Российский производитель и эксклюзивный представитель известных мировых брендов КИПиА
Российский производитель и эксклюзивный представитель известных мировых брендов КИПиА
Согласно недавнему анализу Международного энергетического агентства (МЭА), мировой спрос на биогаз и биометан значительно вырастет в ближайшие годы и к 2040 году составит от 12 % до 20 % всего энергетического рынка. В докладе IEA World Energy Outlook говорится, что эти газы могут помочь «декарбонизировать часть энергетической системы», «вытеснить традиционное использование биомассы», «способствовать росту ветровой и солнечной энергетики» и помочь сообществам «выполнить обязательства по использованию чистой энергии».
Хотя в настоящее время существует значительная разница в себестоимости между биометаном и природным газом, а также между биометаном и ветряной и солнечной энергией, в ближайшем будущем эта ситуация, скорее всего, изменится. В последние годы наблюдается значительный рост числа заводов по производству биометана, при этом капитальные и эксплуатационные затраты на биометан становятся все более конкурентоспособными. Возможно, что не менее важно, решения национальной политики и международные обязательства в области климата создают более благоприятный фон, на котором могут приниматься коммерческие решения по развитию новых производств.
Биогаз производится из органических веществ с помощью процесса анаэробного сбраживания. Биогаз обычно производится в биодигестах или на полигонах для захоронения отходов, а также на заводах по переработке сточных вод и канализации с помощью систем рекуперации газа. В качестве сырья используются отходы животноводства и растениеводства, коммунальные отходы и осадки сточных вод. В каждом случае биогаз содержит высокую концентрацию водяного пара (около 2 %), а также смесь метана, углекислого газа и следовых количеств других газов; концентрация метана варьируется от 45 до 75 % в зависимости от сырья и метода сбраживания.
Для получения биометана биогаз необходимо очистить, пропустив его под давлением через серию высокоэффективных полупроницаемых полимерных мембран. Они отделяют метан в виде ретентата, который не может пройти через поры мембраны, от углекислого газа в виде пермеата, который проходит через поры вместе с другими следовыми газами. Для того чтобы биометан можно было закачивать в национальные газораспределительные сети, его концентрация должна превышать 96 %. В других, менее распространенных методах разделения используются селективные растворители со специальными добавками, водный скруббинг или адсорбция под давлением.
Хотя каждый процесс разделения отличается от другого, все они требуют, чтобы биогаз и конечный продукт биометана имели как можно более низкое содержание влаги. Например, в мембранном процессе биогаз последовательно проходит через осушитель — обычно холодильную или влагопоглощающую систему — затем скруббер, фильтр с активированным углем и компрессор, после чего поступает в мембранный сепаратор. Тщательный мониторинг и контроль содержания влаги позволяет свести к минимуму энергопотребление сушилок и осушителей, снизить затраты на техническое обслуживание и потенциально продлить срок службы влагопоглощающих материалов.
Аналогичным образом, контроль содержания влаги в биометане очень важен перед его закачкой в газораспределительные сети, чтобы исключить опасность коррозии или образования льда под высоким давлением при транспортировке газа. Ускоренная коррозия может стать особой проблемой, если конденсат соединяется с другими загрязняющими веществами, такими как углекислый газ или сероводород; это может привести к образованию кислотных соединений, которые усугубляют последствия коррозии в оборудовании, расположенном ниже по течению.
Поэтому для защиты распределительных сетей существуют коммерчески обязывающие спецификации, которые контролируют допустимые уровни следовой влажности, часто с оговорками о штрафах в случае превышения этих пределов. Хотя в настоящее время не существует единого общеевропейского стандарта, регулирующего впрыск биометана в национальные сети, большинство стран требуют, чтобы точка росы влаги контролировалась с помощью онлайн-анализаторов. Кроме того, отдельные страны применяют различные критерии. Например, во Франции и Италии точка росы при технологическом давлении должна быть менее -5 °C, а в Великобритании — менее -10 °C.
Усовершенствованный кварцевые микровесы нового поколения QMA601 от Michell Instruments предназначены для надежного, быстрого и точного измерения содержания следовой влаги в биометане и природном газе. В анализаторе используется новое поколение прецизионных кристаллических осцилляторов, гарантирующих высокую точность измерений, которые абсолютно нечувствительны к изменениям состава фонового газа. QMA601 предлагает надежность, простоту и значительно сниженную стоимость владения благодаря надежной и проверенной технологии кварцевых кристаллов.
Альтернативным подходом является использование металлооксидных керамических датчиков точки росы Easidew компании Michell Instruments. Большое количество этих простых и экономичных приборов уже установлено на заводах по производству биометана по всему миру. Каждый датчик Easidew использует измерение водяного пара в качестве основы для расчета точной температуры точки росы и предлагает высокий уровень точности и воспроизводимости в компактном устройстве, которое легко установить и обслуживать.
