社会对能源的需求日益增加，传统燃料有限，利用可再生资源生产替代燃料，成为更具有前景的替代能源。生物燃料就是一种可再生能源，来源于有机物（植物和动物粪便等）。生物燃料可以减少温室气体排放，减少对化石燃料的依赖。从环境角度和经济角度，其可再生性和环境效益是一种理想的新能源。

生物燃料主要有三种类型:

1.乙醇   通过玉米、甘蔗和小麦等作物中的糖分发酵产生；

2.生物柴油    通过植物油或动物脂肪与酒精(通常是甲醇或乙醇)发生化学反应而获得；

3.沼气    通过有机废料(如农业残余物、食物垃圾或污水污泥)的厌氧消化而产生。

本次我们将介绍压缩空气如何将沼气转化为可再生天然气的过程。

沼气主要由甲烷（CH4）以及二氧化碳（CO2）和微量其他气体组成。生产过程涉及在沼气池中对有机废物进行厌氧消化。在缺氧条件下，废物被细菌分解，释放出甲烷气体，可用于供暖、发电或作为汽车燃料。

具体工艺生产流程如下：

第一步  原料预处理

将有机废料经过切割、切碎、分离、进入厌氧发酵池/发酵罐所用到的主要设备有：

1.固体喂料机

2.破碎机

3.分离器和潜水搅拌机

4.培养基给料泵（流量 40~80m3/h，压差4-10bar）

（1）螺杆进料泵

（2） 转子泵

5.其他的泵

（1）潜水式离心泵，用于污水池和气柜之间的常规输送任务

（2）化工计量泵

这一步需要进行一级处理，即脱水，使用到分液罐和过滤器。在有机物料的收集和分解中，产生垃圾填埋气。

第二步  沼气生产

在发酵池里进行水解、酸化、生成乙酸，再生成甲烷所用到的主要设备有：

1.原料气

2.风机（旋片式，多级式，螺杆式）：压力增至15-20psig / 1-2.5bar

3.脱水脱硫

4.真空鼓风机 — 燃烧

这一步是将有机废料进行二级处理，去除更多的水分和硅氧烷/硫。

第三步  沼气压缩

所用到的主要设备有：

1.螺杆式压缩机：压力增至12-17bar

2.冷却器/冷凝水干燥系统

第四步   沼气提纯

所用到的主要设备有：

1.压缩空气机，主要用于：

2.膜渗透（15bar → 12bar）

3.变压吸附（10bar → 7.5bar）

4.化学吸附

5.水洗

6.深冷

第五步    形成可再生天然气RNG

所用到的主要设备有：

1.活塞机：压力增至230-250 bar

（1）进气压力：73-230 psig（5-15.8bar）

（2）流量：6.3-875SCFM（37-1487nm3/hr）

（3）排气压力：5000 psig（345 bar）

2.往复式压缩机或螺杆式压缩机

（1）进气压力：73-363psig（5-25bar）

（2）流量：321-2300SCFM（545.4-3906nm3/hr）

（3）排气压力：300-1100psig（21-76 bar）