生物质能一直是人类赖以生存的重要能源之一，沼气就是一种可再生的生物质能源。因为天然的沼气热值和转化率较低，所以多数情况下是直接燃烧用于日常生活中，应用范围受限。而沼气经过净化压缩后则可提高成分中甲烷的相对含量，近似达到天然气中甲烷含量的标准。本文以开发生物质能源、实现天然气的可替代性为背景，参考相关资料，对沼气工程中的沼气净化压缩灌装工艺和设备，进行了深入的研究。针对日产5000立方米沼气的畜禽场沼气工程的产气特点，对净化工艺中的脱硫、脱水、脱碳过程进行了分析。对于不同的灌装方式进行了研究，确定了最优技术方案。根据最终的工艺流程，对相关的设备进行了设计和选型，并对沼气净化压缩灌装进行了技术经济性分析。　　 本次研究探讨，主要做了以下工作：　　 首先，通过对沼气的来源、组分、以及燃烧特性分析，确定了沼气中的甲烷含量约占60％；其次主要成分为二氧化碳，还有少量的硫化氢、氮气、卤素气体、氢气等气体。与其他可燃性气体相比，沼气具有很好的燃烧特质、经济性和社会效益。　　 其次，目前我国的沼气应用，基本处于日常家庭生活中的直接燃烧阶段，集中的工业化和产业化应用几乎处于空白状况。针对国内沼气产业化发展存在的问题，结合沼气的主要成分为甲烷和二氧化碳，确定将沼气净化分离得到甲烷和二氧化碳两种工业应用气体，使之形成沼气产业化新途径。通过参阅相关资料，提出了沼气产业化途径的关键技术之一是净化压缩和储运。　　 第三，结合工艺设计的经济性、安全性、可靠性原则，确定了沼气净化的主要步骤为沼气脱水、沼气脱硫、沼气脱碳。根据实际工况条件以及各种脱除方式，分析了净化流程，确定了先脱水，再脱硫，最后脱碳的步骤。通过分析沼气净化后的灌装储运工艺，对低温液化、溶剂吸收、高压气态灌装三种方式进行了筛选。根据各种方式的特征情况，确定了采用高压气态灌装的方式。　　 第四，沼气净化灌装工艺中主要有输气、脱水、脱硫、脱碳、增压等过程，对于通用型设备主要进行选型，对于专业性比较强的设备，采用设计订做的方式。主要包括气水分离器、脱硫塔、压缩机、高压气液分离器、分子筛干燥器等，并对管路流程进行了设计和水力计算，从而形成了沼气净化压缩灌装的成套系统设备。　　 第五，通过对整个项目的技术经济评价分析，得出沼气净化灌装项目效益明显。项目寿命期间的累计净现值为386.4741万元；累计成本现值为1817.7447万元；累计效益现值为2204.2188万元；益本比为1.21；投资回收期为4.2年，项目具有可行性。