器的冷水进水口与厌氧发酵罐的冷水出水口连接，热水储罐连接在热交换器的热水出水口和厌氧发酵罐的热水进水口之间，厌氧发酵罐的冷水出水口通过管道连接厌氧发酵罐的热水进水口，再生气冷却器设置在水分离器和第一、第二干燥器之间。压缩系统包括缓冲过滤器、多级压缩机组、储气瓶，每级压缩机组包括汽缸、排气缓冲罐、液气分离器，汽缸、排气缓冲罐、液气分离器依次连接，后一级的汽缸与前一级的液气分离器连接，最前一级的汽缸与缓冲过滤器连接，最后一级的液气分离器与储气瓶连接； 压缩系统余热利用装置包括多级冷却器、冷水储罐、热交换器、热水储罐，每级冷却器的热水出水口与热交换器的热水进水口连接，冷水储罐连接在每级冷却器的冷水进水口和热交换器的冷水出水口之间，热交换器的冷水进水口与厌氧发酵罐的冷水出水口连接，热水储罐连接在热交换器的热水出水口和厌氧发酵罐的热水进水口之间，厌氧发酵罐的冷水出水口通过管道连接厌氧发酵罐的热水进水口，每级冷却器设置在每级排气缓冲罐和每级液气分离器之间。多级压缩机组具体为四级压缩机组，多级冷却器为四级冷却器。
一种车用压缩生物天然气生产方法，包括预处理工艺、厌氧发酵工艺、脱硫工艺、 脱氧工艺、脱碳工艺、脱水工艺、压缩工艺、余热利用工艺，生物质原料经过预处理工艺、厌氧发酵工艺、脱硫工艺、脱氧工艺、脱碳工艺、脱水工艺、压缩工艺的处理后，得到车用压缩生物天然气；余热利用工艺用于收集脱氧工艺、脱碳工艺、脱水工艺或压缩工艺中产生的余热，收集的余热用于在厌氧发酵工艺中对厌氧发酵罐增温保温。余热利用工艺采用的是水冷的方式。本发明在车用压缩生物天然气的生产过程中，将沼气脱氧、脱碳、脱水和压缩工艺过程中产生的余热经过热交换器生成高温热水，并将高温热水用于对厌氧发酵罐增温保温，实现车用压缩生物天然气生产设备的能源梯度综合利用，提高系统的整体热利用效率。 与现有技术相比，本发明可以降低车用压缩生物天然气生产能耗的20% 40%。
图1是车用压缩生物天然气生产设备的示意图。图2是脱氧系统和脱氧系统余热利用装置的示意图。图3是脱碳系统和脱碳系统余热利用装置的示意图。图4是脱水系统和脱水系统余热利用装置的示意图。图5是压缩系统和压缩系统余热利用装置的示意图。
具体实施例方式请参阅图1，本发明车用压缩生物天然气生产设备由预处理系统、厌氧发酵罐、脱硫系统、脱氧系统、脱碳系统、脱水系统、压缩系统、余热利用装置组成。生物质原料经过预处理系统、厌氧发酵罐、脱硫系统、脱氧系统、脱碳系统、脱水系统、压缩系统的处理后，输出车用压缩生物天然气。余热利用装置用于收集脱氧系统、脱碳系统、脱水系统或压缩系统产生的余热，收集的余热用于对厌氧发酵罐增温保温。余热利用装置采用的是水冷的方式，即冷水经过余热利用装置后变为热水，热水再流经厌氧发酵罐，实现对厌氧发酵罐增温保温。相应的，本发明车用压缩生物天然气生产方法包括预处理工艺、厌氧发酵工艺、脱硫工艺、脱氧工艺、脱碳工艺、脱水工艺、压缩工艺、余热利用工艺，生物质原料经过预处理工艺、厌氧发酵工艺、脱硫工艺、脱氧工艺、脱碳工艺、脱水工艺、压缩工艺的处理后，得到车用压缩生物天然气。余热利用工艺收集脱氧工艺、脱碳工艺、脱水工艺或压缩工艺中产生的余热，收集的余热用于在厌氧发酵工艺中对厌氧发酵罐增温保温。本发明中，预处理系统、厌氧发酵系统、脱硫系统、脱氧系统、脱碳系统、脱水系统和压缩系统是为本领域技术人员所熟知的，在此不再赘述。而余热利用装置是本发明的创新之处，下面进行详细说明。余热利用装置具体可以是脱氧系统余热利用装置、脱碳系统余热利用装置、脱水系统余热利用装置、压缩系统余热利用装置中的一种或几种的组合。请参阅图2，脱氧系统包括流量计、单向阀、净化罐、催化脱氧反应器、分离器，流量计、单向阀、净化罐、催化脱氧反应器、分离器通过管道依次连接。脱氧系统余热利用装置包括冷凝器、冷水储罐、热交换器、热水储罐，冷凝器的热水出水口与热交换器的热水进水口连接，冷水储罐连接在冷凝器的冷水进水口和热交换器的冷水出水口之间，热交换器的冷水进水口与厌氧发酵罐的冷水出水口连接，热水储罐连接在热交换器的热水出水口和厌氧发酵罐的热水进水口之间，厌氧发酵罐的冷水出水口通过管道连接厌氧发酵罐的热水进水口，冷凝器设置在催化脱氧反应器和分离器之间。冷凝器、热交换器、冷水储罐通过管道构成一个密封的循环系统，从冷水储罐流出的冷水经过冷凝器时，与催化脱氧反应器和分离器之间的连接管道进行热交换，变成热水流入热交换器，在热交换器中进行热交换后，又变成冷水流入冷水储罐。厌氧发酵罐、热交换器、热水储罐通过管道也构成一个密封的循环系统，从热水储罐流出的热水进入厌氧发酵罐时，与厌氧发酵罐中的物料进行热交换，变成冷水流入热交换器，在热交换器中进行热交换后，又变成热水流入热水储罐。由于在进入下一个工艺环节之前需要将高温沼气进行冷却并脱出催化脱氧生成的水，因此设置有冷凝器。该冷凝器选用水冷方式，从冷凝器出来的热水通过热交换器后生成用于对厌氧发酵罐增温保温的热水。请参阅图3，脱炭系统包括第一出口分离器、第二出口分离器、吸收塔、闪蒸罐、过滤器、贫富液换热器、第一升压泵、醇胺溶液泵、汽提塔、第二升压泵、回流收集罐、重沸器、 缓冲罐，第一出口分离器与吸收塔的底部连接，第二出口分离器与吸收塔的顶部连接，闪蒸罐和过滤器连接在吸收塔的底部和贫富液换热器之间，醇胺溶液泵和第一升压泵连接在吸收塔的顶部和贫富液换热器之间，贫富液换热器还与汽提塔的顶部连接，第二升压泵连接在汽提塔和回流收集罐之间，回流收集罐还通过管道与汽提塔的顶部连接，重沸器与汽提塔的底部连接，重沸器和缓冲罐分别与贫富液换热器连接。脱炭系统余热利用装置包括溶液冷却器、塔顶冷凝器、冷水储罐、热交换器、热水储罐，溶液冷却器的热水出水口与热交换器的热水进水口连接，冷水储罐连接在溶液冷却器的冷水进水口和热交换器的冷水出水口之间，塔顶冷凝器的热水出水口也与热交换器的热水进水口连接，塔顶冷凝器的冷水进水口与冷水储罐连接，热交换器的冷水进水口与厌氧发酵罐的冷水出水口连接，热水储罐连接在热交换器的热水出水口和厌氧发酵罐的热水进水口之间，厌氧发酵罐的冷水出水口通过管道连接厌氧发酵罐的热水进水口，溶液冷却器设置在第一升压泵和醇胺溶液泵之间，塔顶冷凝器设置在汽提塔的顶部和回流收集罐之间。溶液冷却器、塔顶冷凝器、热交换器、冷水储罐通过管道构成一个密封的循环系统，从冷水储罐流出的冷水经过溶液冷却器和塔顶冷凝器时，在溶液冷却器中与第一升压泵和醇胺溶液泵之间的连接管道进行热交换，在塔顶冷凝器中与汽提塔顶部和回流收集罐之间的连接管道进行热交换，变成热水流入热交换器，在热交换器中进行热交换后，又变成冷水流入冷水储罐。厌氧发酵罐、热交换器、热水储罐通过管道也构成一个密封的循环系统，从热水储罐流出的热水进入厌氧发酵罐时，与厌氧发酵罐中的物料进行热交换，变成冷水流入热交换器，在热交换器中进行热交换后，又变成热水流入热水储罐。由于工艺要求，需要对吸收酸性气体的醇胺溶液进行冷却，以及对含醇胺的酸性气体进行冷凝以回收醇胺，因此分别设置有溶液冷却器和塔顶冷凝器。溶液冷却器和塔顶冷凝器均选用水冷方式，从冷却器和冷凝器出来的热水通过热交换器后生成用于对厌氧发酵罐增温保温的热水。
请参阅图4，脱水系统包括进口分离器、第一干燥器、第二干燥器、再生气加热器、 水分离器、再生气压缩机，进口分离器分别与第一干燥器和第二干燥器连接，再生气加热器分别与第一干燥器和第二干燥器连接，水分离器分别与第一干燥器和第二干燥器连接，再生气压缩机连接在水分离器和进口分离器之间。与第一干燥器和第二干燥器连接的管道都由阀门进行控制，阀门的打开或关闭状态如图中所示。脱水系统余热利用装置包括再生气冷却器、冷水储罐、热交换器、热水储罐，再生气冷却器的热水出水口与热交换器的热水进水口连接，冷水储罐连接在再生气冷却器的冷水进水口和热交换器的冷水出水口之间，热交换器的冷水进水口与厌氧发酵罐的冷水出水口连接，热水储罐连接在热交换器的热水出水口和厌氧发酵罐的热水进水口之间，厌氧发酵罐的冷水出水口通过管道连接厌氧发酵罐的热水进水口，再生气冷却器设置在水分离器和第一、第二干燥器之间。再生气冷却器、热交换器、冷水储罐通过管道构成一个密封的循环系统，从冷水储罐流出的冷水经过再生气冷却器时，与水分离器和第一、第二干燥器之间的连接管道进行热交换，变成热水流入热交换器，在热交换器中进行热交换后，又变成冷水流入冷水储罐。厌氧发酵罐、热交换器、热水储罐通过管道也构成一个密封的循环系统，从热水储罐流出的热水进入厌氧发酵罐时，与厌氧发酵罐中的物料进行热交换，变成冷水流入热交换器，在热交换器中进行热交换后，又变成热水流入热水储罐。由于工艺要求，当第一干燥器吸附脱水的同时，需要对第二干燥器进行再生和冷却，此时需要对再生气进行冷却以去除再生气中的水，因此设置有再生气冷却器。该再生气冷却器选用水冷方式，从再生气冷却器出来的热水通过热交换器后生成用于对厌氧发酵罐增温保温的热水。请参阅图5，压缩系统包括缓冲过滤器、多级压缩机组、储气瓶，每级压缩机组包括汽缸、排气缓冲罐、液气分离器，汽缸、排气缓冲罐、液气分离器依次连接，后一级的汽缸与前一级的液气分离器连接，最前一级的汽缸与缓冲过滤器连接，最后一级的液气分离器与储气瓶连接。压缩系统余热利用装置包括多级冷却器、冷水储罐、热交换器、热水储罐，每级冷却器的热水出水口与热交换器的热水进水口连接，冷水储罐连接在每级冷却器的冷水进水口和热交换器的冷水出水口之间，热交换器的冷水进水口与厌氧发酵罐的冷水出水口连接，热水储罐连接在热交换器的热水出水口和厌氧发酵罐的热水进水口之间，厌氧发酵罐的冷水出水口通过管道连接厌氧发酵罐的热水进水口，每级冷却器设置在每级排气缓冲罐和每级液气分离器之间。多级冷却器、热交换器、冷水储罐通过管道构成一个密封的循环系统，从冷水储罐流出的冷水经过多级冷却器时，与多级压缩机组进行热交换，变成热水流入热交换器，在热交换器中进行热交换后，又变成冷水流入冷水储罐。厌氧发酵罐、热交换器、热水储罐通过管道也构成一个密封的循环系统，从热水储罐流出的热水进入厌氧发酵罐时，与厌氧发酵罐中的物料进行热交换，变成冷水流入热交换器，在热交换器中进行热交换后，又变成热水流入热水储罐。车用天然气常规加气站通常采用的是四级压缩机组，用于将天然气压缩到25MPa， 由于每级压缩机组排出的气体温度都较高，在进入下一级压缩机组前需要先冷却降温；压缩机组的气缸在工作过程中温度较高，也需要进行冷却；压缩机组的润滑油因带走机器的摩擦热而温度升高，同样需要进行冷却。对于四级压缩机组，相应设置四级冷却器对每级气缸排出的气体进行冷却，每级冷却器均选用水冷方式，从每级冷却器出来的热水通过热交换器后生成用于对厌氧发酵罐增温保温的热水。当脱氧系统余热利用装置、脱碳系统余热利用装置、脱水系统余热利用装置、压缩系统余热利用装置同时存在时，冷水储罐、热交换器、热水储罐是共用的。本发明在车用压缩生物天然气的生产过程中，将沼气脱氧、脱碳、脱水和压缩工艺过程中产生的余热经过热交换器生成高温热水，并将高温热水用于对厌氧发酵罐增温保温，实现能源的梯度综合利用。本发明针对沼气净化提纯压缩工艺过程中产生的余热品位高，厌氧发酵工艺的热源品位要求低的特点，将沼气净化提纯压缩系统回收的热量应用到厌氧发酵罐，实现车用压缩生物天然气生产设备的能源梯度综合利用，提高系统的整体热利用效率。与现有技术相比，本发明可以降低车用压缩生物天然气生产能耗的20% 40%。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种车用压缩生物天然气生产设备，其特征在于包括预处理系统、厌氧发酵罐、脱硫系统、脱氧系统、脱碳系统、脱水系统、压缩系统、余热利用装置，生物质原料经过预处理系统、厌氧发酵罐、脱硫系统、脱氧系统、脱碳系统、脱水系统、压缩系统的处理后，输出车用压缩生物天然气；余热利用装置用于收集脱氧系统、脱碳系统、脱水系统或压缩系统产生的余热，收集的余热用于对厌氧发酵罐增温保温。
2.根据权利要求1所述的车用压缩生物天然气生产设备，其特征在于余热利用装置采用的是水冷的方式，即冷水经过余热利用装置后变为热水，热水再流经厌氧发酵罐，实现对厌氧发酵罐增温保温。
3.根据权利要求2所述的车用压缩生物天然气生产设备，其特征在于余热利用装置是脱氧系统余热利用装置、脱碳系统余热利用装置、脱水系统余热利用装置、压缩系统余热利用装置中的一种或几种的组合。
4.根据权利要求3所述的车用压缩生物天然气生产设备，其特征在于脱氧系统包括流量计、单向阀、净化罐、催化脱氧反应器、分离器，流量计、单向阀、净化罐、催化脱氧反应器、分离器通过管道依次连接；脱氧系统余热利用装置包括冷凝器、冷水储罐、热交换器、热水储罐，冷凝器的热水出水口与热交换器的热水进水口连接，冷水储罐连接在冷凝器的冷水进水口和热交换器的冷水出水口之间，热交换器的冷水进水口与厌氧发酵罐的冷水出水口连接，热水储罐连接在热交换器的热水出水口和厌氧发酵罐的热水进水口之间，厌氧发酵罐的冷水出水口通过管道连接厌氧发酵罐的热水进水口，冷凝器设置在催化脱氧反应器和分离器之间。
5.根据权利要求3所述的车用压缩生物天然气生产设备，其特征在于脱炭系统包括第一出口分离器、第二出口分离器、吸收塔、闪蒸罐、过滤器、贫富液换热器、第一升压泵、醇胺溶液泵、汽提塔、第二升压泵、回流收集罐、重沸器、缓冲罐，第一出口分离器与吸收塔的底部连接，第二出口分离器与吸收塔的顶部连接，闪蒸罐和过滤器连接在吸收塔的底部和贫富液换热器之间，醇胺溶液泵和第一升压泵连接在吸收塔的顶部和贫富液换热器之间， 贫富液换热器还与汽提塔的顶部连接，第二升压泵连接在汽提塔和回流收集罐之间，回流收集罐还通过管道与汽提塔的顶部连接，重沸器与汽提塔的底部连接，重沸器和缓冲罐分别与贫富液换热器连接；脱炭系统余热利用装置包括溶液冷却器、塔顶冷凝器、冷水储罐、 热交换器、热水储罐，溶液冷却器的热水出水口与热交换器的热水进水口连接，冷水储罐连接在溶液冷却器的冷水进水口和热交换器的冷水出水口之间，塔顶冷凝器的热水出水口也与热交换器的热水进水口连接，塔顶冷凝器的冷水进水口与冷水储罐连接，热交换器的冷水进水口与厌氧发酵罐的冷水出水口连接，热水储罐连接在热交换器的热水出水口和厌氧发酵罐的热水进水口之间，厌氧发酵罐的冷水出水口通过管道连接厌氧发酵罐的热水进水口，溶液冷却器设置在第一升压泵和醇胺溶液泵之间，塔顶冷凝器设置在汽提塔的顶部和回流收集罐之间。
6.根据权利要求3所述的车用压缩生物天然气生产设备，其特征在于脱水系统包括进口分离器、第一干燥器、第二干燥器、再生气加热器、水分离器、再生气压缩机，进口分离器分别与第一干燥器和第二干燥器连接，再生气加热器分别与第一干燥器和第二干燥器连接，水分离器分别与第一干燥器和第二干燥器连接，再生气压缩机连接在水分离器和进口分离器之间；脱水系统余热利用装置包括再生气冷却器、冷水储罐、热交换器、热水储罐，再生气冷却器的热水出水口与热交换器的热水进水口连接，冷水储罐连接在再生气冷却器的冷水进水口和热交换器的冷水出水口之间，热交换器的冷水进水口与厌氧发酵罐的冷水出水口连接，热水储罐连接在热交换器的热水出水口和厌氧发酵罐的热水进水口之间，厌氧发酵罐的冷水出水口通过管道连接厌氧发酵罐的热水进水口，再生气冷却器设置在水分离器和第一、第二干燥器之间。
7.根据权利要求3所述的车用压缩生物天然气生产设备，其特征在于压缩系统包括缓冲过滤器、多级压缩机组、储气瓶，每级压缩机组包括汽缸、排气缓冲罐、液气分离器，汽缸、排气缓冲罐、液气分离器依次连接，后一级的汽缸与前一级的液气分离器连接，最前一级的汽缸与缓冲过滤器连接，最后一级的液气分离器与储气瓶连接；压缩系统余热利用装置包括多级冷却器、冷水储罐、热交换器、热水储罐，每级冷却器的热水出水口与热交换器的热水进水口连接，冷水储罐连接在每级冷却器的冷水进水口和热交换器的冷水出水口之间，热交换器的冷水进水口与厌氧发酵罐的冷水出水口连接，热水储罐连接在热交换器的热水出水口和厌氧发酵罐的热水进水口之间，厌氧发酵罐的冷水出水口通过管道连接厌氧发酵罐的热水进水口，每级冷却器设置在每级排气缓冲罐和每级液气分离器之间。
8.根据权利要求7所述的车用压缩生物天然气生产设备，其特征在于多级压缩机组为四级压缩机组，多级冷却器为四级冷却器。
9.一种车用压缩生物天然气生产方法，包括预处理工艺、厌氧发酵工艺、脱硫工艺、脱氧工艺、脱碳工艺、脱水工艺、压缩工艺，生物质原料经过预处理工艺、厌氧发酵工艺、脱硫工艺、脱氧工艺、脱碳工艺、脱水工艺、压缩工艺的处理后，得到车用压缩生物天然气；其特征在于还包括余热利用工艺，余热利用工艺用于收集脱氧工艺、脱碳工艺、脱水工艺或压缩工艺中产生的余热，收集的余热用于在厌氧发酵工艺中对厌氧发酵罐增温保温。
10.根据权利要求9所述的车用压缩生物天然气生产方法，其特征在于余热利用工艺采用的是水冷的方式。
全文摘要
本发明涉及一种车用压缩生物天然气生产设备和生产方法，所述生产设备包括预处理系统、厌氧发酵罐、脱硫系统、脱氧系统、脱碳系统、脱水系统、压缩系统、余热利用装置，生物质原料经过预处理系统、厌氧发酵罐、脱硫系统、脱氧系统、脱碳系统、脱水系统、压缩系统的处理后，输出车用压缩生物天然气；余热利用装置用于收集脱氧系统、脱碳系统、脱水系统或压缩系统产生的余热，收集的余热用于对厌氧发酵罐增温保温。本发明将沼气脱氧、脱碳、脱水和压缩工艺过程中产生的余热经过热交换器生成高温热水，并将高温热水用于对厌氧发酵罐增温保温，实现车用压缩生物天然气生产设备的能源梯度综合利用，提高系统的整体热利用效率。
文档编号C12P1/00GK102321525SQ20111021409
公开日2012年1月18日 申请日期2011年7月28日 优先权日2011年7月28日
发明者孔晓英, 孙永明, 李 东, 李连华, 甄峰, 袁振宏 申请人:中国科学院广州能源研究所