Plynárenství - Výroba a úprava plynu

Předtím, než je možné distribuovat jakýkoliv plyn, je třeba jej upravit, aby splňoval požadované normy, potažmo potřeby koncových uživatelů. K získání některých plynů je zapotřebí využít specifické technologie, jako například u bioplynu. Tyto technologie jsou popsány níže.

V plynárenství se využívají zejména:

Zemní plyn

Nejdůležitější složkou zemního plynu je, z hlediska využitelnosti, metan. Jelikož přírodní zemní plyn obsahuje v některých případech i větší množství jiných látek, provádí se pečlivé úpravy, po kterých je plyn teprve distribuován odběratelům.

Úpravy zemního plynu:

  • sušení/vymrazování  – zbavuje zemní plyn vody
  • filtrace mechanických nečistot
  • odsiřování
  • odstraňování nežádoucích příměsí

Svítiplyn

Jako takový se v přírodě nevyskytuje. Jedná se o plyn průmyslově vyráběný. Nejvíce ho vzniká v koksárnách, kde je vedlejším produktem přeměny černého uhlí na koks. Černé uhlí se zahřívá na teplotu okolo 1000°C bez přístupu vzduchu. Tím vzniká koks a právě svítiplyn.

Před vlastním použitím je zapotřebí svítiplyn zbavit hlavně mechanických nečistot, popřípadě vody (provádí se vymrazováním – stejně jako u zemního plynu).

Svítiplyn již není masivně využíván a byl nahrazen bezpečnějším zemním plynem. Přesto nachází uplatnění v průmyslu, protože jako vedlejší produkt výroby koksu, tlakového zplynováním hnědého uhlí a dalších postupů by byla škoda jej nevyužít.

Propan-butan

Jelikož propan-butan je také plynem vyráběným, není třeba jeho další úprava čištěním, sušením atp. Propan-butan se skladuje v tlakových bombách nebo nádržích, a používá se pro vytápění, ohřev vody, vaření a v průmyslové výrobě.

Stlačený propan-butan nabývá kapalného stavu. Takto je možné zmenšit jeho objem až na 1/260 objemu, takže 1 litr kapalného propan-butanu obsahuje 260 litrů plynu.

Bioplyn

Bioplyn je možné použít k vytápění, výrobě elektřiny nebo obojímu najednou, pomocí kogenerační jednotky – v tomto případě hovoříme o kombinované výrobě elektřiny a tepla (KVET). Před použitím je bioplyn samozřejmě třeba získat a izolovat. Výroba probíhá v bioplynových stanicích.

Technologie výroby bioplynu fermentací (kvašením):

Kontinuální výroba

Používá se při zpracovávání biomasy s nízkým obsahem sušiny. Zařízení je kontinuálně zásobováno biomasou.

Semikontinuální výroba

Zařízení je naplněno biomasou, proběhne proces fermentace a plnění se opakuje. Pauza pro plnění je kratší, než doba fermentace. Používá se především pro zpracování tekutých organických materiálů.

Diskontinuální výroba

Doba plnění je stejně dlouhá jako samotná fermentace. Nejnáročnější způsob, který se využívá při suché fermentaci tuhých biomateriálů. Po fermentaci je vždy zapotřebí zbylý materiál ze zařízení vyvézt. K tomu je možné použít běžných manipulačních strojů, protože fermentor je dostatečně velký.

Bioplyn a čistírny odpadních vod

Jelikož je výroba bioplynu úzce spjata s kvašením, nabízí se příležitost využití čistírny odpadních vod (ČOV), ve kterých kvašení probíhá. Vzniklý metan se zde s úspěchem zachytává a obvykle ihned zpracovává na vlastní provoz ČOV. Použitím kogenerační jednotky, která vyrábí teplo a elektřinu současně, může bioplyn z odpadních vod pokrýt více než polovinu energie potřebné pro provoz ČOV.

Úprava bioplynu

Bioplyn obsahuje velké množství vody a sirovodíku, které by mohli způsobit korozi plynovodu, plynojemu i samotných spotřebičů. Proto je zapotřebí bioplyn odsířit a pravidelně odstraňovat kondenzovanou vodu.  Dnes používaná zařízení na výrobu bioplynu již tento problém řeší automaticky.