燃气调节

可再生天然气(RNG) - 它是什么,它来自哪里和福利

2020年8月24日欢迎您

最近能源行业的趋势是对可回收能源来源的焦点。随着清洁能力的未来是可再生天然气(RNG)的可再生能源来源。

尽管RNG发电比其他能源更清洁,但它并不完美。本文的重点将是确定可再生天然气作为低碳燃料用于供暖和发电的定义、益处和相关性。

天然气可再生吗?

众所周知的“天然气”是一种天然的、不可再生的碳氢化合物混合物,几千年来在地下生成。然而,RNG是可再生天然气的一个子集。

一般来说,当有人说“天然气”时,他们指的是不可再生气体,而不是包括RNG(可再生天然气)在内的一系列气体。

什么是天然气?

天然气是一种不可再生的碳氢化合物混合物,由甲烷(一种主要成分)、其他烷烃、二氧化碳、氮气、硫化氢和氦气的一些可忽略的百分比组成。天然气也被称为化石燃料,它是由数百万年来在地表下的高温高压下分解死去的动植物物质的自然过程形成的。

这种非常有用的燃料经常被石油勘探努力恢复,并且必须将炼油流程融入国内和工业用途的安全和有用的形式。

什么是可再生天然气(RNG)?

什么是可再生天然气?

可再生自然资源气体(通常称为沼气)来自有机材料(植物和动物材料)以及其他可降解碳源(如纸张、木材和纸板材料)的分解。

尽管RNG燃料在成分(RNG主要是甲烷气体)和合成所需基质方面与天然气有很多相似之处,但RNG的产生是一个人工过程,通常在填埋场或废水处理设施中完成。此外,产生沼气所需的处理时间明显短于天然气(通常在数周到数月内)。

RNG来自哪里

可再生天然气的主要成分是甲烷,这是有机物分解时产生的。因此,任何大量的有机废物都可以产生有用的可再生气体。

RNG能源的主要来源包括:

  • 填埋气(LFG)系统
  • 牲畜粪便中的甲烷
  • 废水消化气

填埋气

垃圾填埋气体系统通常远离住宅区,在大量的土地上,可以安全地存放有机废物,而不会对人口造成健康风险。垃圾填埋系统是含有有机废物的包含坑的集合,其分解以产生富含甲烷的气体混合物。

一旦细胞内积累了足够的沼气,就可以使用水平沟渠或沉入坑中的垂直井进行回收。然后对回收的天然气进行初级处理,将其转化为可再生天然气,然后再输送至各种终端工艺,包括发电和加热。

牲畜粪便中的甲烷

动物粪便是沼气燃料生产所需有机基质的主要来源。收集到的动物粪便可以输送到厌氧消化池工厂,产生稳定的甲烷流,转化为RNG。牲畜粪便产生的沼气可用于发电或为天然气车辆提供动力。

废水消化气

在废水处理过程中,固体分解过程中会产生沼气。这种微生物活性可以通过在处理过程中集成厌氧废水消化器来加以利用。沼气作为水处理循环的副产品收集,并转化为有用的RNG。

可再生天然气生产源

可再生天然气生产工艺

RNG的生产包括三个阶段:

  • 沼气收集
  • 气体调理
  • 公用事业和消费者对生物甲烷的消费

RNG集合

收集来自多种来源的沼气,包括填埋气系统、牲畜废物和废水处理厂,并将其输送至生物甲烷处理厂。沼气也可以从其他来源收集,如工业用户,但这些是经济上不太可行的替代方案。

RNG调节

收集后,沼气必须经过调节过程,将其转化为有用的RNG。该过程可通过使用安装在撬块上的燃气调节膜系统。该设置消除了来自导致的气体混合物的过量的水分和其他非甲烷化合物(二氧化碳,氦气,硫化氢),得到的生物甲烷(管道质量RNG),其可与常规天然气互换。

公用事业和消费者消费生物甲烷

这在技术上并不是RNG生产的真正步骤,而是新合成气体的潜在应用。如前所述,经过良好调节的RNG基本上与传统管道天然气相同,可直接安全输送至公用事业公司和最终用户。

RNG的常见应用包括

  • 工业制造业
  • 发电
  • 为天然气车辆提供动力
  • 住宅供暖

可再生天然气碳中和的吗?

答案是肯定的。根据美国煤气协会,可再生天然气可被认为是碳中性燃料,因为它利用甲烷,否则有机材料衰减时会被释放到环境中。通过将甲烷从物质分解中捕获并将其转化为有用的能量来源,RNG合成有助于显着减少温室气体排放。

沼气能代替天然气吗?

目前,沼气生产的目标不是取代石油勘探工作中回收的天然气,因为天然气仍然是一种有用的能源。然而,沼气发电创造了一种可行、更环保、可再生的天然气替代品,而天然气是一种有限的资源。

如果天然气储量耗尽到经济上不再可行的程度,RNG将被证明是一种非常有效的替代品。

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