El nostre sistema per a l'enriquiment del biogàs
CLEAN-BGAS UPGR és una solució dissenyada per a l'enriquiment del biogàs i la producció de biometà. La tecnologia comprèn diferents etapes i està basada en un procés químic que inclou un depurador químic amb amines. La tecnologia té diferents mòduls:
- Neteja del biogàs
- Eliminació CO2 / Biometà
- Recuperació de dissolvents
- Assecat del gas / biometà
Els nostres equips
CLEAN-BGAS ACTUALITZACIÓ
Neteja del biogàs: Té com a objectiu separar totes les impureses del biogàs abans que passi al procés d’eliminació de CO2. En aquesta etapa, s’eliminen els compostos indesitjats, com siloxans, humitat, partícules, hidrocarburs halogenats i NH3, que poden contaminar el dissolvent usat per a la depuració.
Eliminació CO2 / Biometà: Això s’aconsegueix mitjançant absorció química. El biogàs es renta amb un dissolvent químic adequat (alcanolamina) per eliminar fins al 100 % del CO del cabal, així com les possibles traces de H2S que hi pugui haver. Com a resultat del procés, s’obté un cabal de biogàs amb un alt nivell de CH4, similar al gas natural.
Recuperació de dissolvents: La regeneració dels dissolvents es realitza per destil·lació. D’aquesta manera, es separa el dissolvent del cabal de CO2, prèviament capturat del biogàs. El dissolvent s’utilitza una vegada més en l’operació d’absorció, mentre que el CO2 es pot destinar a altres usos (emplenament d’extintors d’incendis, gel sec, cultiu d’algues, petroquímiques, etc.).
Assecat del gas / biometà: El seu propòsit és garantir un gas sec per a la seva compressió i emmagatzematge. Aquesta operació implica la refrigeració i l’assecat per adsorció. Per a l’última operació, s’utilitzen substàncies amb una gran capacitat d’adsorció.
Avantatges
- Baix consum elèctric
- Inversió mínima en obres civils
- Combustible ecològic
- Funcionament a pressions baixes
- El dissolvent és selectiu, pèrdua mínima de metà
Aplicacions
- Biocombustible per a vehicles
- Injecció a la xarxa de gas natural
- Matèria primera per a la producció de metanol i hidrogen
- CO2 de gran puresa
- Com a gas natural
Característiques tècniques
- Aptes per a qualsevol tipus de biogàs
- Equip compacte instal·lat en contenidors marítims modificats
- Equip modular en funció de la flota de vehicles
- Funciona a pressions baixes
- Gestió intel·ligent de l’energia produïda
- Completament automàtic
- Produeix un corrent de CO2 de gran concentració molt útil per al mercat
Components de les nostres plantes d’enriquiment del biogàs
- Bufador
- Refredadors o refrigeradors
- Filtre de carbó actiu
- Filtre de partícules
- Torre d’adsorció
- Torres de assecat
- Regeneració de torres d’assecat
- Torre de dessalinització
- Torre de destil·lat
Tecnologies per a l'enriquiment de biogàs. Producció de biometà.
Avui dia podem parlar de dos tipus bàsics de biogàs. El que es produeix de manera controlada, basat en la tecnologia de digestió anaeròbia on s’apliquen diferents tipus de biodigestors depenent del tipus de matèria a tractar, i la producció de biogàs de manera natural (incontrolada) on els més representatius actualment són els abocadors de RSU.
La taula 1 mostra la composició típica del biogàs d’acord amb la seva procedència, és a dir, matèria a tractar.
| Gasos | Residus Agrícoles (%) | Fangs d’estació depuradora (%) | Residus Industrials | Abocadors (%) | Efecte |
|---|---|---|---|---|---|
| Metà | 50-80 | 50-80 | 50-70 | 45-65 | Combustible |
| CO2 | 30-50 | 20-50 | 30-50 | 34-55 | Inert |
| Vap H2O | Saturació | Saturació | Saturació | Saturació | Perjudicial |
| H2 | 0-2 | 0-5 | 0-2 | 0-1 | Combustible |
| H2S | 100-7000 ppm | 0-1 | 0-8 | 0,5-3000 ppm | Corrosiu |
| NH3 | 50-100 mg/m2 | Traços | Traços | Traços | Corrosiu |
| CO | 0-1 | 0-1 | 0-1 | Traços | Combustible |
| N2 | 0-1 | 0-3 | 0-1 | 0-20 | Inert |
| O2 | 0-1 | 0-1 | 0-1 | 0-5 | Corrosiu |
| Siloxans | NR | 0-100 mg/m2 | NR | 0-50 mg/m2 | Abrasiu |
| HCH | NR | Traços | NR | 10-4000 mg/m2 | Perjudicial |
Taula 1
Encara que tots els tipus de biogàs són aptes per a la producció de biometà, els procedents de processos controlats són els que presenten millors qualitats per a la seva transformació en un gas amb característiques similars al GN, donada la concentració en metà (CH4) que es pot arribar a assolir i la menor concentració en components contaminants que presenten, entre ells l’O2. La taula 1 mostra la composició típica del biogàs generat segons tipus de residus.
Actualment apareixen al mercat un conjunt de tecnologies per a l’enriquiment del biogàs o la seva transformació en biometà (PCI elevat i constant), fet que converteix aquest gas en un material amb àmplies possibilitats d’ús. Entre aquestes tècniques es poden citar:
Absorció química. Es fonamenta en una reacció àcid-base, utilitzant per a això un reactiu selectiu que minimitza la pèrdua de metà (CH4). Operen a baixes pressions. Rentat amb aigua a pressió. Es basa en el principi de la solubilitat dels gasos en aigua, la qual depèn de la temperatura i pressió. Apareixen dos tipus de tecnologies en aquest cas: amb recirculació de l’aigua i sense recirculació. Aquestes tecnologies operen a altes pressions.
Tècniques d’Adsorció. Tamissos moleculars. Basada en forces d’atracció molecular que sorgeixen entre l’adsorbent i l’adsorbidor (forces de Van der Waals), on apareix certa reacció química i juga un paper important la relació entre la mida de la molècula i la mida del porus de l’adsorbent. En aquest cas poden aparèixer diferents tècniques: la més usual és la de pressió diferencial (PSA). Es caracteritza per operar a altes pressions.
Separació criogènica. Basada en operacions de compressió, refredament i expansió contínua (destil·lació freda) del biogàs, les quals permeten separar el CO2 del biogàs augmentant d’aquesta manera la concentració en metà (CH4) d’aquest gas. Es fonamenta en el coneixement del punt triple de cada component i les condicions a les quals es pot assolir (T i P). Opera a altes pressions.
Separació per membranes. Basada en el principi de la permeabilitat que presenten diferents components. La permeabilitat és la capacitat que té un material de permetre que un flux el travessi sense alterar la seva estructura interna. Generalment s’utilitza membrana del tipus fibres buides. Requereixen altes pressions.
La taula 2 mostra la composició típica del gas natural, biogàs i del biogàs enriquit (biometà). Aquest últim cas mitjançant el rentat amb aigua a pressió.
| Components | Gas Natural (%) | Biogàs (%) | Biometà (%) |
|---|---|---|---|
| CH4 | 86-93 | 50-75 | 89-98 |
| CO2 | 9,5-13 | 25-50 | 0,5-2 |
| Propà | 0,4 | 0 | 0 |
| Butà | 0,09 | 0 | 0 |
| H2S | 0 | 0-5000 ppm | 0 |
| NH3 | 0 | 0-500 ppm | 0 |
| VH 0 | 0 | 0,1-5 | 0 |
| Partícules Inertes | 0 | > 5μm | 0,1 |
| N2 | 0,68 | 0-14 | 0-5 |
| Siloxans | 0 | 0-100 mg/m | 0 |
| HCH | 0 | 0-4000 mg/m2 | 0 |
Taula 2
La figura 1 mostra el comportament del cost d’inversió estimat vs capacitat de tractament de biogàs cru per als diferents tipus de tecnologies existents per a la producció de biometà.
La figura 2 mostra el grau d’introducció actual dels diferents tipus de tecnologies d’enriquiment del biogàs fins a la qualitat de gas natural. Tres tipus de tècniques segons el gràfic són les de major aplicació: rentat amb aigua a pressió, rentat químic i pressió oscil·latòria (PSA). Actualment, a causa del desenvolupament assolit en les prestacions de les membranes, aquesta tècnica ha incrementat la seva aplicació en aquest sector.
La figura 3 mostra l’aplicació de les tècniques d’enriquiment del biogàs en diferents països. La seva aplicació fonamental es dirigeix a la producció de biometà per a injecció a xarxa.
Enriquiment del biogàs. de biogàs a gas natural
El biogàs procedent de diferents orígens, constitueix una valuosa matèria per a la producció d’energia, productes químics i biocombustibles. En ser una font d’energia renovable és inagotable, neta i es pot utilitzar de forma autogestionada, per la qual cosa permet planificar la seva producció i adaptar-la a les necessitats de consum. El seu ús genera una menor contaminació ambiental i constitueix una alternativa viable a l’esgotament ja sensible d’energies fòssils, com el gas natural i el petroli, en les quals ja s’observa un increment en els seus preus.
La tendència actual es dirigeix cap a la producció del biogàs com a substitut del gas natural per ser injectat a xarxa o per a ús en l’automoció.
El gas natural es troba a la natura sota terra en “bosses de gas”, cobertes per capes impermeables que impedeixen la seva sortida a l’exterior; pot també trobar-se acompanyant el cru en pous petrolífers o bé en jaciments exclusius de gas natural. El principal constituent del gas natural és sempre el metà (CH4), que representa entre el 83 i el 97 % del volum total de la mescla. Els altres hidrocarburs gasosos sempre presents, però en proporcions menors, són età (C2H6), butà (C4H10) i propà (C3H8). I finalment, entre els constituents diferents dels hidrocarburs sol trobar-se nitrogen, diòxid de carboni, sulfurs d’hidrogen, heli i argó.
El desenvolupament actual assolit en el tema del biogàs ha arribat a tal punt, que la tendència en el seu ús es dirigeix, cada vegada més, a ser el substitut del gas natural mitjançant la producció de biometà. Apareixent al mercat diferents tipus de tecnologies per a esmentada transformació.