内燃机对燃气的要求
对于不同的机型和不同的气体，发动机厂家会给出详细的燃气质量规范，但大体上可以总结成以下几条：
（1）湿度低于一定值，通常要求60%，且一定不能含有液态水。
（2）颗粒物杂质低于一定值，一般要求在3um以下，有的厂家会严格要求到1um。
（3）压力要求，大多数常见的燃气内燃机要求在5-50kpa之间，同时也存在一些高压进气的机型，要求进气压力在3-8bar左右。在满足压力要求的情况下，同时要求尽量稳定。
（4）成分稳定，对热值、甲烷值的最大/最小值和变化速率都有要求。
（5）有害成分的限值，如硫、硅、焦油等。
燃气预处理系统的作用就是对原始燃气做一定的处理，使各项指标能够满足发动机的要求。对应几项要求，常见的预处理的流程大致有：除湿、过滤、加压、储气缓冲、去除其他有害成分。但不同类型的燃气具有不同的特点，预处理的方式差异也很大。
天然气
天然气的成分和压力等条件相对稳定，需要的预处理比较简单，一般只有两项：调压和粗过滤。天然气管道的压力较高，所以只需要采用调压阀把压力降到内燃机需要的值即可。粗过滤的精度较大，一般在10um以上。
从天然气调压站到燃气机房之间的管道和设备的设计、供货和施工一般都由项目所在地的燃气公司完成，也就是燃气分布式项目中的一件大事：燃气接入。
燃气预处理系统中，还会包括切断阀、仪表、放散装置等，无论哪种气体的预处理，这几样都省不掉，后面也不再反复提。
煤层气（瓦斯）
煤层气的特点是气源压力低（基本常压），颗粒物杂质多，水分多（饱和状态）。因此处理流程就是对应这三个特点：除湿、过滤、加压。
过滤：由于杂质较多，为了避免检修过于频繁，煤层气预处理系统常常采用两级以上过滤，在系统入口处设置一级粗过滤，在出口处再设置一级精过滤（10um以下）。未经脱水的煤层气经过过滤器时会析出大量水分，因此必须设置合理的排水装置，且不宜用纸滤芯，需要时可考虑备用回路，保证检修滤芯时系统不停机。
除湿：除湿一般采用制冷机脱水，制冷能力根据发电机组对燃气的要求而定，如40℃时相对湿度小于60%。
加压：由于低压型的燃气发动机对燃气进气压力普遍要求不高，二三十kpa即可满足要求，所以增压一般采用罗茨风机。罗茨风机在选型时需要同时考虑流量和压力。流量需按照最大的流量核算，出口压力为发动机需求压力加最大流量时的管损，并考虑一定程度的余量。
低浓瓦斯
低浓瓦斯的预处理系统是一个特例，过滤加压除湿没一个能好好做起来的。
低浓瓦斯本身已经在爆炸极限之内了，加压需要极度小心，所以一般不进行加压，或者很小程度的加压。
过滤和除湿的工艺会造成压损，在燃气压力本身就不容易达标的情况下，就不得不妥协降低要求。同时低浓瓦斯输送广泛采用细水雾输送工艺，会往输气管道中喷入大量水分，要想达到发电机组的要求，脱水的的压力极大。从目前的低浓瓦斯项目案例来看，几乎没有能够把水分处理到合格的，有些国产机甚至不做脱水处理，对机组损害较大。
生物沼气/垃圾填埋气/污水处理气
生物沼气通常是指有机质（粪便、秸秆、餐厨垃圾等）厌氧发酵产生的沼气，垃圾填埋气是垃圾在地下厌氧环境下发酵产生的沼气，污水处理气是对污水处理的污泥进行厌氧发酵产生的沼气。各种沼气大体成分类似，主要为甲烷和二氧化碳，在甲烷浓度和其他成分上略有差别。
沼气和煤层气类似，压力低、杂质多、湿度大，同时沼气还有含硫量高的问题。因此沼气的处理流程在脱水过滤加压之前，需要先进行脱硫处理。
对于硫含量，各品牌的沼气发电机组要求略有不同，大体上在几十到几百ppm左右。但这个要求仅仅是最低限，不是踩线达到了就可以放心了，硫处理的越干净，对发电机组的寿命越有利，故障率也会下降，运维费用自然会降低。
脱硫工艺分有干法脱硫、湿法脱硫、生物脱硫。其中生物脱硫运行费用低，维护比较简单，脱硫效果和处理量都可以匹配，因此被大多数沼气发电项目采用。
脱硫之后，过滤、除湿和加压的工艺流程和煤层气几乎一样，只是设备的详细配置参数上会有一些变化。不同的原料产生的沼气在成分和杂质上会有一些区别，预处理流程也需要做相应的优化和调整。
井口气/石油伴生气
井口气，或者叫油田伴生气，是指蕴含在含油底层里，开采石油的同时所采出的天然气。井口气的成分较为复杂，根据地域不同，成分差别较大，即便是同一个油田，成分也会发生波动。
井口气中含有多种高分子烷烃，存在液体成分，同时也含有硫。因此井口气通常的处理流程为：气液分离、脱硫、脱水、低温脱烃、减压。
大部分内燃机都无法直接使用井口气，或需要付出较大代价（功率折损、寿命折损）才可以使用。即使是专用的丙烷发动机，也对丁烷以上的成分有严格要求（如<2%），因此大多数情况下，井口气是需要进行处理才可以用的，而处理后的井口气，实际上已经与天然气差别不大了。
处理前 |
处理后 |
|
甲烷 |
66.2% |
75.8% |
乙烷 |
7.2% |
6.9% |
丙烷 |
9.0% |
4.8% |
正丁烷 |
1.41% |
0.35% |
异丁烷 |
3.34% |
0.56% |
井口气处理前后成分变化（部分）
小tip，“低温脱烃”这一步除掉的高分子成分，是优良的化工原料，比发电经济效益其实要更高。
合成气/煤制气/化工尾气/冶炼尾气
这一类气体由于来源和生产工艺复杂多变，成分和杂质也有很大的区别，但预处理的思路还是差不多的，即根据指标的要求一一对应处理的工艺，颗粒物多了过滤，压力低了增压，水分多了脱水等等。
很多合成气中有一个独特的杂质成分：焦油。焦油对发动机的稳定性影响极大，进口品牌都是明确不允许含有焦油，有些国产机允许带一些，但性能和运维也受较大的影响。焦油的处理相对麻烦，但在利用合成气发电时，强烈建议处理干净。
相对来说，这类气体需要把更大的注意力放在应对气量、成分和压力的突变上。最好的解决方案就是在系统中增加储气柜和缓冲罐，煤层气、沼气发电项目大多会设置储气柜，预处理系统设置在储气柜之后。有储气柜的存在，可以极大的缓解燃气波动方面的问题，无论是气量、成分还是压力的波动。
