Uppgraderingstekniker för biogas

Om biogas ska kunna användas som drivmedel måste den renas och uppgraderas till fordonsgas. Den råa biogasen renas i huvudsak från svavelväte, vatten och partiklar. Uppgraderingen innebär att energivärdet – andelen metan - i gasen höjs. Det sker genom att koldioxid avlägsnas.

I Sverige används i princip fyra tekniker för uppgradering av biogas. Koldioxiden avlägsnas antingen genom absorption i till exempel vatten, eller genom adsorption på ett ämne.

 
Absorption i vatten (vattenskrubber)

Den vanligaste tekniken för uppgradering av biogas. I princip innebär det att koldioxiden ”tvättas” bort med hjälp av vatten. Metoden bygger på att gaser som koldioxid, svavelväte och ammoniak löser sig lättare i vatten än vad metan gör. Vid högt tryck och låg temperatur löser sig koldioxid ännu lättare i vatten.

Principskiss för vattenskrubber

  1. Komprimerad rågas förs in i botten av absorptionskolonnen, som är fylld av fyllkroppar för att maximera överföringsytan mellan gas och vätska.
  2. Från toppen av kolonnen strilar vatten ned och möter biogasen.
  3. Den renade biogasen torkas och komprimeras ytterligare innan lagring.
  4. Vattnet innehåller en liten del metan. Denna återförs till systemet när vattnet passerar en flash-tank som sänker trycket något.
  5. I ett recirkulerande system passerar vattnet en desorptionskolonn där koldioxiden sugs ut. Därefter leds vattnet tillbaka till absorptionskolonnen. En genomströmmande vattenskrubber saknar desorptionstank och vattnet förs inte tillbaka in i processen.

PSA – Pressure Swing Adsorption

Är den näst vanligaste tekniken. PSA är en process där koldioxidmolekylerna fastnar på aktivt kol (adsorptionsmaterialet) under högt tryck. När trycket sänks frigörs koldioxiden.

En PSA-anläggning består i praktiken av fyra sammankopplade kolonner fyllda med adsorbtionsmedel. Under adsorptionen förs rågasen in längst ner i kärlet. När gasen stiger uppåt i kärlet binds koldioxiden till det aktiva kolet medan metanen slinker förbi. När det aktiva kolet är mättat med metan sker desorptionen genom att trycket sänks i flera steg.


Absorption med Selexol

Metoden påminner om en vattenskrubber, men istället för att lösa sig i vatten löser sig koldioxiden i selexol som är en form av glykollösning. Selexol absorberar tre gånger så mycket koldioxid som vatten, vilket gör processen effektivare.

 
Kemisk adsorption (kemisorbtion)

Metoden bygger på att koldioxiden binds till en kemikalie, en amin. Aminen absorberar i princip inget metan alls, vilket gör att den uppgraderade biogasen får en mycket hög metanhalt (99%).

 

Absorption: Koldioxiden löser sig i ett lösningsmedel.'

 Adsorption: Koldioxiden ”fastnar” på ett annat ämne.

Desorption: Koldioxiden "släpps loss".

 

Fakta och forskning

Biogasuppgradering - granskning av kommersiella tekniker (på engelska, med sammanfattning på svenska)
Rapport från SGC Svenskt Gastekniskt Centrum (2013)

Utvärdering av uppgraderingstekniker för biogas Rapport från SGC Svenskt Gastekniskt Centrum (2003).

Processintern metananrikning
Rapport från JTI - institutet för jordbruks- och miljöteknik (2005).

Bookmark and Share
Senast uppdaterad: 2015-02-11
Skriv ut
8103227