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饭疏食，饮水，曲肱而枕之，乐亦在其中矣。不义而富且贵，于我如浮云。——《论语》
沼气制天然气(CNG)工艺技术与经济性
郝伟
··············202545····
摘要介绍了目前工业应用中沼气制天然气(CNG)的3种常用方法：如高压水
洗、膜分离、以及变压吸附，3种技术的原理、工艺流程，以及投资与经济性比
较等。
关键词沼气净化提纯沼气制天然气(CNG)高压水洗膜分离变压吸附
正文
1沼气的性质与用途
沼气是有机物质（如秸秆、杂草、人畜粪便、垃圾、污泥、工业有机废水
等）在厌氧环境和一定条件下，经过种类繁多、数量巨大、功能不同的各类厌
氧微生物的分解代谢，最后形成以CH和CO为主的混合气体，是一个生物化
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学过程。沼气的主要成分是甲烷（CH）。通常占总体积的50%~70%；其次是
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二氧化碳，约占总体积的25%~40%；其余硫化氢、氮气、氧气、氢气和一氧化
碳等气体占总体积的5%左右。沼气中的甲烷、一氧化碳、氢气、硫化氢是可燃
气体，氧气是助燃气体，二氧化碳和氮气是惰性气体。未经燃烧的沼气是一种
无色、有臭味、有毒（硫化氢）、比空气轻、易扩散、难容于水的可燃性混合
气体。沼气经过充分燃烧后即变为一种无毒、无臭味、无烟尘的气体。
沼气作为生物质能源的一种，在我国有近百年的应用历史。它是一种宝贵
的可再生能源，可以直接用作燃料，或经过重整后生产合成气。沼气经过净化
提纯后即为生物甲烷，作为一种生物燃气，具有清洁、高效、安全和可再生四
大特征，其高效制备与综合利用是极具代表性的双向清洁过程，作为新型能源
必将在能源格局中占有一席之地。
沼气作为厌氧反应的副产品，曾经被忽略、随意排放、造成安全隐患。随
着技术的进步，以及国家在节能减排政策层面的鼓励，越来越多的沼气提纯后
并网、作车用燃气（CNG）、通过锅炉、发电（热电联产）等被利用起来。
基于中国国情，沼气发电难以上网，一般仅自用；用于燃料电池或净化废
水技术尚不成熟；用作化工原料则由于一般沼气产量较小，不具备一定的规模
饭疏食，饮水，曲肱而枕之，乐亦在其中矣。不义而富且贵，于我如浮云。——《论语》
效应。随着全国能源紧张和石油价格的高位运行，全球包括中国的燃气价格也
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在飞涨，其中CNG价格已达4~5元/m，因此，利用沼气生产代用天然气（SNG）
或车用燃气（CNG），将具有更好的经济效益和社会效益。
2沼气净化技术
沼气制CNG，从利用方向上分析，除CH外的其它组分均为有害组成或杂
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质，需分别进行脱除。其中主要杂质为CO，由于含量较高，其存在量越多则气
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体热值越低，根据我国天然气标准《GB17820-1999》中一类气和二类气技术指
标要求，需将其脱除至3.0%以下；硫含量过高则会腐蚀设备和管道，降低其使
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