沼氣工程國內外的發展

[來源:www.8681843.live] [作者:沼氣工程] [日期:2014-09-01 09:33] [熱度:]
1. 國外利用進展
1994年,美國環保局確立埋地甲烷利用計劃(LMOP),該計劃將埋地地點與氣體和生物燃料應用結合在一起。美國擁有400多處埋地氣體能源利用項目已在實施之中。
埋地氣體用于生產生物燃料有二種方法?蔀槌R幍囊掖蓟蛏锊裼蜕a用電提供燃料,或者用作生物柴油的原材科。在美國,這些用途包括:為汽車提供壓縮天然氣、為垃圾卡車提供液化天然氣(LNG)、制取合成柴油、生產甲醇和生產生物柴油。2007年,通用汽車公司使其第5個埋地氣體項目投用,這些項目使其年節約達500萬美元。寶馬公司也有類似的項目,年節約達100萬美元。在美國北卡羅林納州Jackson郡,Smoky Mountain生物燃料公司采用埋地甲烷和廢油轉而生產了100萬加侖/年生物柴油,應用于社區汽車和向外零售。
 PPL公司旗下的PPR可再生能源公司2007年11月上旬宣布,在美國維蒙特州Moretown的埋地場開發和設置4.8MW甲烷發電廠。該200英畝Moretown埋地場可提供240立方英尺/天甲烷氣體。埋地場的甲烷變能源系統具有雙重效益,環境效益是可從可再生燃料產生電力,也可避免甲烷排放,甲烷會導致全球變暖。該設施產生的電力將送入電網。該項目于2008年12月31日投用。
美國POET公司與南達科塔州Sioux Falls市于2008年4月中旬簽署合同,將利用Sioux Falls市垃圾堆積場埋地產生的甲烷應用于POET公司Chancellor工廠的用能。使用甲烷將替代POET生物煉制所用的天然氣,發揮埋地沼氣的效益。按照這一項目初期將替代該工廠天然氣用量的10%,到2025年將增加到0%。甲烷將通過10英里的低壓管道運送。使用項目于2009年第二季度完成。
隨著油價的不斷攀升,尋找更環保又實惠的替代能源成為一些國家的主攻課題。美國得克薩斯州的一家新型能源廠就以牛糞為原材料,經過處理轉變成可用的天然氣,輸送到千家萬戶。動物的糞便通常是一種不錯的有機肥料,不過它也含有大量導致溫室效應的甲烷氣體,牛羊等反芻動物釋放的甲烷氣體含量占全世界甲烷排放量的五分之一。得克薩斯州的這家能源廠就通過新技術,巧妙地將牛糞變廢為寶。每天他們從當地的奶牛場收集牛糞回來,經過攪拌、過濾等程序后,再和用過的食用油和其它食物殘渣等混合,裝入高溫箱積聚和釋放沼氣,然后經過凈化就變成了可燃燒的天然氣,通過管道輸送到當地居民家中。這一系列過程大約需要20天左右,這家能源廠正努力實現年生產能力滿足11000戶居民的天然氣用量,這等同于每年減少消耗原油1700多萬升。
世界最大生物氣體裝置在德國東部于2009年初投用,生物氣體直接進入天然氣管網。位于德國東部Konnern的生物氣體裝置將使1500萬立方米生物甲烷進入天然氣管網供德國用戶使用。從而減少對俄羅斯天然氣進口的依賴。
2007年,德國設置生物氣體能力為1280MW,擁有約3750套生物氣體設施。據德國生物氣體協會的預測,到2020年,德國將有高達20%的天然氣需求將來自生物氣體供應,德國現有最大、投資為1000萬歐元的生物氣體裝置已將600萬立方米生物甲烷送入天然氣管網。生物氣體發展升溫緣于2007年使關鍵技術取得突破,從而它可使生物氣體注入天然氣管網中。在Konnern四周的30個生物氣體發生場每年要接受12萬噸原材料,主要是谷物作物。8個發酵罐預計每年產生3000萬立方米生物氣體,其被加工成1500萬立方米生物甲烷。 德國上述生物氣體不用于燃燒發電,而通過常壓下特定的化學洗滌過程可使其成為與天然氣相同的組成。生物氣體含有約60%甲烷和40%二氧化碳,而天然氣含有約97%甲烷。在Konnern采用的技術涉及過濾掉二氧化碳,以提高生物氣體中的甲烷比例。該處理過程結束,生物氣體則含有99%生物甲烷。WELtec BioPower已在世界上建設了約200座生物氣體設施,在德國有150座。由Schmack生物氣體公司和E.ON公司合作建設的生物甲烷裝置于2008年7月25日投用。這套歐洲最大和最先進的生物甲烷裝置位于Bavaria州上Palatinate地區的Schwandorf。該裝置的生物甲烷產量約為10MW,經處理后已送入現有天然氣管網。如果應用于聯產裝置,Schwandorf產生的生物甲烷可使溫室氣體排放減少65%。該裝置將生物氣體精制成天然氣質量,而送入天然氣管網。該裝置處理約8萬噸/年的包谷剩余物、牧草和其他作物廢棄物,可產生約1600萬立方米生物氣體。這些材料來自Schwandorf地區的100多個農場。該裝置可將各種農業產物用高能效的方法轉化成生物甲烷。
據了解,我國每年產生各類作物秸稈約7億噸,其中約50%受技術制約未得到有效處理和利用,秸稈禁燒和規;脝栴}一直難以解決。同時,政府大力推動的農村沼氣生產卻遇到原料供給瓶頸。因此,以秸稈為原料生產沼氣可以一舉兩得。2009年3月9日,吉林燃料乙醇有限公司沼氣綜合利用裝置建成并投入使用。這在國內乙醇行業尚屬首次,標志著該公司在節能減排、發展循環經濟方面取得了新的突破。過去,該公司處理污水場所產生的沼氣基本是作為廢氣白白燒掉。2008年底,該公司經過考察論證,決定以沼氣為燃料新上兩臺燃氣鍋爐,實施這個投資少、見效快的沼氣綜合利用項目。投產后的燃氣鍋爐運行平穩,每小時可產蒸汽4.5噸,通過管線直接作為乙醇生產裝置的熱源,有效緩解了公司生產用汽的緊張狀況,每年可創經濟效益300多萬元。 
我國秸稈數量大、種類多、分布廣,每年秸稈產量近7億噸。綜合利用這一寶貴資源,推進秸稈能源化利用,是節約利用資源、防止環境污染、促進結構調整、增加農民收入的重要途徑,也是發展循環農業,推進農業和農村節能減排任務的重要舉措。用秸稈搞沼氣還可以解決不養豬農戶的沼氣原料問題,對鞏固發展沼氣建設成果具有重要意義。 
近年來,農業部以科學發展觀為指導,以普及農村沼氣、促進秸稈綜合利用為目標,以技術創新和機制創新為動力,積極推進秸稈沼氣試點工作。2009年又在全國12個省對不同原料、不同工藝、不同規模的秸稈沼氣技術進行試點。通過驗證工藝和設備的的可靠性、可行性及適用性,從中篩選出了幾種可供推廣的主推工藝,因戶制宜、因村制宜、因場制宜,為大規模推廣秸稈沼氣提供技術支持和管理經驗。
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