基础工艺参数
- 分离原理:溶解‑扩散,CO₂、H₂O 优先渗透,甲烷截留(滞留侧产出生物甲烷)Evonik
- 操作压力:16‑20 bar(g),单段压缩即可满足三级工艺驱动压力products.e...
- 操作温度:20‑50℃,严禁进气带液态水
- 工艺指标(三级):甲烷纯度97‑99.5%,甲烷回收率98‑99.8%;能耗对比高压水洗降低约 35%
- CO₂渗透侧纯度可达 99%+,可回收食品级 CO₂副产品Evonik Ind...
- 厂家标称膜寿命>10 年;工程实际:预处理完善 6‑8 年;恶劣气源 2‑3 年明显衰减Evonik Ind...
✅厂家进气规格(硬门槛)
- H₂S:短时最高 3 % vol;工程必须控制<50 ppm,长期高硫直接破坏 PI 高分子链
- NH₃:≤20 ppm,氨高极易生成铵盐结晶(黄色结晶)堵塞膜丝
- VOC / 硅氧烷:≤10 ppm;硅氧烷会形成 SiO₂硬垢,不可逆堵膜
- 进气露点:深度脱水,严禁液态水进入膜堆,液态水造成 PI 膜塑化,性能永久下降
- 无油雾、无重烃、无粉尘
重点:畜禽粪污、屠宰污泥沼气,仅靠生物脱硫不足以满足赢创膜进气要求,必须配置络合铁湿法脱硫 + 水洗脱氨 + 深度干燥 + 活性炭除硅氧烷。预处理投资占比很高,预处理缺失是国内项目膜快速失效的主因。
三级膜工艺原理(赢创专利)
- 一级 G5X:初步脱碳,产出粗生物甲烷;渗透侧 CO₂含部分甲烷
- 二级 G5X:进一步提升甲烷纯度,满足管网标准
- 三级 R2X 回收段:把一二级渗透侧的甲烷回收,返回进料,把甲烷损失压到 0.2‑2% 以内Evonik Ind...
- 两级工艺也可以做,但甲烷损耗大,一般不用于并网项目;欧洲 RNG 项目几乎全部采用三级流程Evonik Ind...。
优势
- CO₂/CH₄选择性高,同等条件更容易拿到 98%+ 高纯度生物甲烷,适合管网并网
- 物理分离,无药剂消耗、无废水,撬装模块化,启停灵活
- 11 寸大组件,大型项目减少组件数量、管路、占地
- 全球案例基数大,整套三级工艺包成熟,可副产 CO₂
工程短板(国内项目重点)
- PI 原生膜抗杂质偏弱:对 H₂S、NH₃、油雾、硅氧烷耐受差;粪污、屠宰、部分餐厨气源风险极高。
- 预处理系统投资不能省;预处理一旦故障,膜衰减速度非常快,很多国内粪污项目 2‑3 年通量大幅下滑。
- 国内现货少,采购周期长,更换成本高。
- 气量大幅波动时,回收率、纯度同步下降,对前端稳压、缓冲要求高。
适用 / 慎用场景
✅推荐:垃圾填埋气、秸秆沼气、气源干净、气质稳定的大型 RNG 项目,H₂S 长期<50ppm、氨低。
⚠️谨慎使用:鸡 / 鸭粪、屠宰污泥、高氨餐厨沼气;若一定要上,络合铁脱硫 + 水洗脱氨 + 深度干燥 + 除硅氧烷必须完整配置。
