附床層，重?zé)N被吸附脫除。在吸附床中重?zé)N組份達(dá)到飽和前，吸附床由吸附狀態(tài)切換到再生(解吸)狀態(tài)。原料氣進(jìn)入另一已經(jīng)完成再生的床層。飽和床通過再生循環(huán)解吸出重?zé)N，再生過程包括加熱和冷吹兩個步驟。
[0032]進(jìn)一步地，所述熱解氣經(jīng)凈化之后，分析所得氣體中H2/C0比值，當(dāng)H2/C0比值為1.0-3.2 (不滿足H2/C0比值3.5)，則需要將部分熱解氣與水蒸汽一起進(jìn)入混合器混合，然后進(jìn)入熱交換器和變換爐進(jìn)行CO變換后再進(jìn)行步驟4)的甲烷化，CO變換條件為:反應(yīng)溫度340°C，干氣空速范圍為500?700h-l，汽氣比范圍為0.35?0.7 (水蒸汽和熱解氣比值)，用出變換爐的變換氣為入口垃圾熱解氣換熱升溫；然后再經(jīng)水冷器，溫度降至35?42 °C，進(jìn)入氣液分離器。
[0033]經(jīng)過CO變換后氣體中H2/CO要達(dá)到3.2?3.6，再去甲烷化。根據(jù)這個目標(biāo)計(jì)算與水蒸汽一起混合的熱解氣占全部熱解氣比例。
[0034]其中，垃圾熱解氣出口溫度由130°C升至300?360°C ;變換氣由400?350°C降至150?180°C。然后經(jīng)水冷器，溫度降至40°C左右，然后進(jìn)入氣液分離器。
[0035]優(yōu)選地，所述步驟4)中，采用2-6段甲烷化反應(yīng)裝置串聯(lián)進(jìn)行甲烷化反應(yīng)。
[0036]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(jī)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(jìn)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。
[0037]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0038]I)本實(shí)用新型提出的系統(tǒng)，可利用甲烷化產(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(shí)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(shí)現(xiàn)熱能資源的綜合利用。同時城市垃圾的熱解過程促進(jìn)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(jìn)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。
[0039]2)采用本實(shí)用新型提出的系統(tǒng)，熱解反應(yīng)過程在無氧的條件下進(jìn)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；生產(chǎn)的LNG作為優(yōu)質(zhì)綠色、低碳的清潔燃料，具有儲存、運(yùn)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(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)，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(jìn)程中，發(fā)揮著重要的作用。
[0040]本實(shí)用新型提出的系統(tǒng)，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。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(shí)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(shí)現(xiàn)熱能資源的綜合利用。
【附圖說明】
[0041]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1系統(tǒng)圖。
[0042]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1流程圖。
[0043]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例2系統(tǒng)圖。
[0044]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例2流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]現(xiàn)以以下實(shí)施例來說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。實(shí)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(shí)施例1:
[0047]見圖1、圖2，用垃圾熱解氣制取LNG的系統(tǒng)，沒有CO變換單元的系統(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，以上單元依次通過管路連接；
[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串聯(lián)連接的洗滌塔、二個脫重?zé)N塔、吸收塔和脫氧反應(yīng)器；所述干燥單元包括依次串聯(lián)連接的干燥塔、脫汞塔、過濾器，液化單元包括依次連接的低溫?fù)Q熱器、氣液分離器、精餾塔和貯罐；
[0049]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；所述余熱鍋爐的蒸汽出口通過蒸汽管道連接用于甲醇再生的再生塔的再沸器的入口。
[0050]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。
[0051]其中，甲烷化單元是由4段甲烷化反應(yīng)裝置串聯(lián)組成。二個脫重?zé)N塔的進(jìn)氣口均通過管道連接洗滌塔，管道上設(shè)置有閥門；二個脫重?zé)N塔的出氣口均通過管道連接吸收塔，管道上設(shè)置有閥門；脫重?zé)N塔內(nèi)從上到下放置三層脫重?zé)N劑，第一層脫重?zé)N劑為分子篩(MS)、第二層脫重?zé)N劑為硅膠(SG)第三層脫重?zé)N劑為活性炭(AC)。
[0052]其中，所述吸收塔和脫氧反應(yīng)器之間設(shè)置有壓縮機(jī)；所述余熱鍋爐和熱解氣凈化單元之間設(shè)置有壓縮機(jī)。
[0053]采用本實(shí)施例的系統(tǒng)垃圾熱解制取LNG的過程為:
[0054]1.篩分和破碎:采用半濕式分選系統(tǒng)將城市生活垃圾進(jìn)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)。
[0055]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(jìn)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(jìn)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(jī)增壓到3.5MPa，然后進(jìn)入熱解氣凈化單元，
[0056]垃圾熱解后產(chǎn)生的半焦和熱載體一起經(jīng)管路進(jìn)入燃燒裝置，在燃燒裝置內(nèi)，通入助燃劑將半焦燃燒，熱載體被加熱到1000°c ;燃燒裝置產(chǎn)生煙氣由頂部逸出進(jìn)入汽包產(chǎn)生蒸汽。在燃燒裝置操作速度較高(是半焦和熱載體的通入速度> 5m/s)，加熱的熱載體被帶至燃燒裝置頂部經(jīng)旋風(fēng)分離和輸送裝置進(jìn)入垃圾熱解裝置，熱載體在熱解裝置和燃燒裝置中間構(gòu)成循環(huán)。
[0057]3.熱解氣凈化:垃圾熱解氣中CH4占30% (體積含量)，H2占31.2% (體積含量)，CO占8.8% (體積含量)，CO2(體積含量)占18% (體積含量)，H2S占2% (體積含量)，O2占I % (體積含量)，C nHm占6 % (體積含量)，N 2占2 % (體積含量)，其余為少量的HCl和水蒸汽。出壓縮機(jī)的垃圾熱解氣進(jìn)入洗滌塔底部，與洗滌塔中的30%氫氧化鈉溶液逆流接觸，脫除熱解氣中的HCl等氣體，經(jīng)洗滌塔洗滌后的HCl的脫除率為99.5% ;出洗滌塔的垃圾熱解氣進(jìn)入脫重?zé)N塔底部，重?zé)N脫除在兩個裝有分子篩(MS)、硅膠(SG)和活性炭(AC)(三種物質(zhì)分層放置)的吸附塔中完成。正常操作下，一個塔處于吸附狀態(tài)，另一個塔處于再生待用狀態(tài)。熱解氣自上而下依次通過吸附床層，重?zé)N被吸附脫除。在吸附床中重?zé)N組份達(dá)到飽和前，吸附床必須由吸附狀態(tài)切換到再生(解吸)狀態(tài)。原料氣進(jìn)入另一已經(jīng)完成再生的床層。飽和床通過再生循環(huán)解吸出重?zé)N，再生過程包括加熱和冷吹兩個步驟。
[0058]脫重?zé)N后的垃圾熱解氣中CnHm的含量< 1ppm ;出脫重?zé)N塔的垃圾熱解氣進(jìn)入吸收塔，采用低溫甲醇洗脫工藝脫除垃圾熱解氣中的H2SXOS和C02，經(jīng)吸收塔處理后的H2S含量為0.02ppm，總硫含量為0.08ppm，0)2的含量為15ppm，甲醇經(jīng)再生塔再生，循環(huán)使用。出吸收塔的垃圾熱解氣通過壓縮機(jī)增壓到3.5Mpa，進(jìn)入脫氧反應(yīng)器，在反應(yīng)溫度為130°C的條件下經(jīng)活性氧化鋁鍍鈀催化劑脫氧后，氧氣含量為Ippm ;出脫氧反應(yīng)器的垃圾熱解氣進(jìn)入甲烷化單元。
[0059]4.甲烷化:脫氧后的垃圾熱解氣通過裝有鎳催化劑的反應(yīng)器而生成甲烷，反應(yīng)的溫度通過將甲烷化生成的氣體循環(huán)到甲烷化反應(yīng)器入口來控制，即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，維持反應(yīng)氣體出口溫度低于催化劑的最高耐受溫度700°C，反應(yīng)氣進(jìn)口的溫度為300?400°C。反應(yīng)產(chǎn)生的熱量用來產(chǎn)蒸汽，產(chǎn)生的蒸汽用于熱解系統(tǒng)作為流化介質(zhì)?？刂品磻?yīng)壓力為3.5Mpa，反應(yīng)溫度為280°C，一氧化碳轉(zhuǎn)化率為99.95%、二氧化碳轉(zhuǎn)化率為99.92%，得到高純的甲烷。
[0060]5.干燥和脫汞:甲烷化后氣體脫水，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(水含量低于1X10_6)。脫水后氣體中水的含量<lppm(常壓露點(diǎn)低于-70°c);脫水后的氣體進(jìn)入脫汞塔脫汞，脫汞塔為裝有載硫活性炭的填料塔(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(dá)到脫除汞之目的