Przedmiotem wynalazku jest układ do transportu i dystrybucji niewielkich ilości biogazu, przeznaczony zwłaszcza dla lokalnych odbiorców.The subject of the invention is a system for the transport and distribution of small amounts of biogas, intended especially for local customers.
Transport gazów od źródła do miejsca wykorzystania odbywa się zwykle rurociągami w postaci sprężonej. W przypadkach gdy budowa rurociągu jest nieefektywna ekonomicznie lub niemożliwa na przykład ze względów geograficznych, transport gazów może odbywać się odpowiednimi zbiornikami w postaci skroplonej lub gazowej pod wysokim ciśnieniem. Transport sprężonego gazu może odbywać się okazjonalnie w niewielkich dedykowanych butlach wysokociśnieniowych lub w ramach specjalnych systemów transportowych. Znane systemy transportowe dotyczą transportu gazu ziemnego. Znany z polskiego opisu patentowego nr PL 182179 sposób i układ do transportowania sprężonego gazu ziemnego jest przeznaczony dla dużych ilości gazu, a środkiem transportu są statki i/lub barki wyposażone w zbiorniki ciśnieniowe w postaci odpowiednich wiązek butli. Z kolei z opisu patentowego USA nr US 4139019 jest znany system transportu gazu ziemnego z miejsca wydobycia do miejsca podłączenia do sieci rurociągowej obejmujący wstępne osuszanie, sprężanie gazu oraz załadunek i transport sprężonego gazu w wiązkach butli na pojeździe samochodowym. Brak natomiast jest rozwiązań technicznych dotyczących transportu sprężonego biogazu, zwłaszcza w niewielkich ilościach. Biogaz jest gazem uzyskanym w procesie fermentacji metanowej biomasy, z reguły z odpadowych surowców rolniczych, ale również ze składowisk odpadów. Skład surowego biogazu waha się w szerokich granicach, w zależności od surowca oraz technologii fermentacji i na ogół składa się z 55-75% v/v metanu, 25-45% v/v ditlenku węgla, 1-5% v/v wodoru, 0-0,3% v/v azotu, 0,1-0,5% v/v tlenu oraz 0,1-3,0% v/v siarkowodoru. Gaz ten jest nasycony parą wodną a ponadto może zawierać szereg innych zanieczyszczeń takich jak amoniak, tlenek węgla, lotne siloksany, a nawet porwane z fermentatora krople cieczy i zanieczyszczeń mechanicznych. Biogaz jest wytwarzany w bardzo rozproszonym układzie i w niewielkich ilościach, co komplikuje jego wykorzystanie i niejednokrotnie jest niezbędny transport biogazu do miejsca jego wykorzystania.The transport of gases from the source to the place of use is usually carried out by pipelines in a compressed form. In cases where the construction of a pipeline is economically ineffective or impossible, for example for geographic reasons, the transport of gases can be carried out in appropriate liquefied or gas tanks under high pressure. The compressed gas can be transported from time to time in small dedicated high-pressure cylinders or as part of special transport systems. Known transport systems relate to the transport of natural gas. The method and system for transporting compressed natural gas known from the Polish patent specification No. PL 182179 is designed for large amounts of gas, and the means of transport are ships and / or barges equipped with pressure vessels in the form of appropriate bundles of cylinders. On the other hand, from the US patent description No. 4,139,019 there is known a system for transporting natural gas from the place of production to the point of connection to the pipeline network, including pre-drying, gas compression, and loading and transport of compressed gas in bundles of cylinders on a motor vehicle. On the other hand, there are no technical solutions for the transport of compressed biogas, especially in small amounts. Biogas is a gas obtained in the process of methane fermentation of biomass, usually from agricultural waste, but also from landfills. The composition of raw biogas varies widely, depending on the raw material and fermentation technology, and generally consists of 55-75% v / v methane, 25-45% v / v carbon dioxide, 1-5% v / v hydrogen, 0-0.3% v / v nitrogen, 0.1-0.5% v / v oxygen and 0.1-3.0% v / v hydrogen sulfide. This gas is saturated with water vapor and may also contain a number of other impurities, such as ammonia, carbon monoxide, volatile siloxanes, and even droplets of liquid and mechanical impurities entrained from the fermentor. Biogas is produced in a very dispersed system and in small amounts, which complicates its use and it is often necessary to transport the biogas to the place of its use.
Istotę wynalazku stanowi układ do transportu niewielkich ilości biogazu składający się z węzła sprężania oraz pojemnika wysokociśnieniowego umieszczonego na platformie jezdnej, z którego gaz jest przekazywany do zespołu magazynowania i rozprężania znajdującego się w miejscu wykorzystania biogazu, przy czym na wlocie biogazu, przed węzłem sprężania, jest umieszczony moduł oczyszczania surowego biogazu, który usuwa co najmniej zanieczyszczenia mechaniczne i zawieszone krople cieczy, parę wodną do poziomu punktu rosy w warunkach po sprężeniu, a także siarkowodór i siloksany. Zwykle dla niewielkich ilości biogazu stosowane jest oczyszczanie adsorpcyjne. Korzystnie na platformie jezdnej są posadowione dwa połączone rozłącznie pojemniki wysokociśnieniowe.The essence of the invention is a system for transporting small amounts of biogas, consisting of a compression unit and a high-pressure container located on the mobile platform, from which the gas is transferred to the storage and expansion unit located at the place where the biogas is used, whereby the biogas inlet, before the compression station, is placed raw biogas treatment module, which removes at least mechanical impurities and suspended liquid drops, water vapor to the dew point level under post-compression conditions, as well as hydrogen sulphide and siloxanes. Usually, adsorption treatment is used for small amounts of biogas. Preferably, two detachably connected high-pressure containers are placed on the platform.
Przedmiot wynalazku został pokazany w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia schematycznie układ do transportu niewielkich ilości biogazu. Surowy biogaz jest dostarczany do modułu 1 oczyszczania, w którym do oczyszczania jest stosowany adsorber wypełniony zeolitem typu 3A. Następnie oczyszczony biogaz jest przekazywany do węzła sprężania 2, gdzie przy pomocy sprężarki tłokowej uzyskuje ciśnienie 25mPa, a następnie za pomocą elastycznego węża jest wtłaczany do pojemnika 3 wysokociśnieniowego o pojemności 140 dm3 umieszczonego na platformie jezdnej, przy czym korzystnie można zastosować dwa pojemniki 3 połączone w sposób rozłączny. Przyczepa z pojemnikami 3 wysokociśnieniowymi jest transportowana do miejsca wykorzystywania biogazu, gdzie za pomocą elastycznego węża pojemniki 3 wysokociśnieniowe są podłączane do modułu 4 magazynowania i rozprężania. Biogaz z pojemników 3 jest przetłaczany do modułu 4, skąd przez zawór redukcyjny 5 jest kierowany do wykorzystania.The subject of the invention has been shown in the embodiment in the drawing which shows schematically a system for transporting small amounts of biogas. The raw biogas is supplied to the treatment unit 1, which uses a type 3A zeolite filled adsorber for purification. Then, the cleaned biogas is sent to the compression unit 2, where it obtains a pressure of 25 mPa by means of a piston compressor, and then, by means of a flexible hose, it is forced into a high-pressure container 3 with a capacity of 140 dm 3 placed on a mobile platform, preferably two connected containers 3 can be used. in a separable way. The trailer with 3 high-pressure containers is transported to the place where biogas is used, where by means of a flexible hose the high-pressure containers 3 are connected to the storage and expansion module 4. The biogas from the containers 3 is pumped into the module 4, from where it is directed through the reduction valve 5 for use.
Zastrzeżenia patentowePatent claims