42、生物沼气升级与乳酸乙酯分离的技术经济分析

生物沼气升级与乳酸乙酯分离的技术经济分析

1. 生物沼气升级的技术经济研究

1.1 工艺条件对气体处理成本（GPC）的影响

在生物沼气升级过程中，工艺条件的变化会显著影响气体处理成本（GPC）。主要考虑了以下三个工艺条件：
- 进料组成的影响 ：
- 当进料中 CO₂ 含量从 10%增加到 30%时，GPC 从每立方米生物甲烷 0.73 美元逐渐增加到 0.79 美元。这是因为两级压缩机功率从 12.68 千瓦逐渐稳定增加到 23.11 千瓦。虽然随着进料中 CO₂ 增加，CH₄ 损失分数降低，但压缩机功率的增加导致 GPC 略有上升。
- 当 CO₂ 含量从 30%增加到 60%时，GPC 从 0.79 美元大幅增加到 1.39 美元/立方米生物甲烷，因为两级压缩机功率比进料中 CO₂ 为 30%时增加了 72%。压缩机功率的增加与通过膜第二阶段渗透的 CO₂ 增加有关，在循环流中从 32.1%增加到 70.2%。
- 进料压力的影响 ：
- 进料压力从 10 巴增加到 50 巴时，所需压缩机功率从 29.66 千瓦增加到 51.96 千瓦，GPC 从 0.65 美元增加到 1.16 美元/立方米生物甲烷。进料压力增加会使更多 CO₂ 透过第一阶段膜，使富含 CH₄ 的物流进入第二阶段膜。
- 在 10 巴至 30 巴之间，GPC 从 0.65 美元增加到 0.77 美元/立方米生物甲烷。当进料压力从 30 巴增加到 50 巴时，GPC 从 0.77 美元急剧增加到 1.16 美元/立方米生物甲烷，这是由于膜面积的减少率较低，仅从 19.65 平方米减少到 1