專利名稱：含氧煤層氣凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
含氧煤層氣凈化裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種利用吸收吸附原理進(jìn)行凈化的裝置，尤其涉及一種含氧煤層氣凈化裝置。
背景技術(shù)：
[0002]含氧煤層氣是煤礦在開采過程中為防止瓦斯爆炸和突出，保證煤礦安全生產(chǎn)而 抽排出的初級副產(chǎn)品；其主要成分為甲烷，從其成分含量上可以看出，煤層氣是較為重 要的能源和化工原料。但是由于其成分較為復(fù)雜，特別是在煤層氣中含有氧，是非常危 險(xiǎn)的助燃助爆劑，制約了含氧煤層氣的綜合利用；實(shí)踐中，為了節(jié)約成本，煤層氣普遍 在采煤過程中排入大氣，造成資源的極度浪費(fèi)和對環(huán)境造成污染。[0003]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了多種含氧煤層氣的液化技術(shù)。其中， ZL200610103425.0的專利公開了低溫精餾法應(yīng)用于含氧煤層氣的分離和液化，具有分離 純度高，裝置結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點(diǎn)。[0004]但是，該制冷工藝中的含氧煤層氣凈化工序存在較多的問題，不能較徹底的清 除原料其中的各種雜質(zhì)，影響后續(xù)的液化分離工序，造成液化分離工序不能穩(wěn)定進(jìn)行， 特別是沒有針對于含氧煤層氣的特殊性采取相應(yīng)的安全措施，具有使含氧煤層氣爆炸、 燃燒的隱患，影響正常安全生產(chǎn)，嚴(yán)重影響員工的人身安全。[0005]因此，需要對現(xiàn)有的含氧煤層氣的凈化工藝進(jìn)行改進(jìn)，能夠較為徹底的清除含 氧煤層氣中除了氧、氮和甲烷以外的雜質(zhì)，為液化分離工序提供良好的生產(chǎn)條件，同 時(shí)，采取必要的處理措施，消除由于甲烷和氧混合造成的安全隱患。實(shí)用新型內(nèi)容[0006]有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種含氧煤層氣凈化裝置，能夠較為徹底的清除 含氧煤層氣中除了氧、氮和甲烷以外的雜質(zhì)，為液化分離工序提供良好的生產(chǎn)條件，同 時(shí)，采取必要的處理措施，消除由于甲烷和氧混合造成的安全隱患。[0007]本實(shí)用新型的一種含氧煤層氣凈化裝置，包括依次串接的水封罐、原料氣壓縮 機(jī)、原料氣除酸吸收塔和變壓吸附系統(tǒng)；所述水封罐為混合水冷結(jié)構(gòu)。[0008]進(jìn)一步，變壓吸附系統(tǒng)包括并聯(lián)的三個(gè)吸附塔；[0009]進(jìn)一步，所述水封罐與原料氣壓縮機(jī)之間還設(shè)有氣液分離器；原料氣壓縮機(jī)出 口與原料氣除酸吸收塔之間還設(shè)置原料氣冷卻器；[0010]進(jìn)一步，原料氣除酸吸收塔出口與變壓吸附系統(tǒng)之間還順序設(shè)置有塔后冷卻器 和塔后氣液分離器；[0011]進(jìn)一步，所述原料氣壓縮機(jī)為兩級壓縮；[0012]進(jìn)一步，所述變壓吸附系統(tǒng)凈化含氧煤層氣出口通過一用于過濾微量吸附劑粉 沫的分離器輸出；[0013]進(jìn)一步，所述吸附塔設(shè)置有連通于來自液化分離系統(tǒng)的氧氮混合尾氣出口的吸3附劑再生冷吹氣體進(jìn)口。[0014]本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的含氧煤層氣凈化裝置，采用混 合水冷、吸收塔和變壓吸附系統(tǒng)相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，能夠較為徹底的清除含氧煤層氣中除了 氧、氮和甲烷以外的雜質(zhì)，為液化分離工序提供良好的生產(chǎn)條件，同時(shí)，采取必要的處 理措施，消除由于甲烷和氧混合造成的安全隱患。


[0015]
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。[0016]附圖為本實(shí)用新型壓縮凈化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
[0017]附圖為本實(shí)用新型壓縮凈化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示本實(shí)施例的含氧煤層 氣凈化裝置，包括依次串接的水封罐1、原料氣壓縮機(jī)3、原料氣除酸吸收塔5和變壓吸 附系統(tǒng)；如圖所示，變壓吸附系統(tǒng)包括并聯(lián)的吸附塔8、吸附塔9和吸附塔10，當(dāng)然，可 以是其它數(shù)量的吸附塔進(jìn)行連接使用；水封罐1為混合水冷結(jié)構(gòu)，原料氣除酸吸收塔5內(nèi) 用于內(nèi)酸性氣體的吸收液為醇胺水溶液；針對含氧煤層氣中的酸性氣體進(jìn)行吸收，保證 較為徹底的去除酸性氣體，保證后續(xù)設(shè)備的安全運(yùn)行。[0018]本實(shí)施例中，變壓吸附系統(tǒng)包括并聯(lián)的三個(gè)吸附塔，吸附塔的吸附劑包括芳香 烴吸附劑和硫浸煤基活性炭；利于除去雜質(zhì)，防止影響最終產(chǎn)品質(zhì)量；同時(shí)提高吸附工 序的效率；采用硫浸煤基活性炭吸收原料氣中的汞，避免影響液化分離工序和保證成本品質(zhì)量。[0019]本實(shí)施例中，所述水封罐1與原料氣壓縮機(jī)3之間還設(shè)有氣液分離器2，防止壓 縮機(jī)3出現(xiàn)液擊現(xiàn)象，保證其安全運(yùn)行；原料氣壓縮機(jī)3出口與原料氣除酸吸收塔5之間 還設(shè)置原料氣冷卻器4，較低的溫度利于原料氣除酸吸收塔5正常吸收；原料氣除酸吸收 塔5出口與變壓吸附系統(tǒng)之間還順序設(shè)置有塔后冷卻器6和塔后氣液分離器7，冷卻并氣 液分離后可減少帶入吸附塔的雜質(zhì)，為吸附凈化提供良好的吸附條件。[0020]本實(shí)施例中，所述原料氣壓縮機(jī)3為兩級壓縮，級間均設(shè)置冷卻及氣液分離 器，降低壓縮氣體的單級壓縮比，以及單級出口的溫度，從而降低能耗；[0021]本實(shí)施例中，所述變壓吸附系統(tǒng)凈化含氧煤層氣出口通過一用于過濾微量吸附 劑粉沫的分離器11輸出至液化分離系統(tǒng)，保證凈化含氧煤層氣的潔凈，避免影響液化分 離系統(tǒng)的正常運(yùn)行。[0022]本實(shí)施例中，所述吸附塔(吸附塔8、吸附塔9和吸附塔10)設(shè)置有連通于來自 液化分離系統(tǒng)的氧氮混合尾氣出口的吸附劑再生冷吹氣體進(jìn)口；利用尾氣進(jìn)行再生，節(jié) 約成本，并且使現(xiàn)場設(shè)備布置緊湊。[0023]本實(shí)用新型在生產(chǎn)時(shí)[0024]將來自煤礦的低濃度含氧煤層原料氣經(jīng)水封罐1混合式水冷、原料氣壓縮機(jī)3壓 縮和原料氣除酸吸收塔5和變壓吸附系統(tǒng)凈化去除雜質(zhì)得到凈化含氧煤層氣；吸收塔內(nèi) 的吸收液為醇胺水溶液，用于脫出酸性氣體；脫出酸性氣體后的原料氣通過吸附塔內(nèi)的 吸附劑脫除原料其中的芳香烴；同時(shí)，吸附塔中加入硫浸煤基活性炭用于脫除原料氣中的汞，最終得到主要成分為CH4、N2和O2的凈化含氧煤層氣。[0025] 最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管 參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以 對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍， 其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種含氧煤層氣凈化裝置，其特征在于包括依次串接的水封罐、原料氣壓縮 機(jī)、原料氣除酸吸收塔和變壓吸附系統(tǒng)；所述水封罐為混合水冷結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氧煤層氣凈化裝置，其特征在于變壓吸附系統(tǒng)包括并 聯(lián)的三個(gè)吸附塔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含氧煤層氣凈化裝置，其特征在于所述水封罐與原料氣 壓縮機(jī)之間還設(shè)有氣液分離器；原料氣壓縮機(jī)出口與原料氣除酸吸收塔之間還設(shè)置原料 氣冷卻器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含氧煤層氣凈化裝置，其特征在于原料氣除酸吸收塔出 口與變壓吸附系統(tǒng)之間還順序設(shè)置有塔后冷卻器和塔后氣液分離器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的含氧煤層氣凈化裝置，其特征在于所述原料氣壓縮機(jī)為 兩級壓縮。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含氧煤層氣凈化裝置，其特征在于所述變壓吸附系統(tǒng)凈 化含氧煤層氣出口通過一用于過濾微量吸附劑粉沫的分離器輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的含氧煤層氣凈化裝置，其特征在于所述吸附塔設(shè)置有連 通于來自液化分離系統(tǒng)的氧氮混合尾氣出口的吸附劑再生冷吹氣體進(jìn)口。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種含氧煤層氣凈化裝置，包括依次串接的水封罐、原料氣壓縮機(jī)、原料氣除酸吸收塔和變壓吸附系統(tǒng)；所述水封罐為混合水冷結(jié)構(gòu)，原料氣除酸吸收塔內(nèi)的吸收液為用于吸收酸性氣體的醇胺水溶液；本實(shí)用新型采用混合水冷、吸收塔和變壓吸附系統(tǒng)相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，能夠較為徹底的清除含氧煤層氣中除了氧、氮和甲烷以外的雜質(zhì)，為液化分離工序提供良好的生產(chǎn)條件，同時(shí)，采取必要的處理措施，消除由于甲烷和氧混合造成的安全隱患。
文檔編號B01D53/047GK201809322SQ20102052995
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月15日
發(fā)明者劉利亞, 姚成林, 寇偉偉, 李祖?zhèn)? 王勇, 王長元, 肖露, 霍春秀, 黃克海 申請人:煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院