煤层气的脱水方法以及脱水系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及煤层气处理、利用领域，特别是涉及一种煤层气的脱水方法以及脱水系统。
【背景技术】
[0002]煤层气是一种可以开采利用的重要资源，开采出的煤层气一般都含有较多的水分，如果不脱除其中的水分，当煤层气进入深冷液化分离装置时，这些水分会析出甚至结冰，从而堵塞阀门、管道、换热器，影响液化装置的安全稳定运行，因此，在深冷液化之前就必须脱除煤层气中的水分。
[0003]煤层气的脱水方法主要有吸附法、吸收法以及低温分离法。对于需要进入深冷液化分离装置的煤层气，一般采用吸附法进行深度脱水。吸附法常用的吸附剂为分子筛、硅胶以及氧化铝。
[0004]煤层气吸附法脱水采用的核心设备是干燥塔，每套设备一般有两个或者两个以上的干燥塔，吸附过程后干燥塔需要进行再生，此时干燥塔不能处理煤层气，这样处理作业必须停止，由此影响生产效率，同时带来安全隐患。
[0005]干燥塔的再生一般是采用一定量的原料气(含氧煤层气)或者尾气对处于再生过程的塔进行热吹和冷吹。
[0006]当塔内含有可燃气体和氧气时，采用含氧煤层气进行热吹存在爆炸的危险，在标准状态下，甲烷在空气中的爆炸极限为5?15%，当温度和压力升高时，爆炸极限的范围会扩大，因此含氧煤层气本身不适合做再生气。由于含氧煤层气在深冷液化分离后，尾气中主要成分为空气，同时含有一定量的甲烷，当工况变化时，甲烷的含量波动较大，有可能进入爆炸极限范围内，因此尾气也不适合做再生气。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的技术问题是提供一种更为安全、更为高效的，可以保证处理作业不间断的煤层气的脱水方法以及脱水系统。
[0008]本发明的煤层气的脱水方法，包括:
[0009]利用第一干燥塔对含氧煤层气脱水处理，与此同时，对第二干燥塔依次进行置换、热吹、冷吹和均压处理；
[0010]利用第二干燥塔对含氧煤层气脱水处理，与此同时，对第一干燥塔依次进行置换、热吹、冷吹和均压处理。
[0011]本发明的煤层气的脱水方法，其中，所述对第二干燥塔依次进行置换、热吹、冷吹处理以及所述对第一干燥塔依次进行置换、热吹、冷吹处理均利用氮气进行。
[0012]本发明的煤层气的脱水方法，其中，所述对第二干燥塔依次进行置换、热吹、冷吹和均压处理包括:
[0013]利用氮气对第二干燥塔内的含氧煤层气进行置换处理，包括:将所述第二干燥塔内的剩余气体排出，然后将氮气通入所述第二干燥塔，一段时间后排出，重复上述操作，直至所述第二干燥塔内的甲烷的含量降低到安全范围以内；
[0014]利用氮气对第二干燥塔进行热吹处理，包括:利用压缩机将氮气增压，增压后的氮气经过第一冷却器冷却后进入第一分离器分离出水分，然后将氮气通入辅助干燥塔干燥脱水，干燥后氮气进入加热器加热到250摄氏度进入所述第二干燥塔，对所述第二干燥塔进行热吹，以脱除所述第二干燥塔中吸附的水分，然后将氮气导入第二冷却器冷却，冷却后的氮气进入第二分离器分离出液态水，之后氮气进入所述压缩机增压，重复上述步骤，直至所述第二干燥塔的排气温度达到160摄氏度；
[0015]利用氮气对第二干燥塔进行冷吹处理，包括:利用所述压缩机将氮气增压，通过所述第一冷却器冷却后进入所述第一分离器分离出水分，然后将氮气通入第二干燥塔，对第二干燥塔进行冷却，之后将氮气导入所述加热器，将加热后的氮气导入辅助干燥塔，利用加热后的氮气对辅助干燥塔进行热吹，然后将氮气导入第二冷却器冷却，冷却后的氮气进入第二分离器分离出液态水，之后氮气进入所述压缩机增压，重复上述步骤；
[0016]对第二干燥塔均压处理，包括:将含氧煤层气通入第二干燥塔，使所述第二干燥塔内的压力与含氧煤层气的气源的压力相等。
[0017]本发明的煤层气的脱水方法，其中，所述对第一干燥塔依次进行置换、热吹、冷吹和均压处理包括:
[0018]利用氮气对第一干燥塔内的含氧煤层气进行置换处理，包括:将所述第一干燥塔内的剩余气体排出，然后将氮气通入所述第一干燥塔，一段时间后排出，重复上述操作，直至所述第一干燥塔内的甲烷的含量降低到安全范围以内；
[0019]利用氮气对第一干燥塔进行热吹处理，包括:利用压缩机将氮气增压，增压后的氮气经过第一冷却器冷却后进入第一分离器分离出水分，然后将氮气通入辅助干燥塔干燥脱水，干燥后氮气进入加热器加热到250摄氏度进入所述第一干燥塔，对所述第一干燥塔进行热吹，以脱除所述第一干燥塔中吸附的水分，然后将氮气导入第二冷却器冷却，冷却后的氮气进入第二分离器分离出液态水，之后氮气进入所述压缩机增压，重复上述步骤，直至所述第一干燥塔的排气温度达到160摄氏度；
[0020]利用氮气对第一干燥塔进行冷吹处理，包括:利用所述压缩机将氮气增压，通过所述第一冷却器冷却后进入所述第一分离器分离出水分，然后将氮气通入第一干燥塔，对第一干燥塔进行冷却，之后将氮气导入所述加热器，将加热后的氮气导入辅助干燥塔，利用加热后的氮气对辅助干燥塔进行热吹，然后将氮气导入第二冷却器冷却，冷却后的氮气进入第二分离器分离出液态水，之后氮气进入所述压缩机增压，重复上述步骤；
[0021]对第一干燥塔均压处理，包括:将含氧煤层气通入第一干燥塔，使所述第一干燥塔内的压力与含氧煤层气的气源的压力相等。
[0022]本发明的煤层气的脱水系统，包括:
[0023]用于对含氧煤层气进行脱水处理的第一干燥塔、第二干燥塔；
[0024]再生装置，所述再生装置与所述第一干燥塔、第二干燥塔分别连接，所述再生装置用于在第一干燥塔对含氧煤层气脱水处理的同时，对第二干燥塔进行置换、热吹、冷吹和均压处理，在第二干燥塔对含氧煤层气脱水处理的同时，对第一干燥塔进行置换、热吹、冷吹和均压处理。
[0025]本发明的煤层气的脱水系统，其中，所述再生装置包括:
[0026]第一管路，所述第一管路的一端连接再生气气源，所述第一管路的另一端分别连接所述第一干燥塔的上部进出口、第二干燥塔的上部进出口，对第二干燥塔或第一干燥塔进行置换处理时，所述第一管路用于将再生气通入所述第二干燥塔或第一干燥塔，以使所述第二干燥塔或第一干燥塔内的甲烷含量降低到安全范围以内；
[0027]与所述第一管路并联的第二管路，所述第二管路的一端连接再生气气源，所述第二管路的另一端分别连接所述第一干燥塔的上部进出口、第二干燥塔的上部进出口，所述第二管路上由所述第二管路的一端到所述第二管路的另一端依次设置有用于增压再生气的压缩机、将增压后的再生气冷却的第一冷却器、使冷却后的再生气分离出水分的第一分离器、使分离出水分后的再生气进一步脱水的辅助干燥塔、对进一步脱水后的再生气加热的加热器，对第二干燥塔或第一干燥塔进行热吹处理时所述第二管路用于将经过压缩、冷却、分离出水分、干燥脱水以及加热到250摄氏度后的再生气导入所述第二干燥塔或第一干燥塔，以脱除第二干燥塔或第一干燥塔中吸附的水分；
[0028]第三管路，所述第三管路的一端分别连接所述第一干燥塔的下部进出口、所述第二干燥塔的下部进出口，所述第三管路的另一端连接所述压缩机的进气口，所述第三管路上由所述第三管路的一端到所述第三管路的另一端依次设置有用于冷却再生气的第二冷却器、使冷却后的再生气分离出水分的第二分离器，所述第三管路用于将所述第一干燥塔、第二干燥塔热吹时排出的再生气导入第二冷却器冷却，并将冷却后的再生气导入第二分离器分离出液态水，之后将所述再生气导入所述压缩机增压，以使再生气在所述压缩机、所述第一干燥塔之间循环或在所述压缩机、所述第