连续型净化煤层气的装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种连续型净化煤层气的装置，包括用于冷却煤层气净化气的冷箱（1），所述冷箱（1）出口与压缩机（2）进口连接，所述压缩机（2）出口通过并联管路分别与煤层气水合物合成装置Ⅰ（3）的气体进口和煤层气水合物合成装置（4）的气体进口连接；所述煤层气水合物合成装置Ⅰ（3）的气体出口通过管路并联真空泵（5）和干燥装置（6）；所述煤层气水合物合成装置（4）的气体出口通过管路并联真空泵（5）和干燥装置（6）。本实用新型设计合理，解决了目前煤层气中的氮气氧气含量高，净化工艺复杂，而且分离过程易发生爆炸的问题，为煤层气净化提供了新途径。
【专利说明】
连续型净化煤层气的装置
技术领域
[0001] 本实用新型设及煤层气的净化领域，具体是一种使煤层气中的甲烧等控类和水在 一定条件下形成煤层气水合物，脱除其中的氧气、氮气等杂质，再从煤层气水合物中获取高 纯度煤层气的装置。
【背景技术】
[0002] 我国煤层气储量丰富，据统计可利用的煤层气量超过31万亿立方米，随着国家能 源战略的调整，煤层气的开采利用成为能源发展的重要方向。受地质条件影响，煤层气在形 成过程中伴有氮气等杂质气体。常规开采过程中煤层气中往往会混入空气，导致煤层气中 的氮气氧气等杂质含量高，后续净化工艺复杂，而且煤层气中的氧气含量达到爆炸极限后 容易发生爆炸，给煤层气综合利用带来安全隐患。
[0003] 针对目前煤层气开采利用过程中氮气氧气含量高，分离净化工艺繁琐，净化工序 容易发生爆炸的问题，开发一种工艺简单、操作安全的新型净化煤层气装置具有重要的经 济价值和环保效益。
【发明内容】
[0004] 本实用新型为了解决目前煤层气开采中氮气、氧气等杂质含量高，容易发生爆炸 的问题，提供了一种可行的通过利用煤层气中的甲烧等控类与水形成煤层气水合物，将甲 烧等控类从煤层气水合物中分离的装置。
[0005] 本实用新型是采用如下技术方案实现的：
[0006] -种连续型净化煤层气的装置，包括用于冷却煤层气净化气的冷箱，所述冷箱出 口与压缩机进口连接，所述压缩机出口通过并联管路分别与煤层气水合物合成装置I的气 体进口和煤层气水合物合成装置巧的气体进口连接;所述煤层气水合物合成装置I的气体 出口通过管路并联真空累和干燥装置;所述煤层气水合物合成装置巧的气体出口通过管路 并联真空累和干燥装置;所述煤层气水合物合成装置I的水相出口通过具有加压累的循环 管路与其水相进口连接;所述煤层气水合物合成装置巧的水相出口通过具有加压累的循环 管路与其水相进口连接。
[0007] 工作时，净化煤层气通过冷箱降溫后，通过压缩机加压，进入煤层气水合物合成装 置，通过向预处理后的煤层气净化气中加水加压，使煤层气中的甲烧等控类和水在一定条 件下形成煤层气水合物，使得煤层中氮气、氧气等杂质与煤层气水合物分离，达到深度净化 煤层气的目的。形成的煤层气水合物减压升溫后分为气液两相，液相为水，气相为富含甲烧 等控类物质的含水煤层气，含水煤层气经干燥得到高纯度煤层气。
[000引本实用新型的优点如下：
[0009] 1、该煤层气净化装置通过向煤层气中加入水，使煤层气中的甲烧等控类物质与水 形成煤层气水合物从而将煤层气中的有效组分与氮气等杂质组分分离。
[0010] 2、该装置操作条件溫和，工艺简单，便于操作，具有无污染，无安全隐患的优点，具 有较大的推广价值。
[0011] 3、该装置利用了甲烧等控类与水能够通过氨键作用形成煤层气水合物的特点，将 煤层中的甲烧等控类W煤层气水合物的形式与氮气等杂质分离，工艺简单可行，成本经济 可靠，具有广泛的应用前景。
[0012] 具体实施时，煤层气水合物减压升溫分相得到的高纯煤层气进入脱水干燥工序， 脱除煤层气中夹带的水，干燥后的煤层气加压后并入燃气管网，有效解决目前煤层气中氮 气等杂质高、易爆炸的问题。
[0013] 本实用新型设计合理，解决了目前煤层气中的氮气氧气含量高，净化工艺复杂，而 且分离过程易发生爆炸的问题，为煤层气净化提供了新途径。
【附图说明】
[0014] 图1是本实用新型的结构示意图。
[0015] 图中：1-冷箱，2-压缩机，3-煤层气水合物合成装置1,4-煤层气水合物合成装置 n ,5-真空累，6-干燥装置。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。
[0017] -种连续型净化煤层气的装置，如图1所示，包括用于冷却煤层气净化气的冷箱1， 所述冷箱1出口与压缩机2进口连接，所述压缩机2出口通过并联管路分别与煤层气水合物 合成装置13的气体进口和煤层气水合物合成装置巧4的气体进口连接;所述煤层气水合物 合成装置13的气体出口通过管路并联真空累5和干燥装置6;所述煤层气水合物合成装置n 4的气体出口通过管路并联真空累5和干燥装置6;所述煤层气水合物合成装置13的水相出 口通过具有加压累的循环管路与其水相进口连接;所述煤层气水合物合成装置H4的水相 出口通过具有加压累的循环管路与其水相进口连接。
[0018] 上述煤层气净化装置特点是利用煤层气中的甲烧等控类和水在一定条件下形成 煤层气水合物，使煤层气中的有效成分与氧气、氮气等分相分离，最后从煤层气水合物中获 取高纯度煤层气的装置，该净化装置利用冷箱1来冷却煤层气净化气，使煤层气的溫度控制 在10°C W下，冷却后的煤层气经压缩机巧日压后，进入煤层气水合物合成装置，在水合物合 成装置内，水与煤层气中的甲烧等控类在加压条件下通过氨键形成煤层气水合物，从而将 煤层气中的控类组分与杂质分开。一段时间后，用真空累5将水合物合成装置中杂质组分从 合成装置中抽出，实现了煤层气水合物与杂质的分离。煤层气水合物在合成装置中换热升 溫后，水合物结构破坏，甲烧等控类组分与水形成气液两相，水相从合成装置底部排出，加 压后可循环使用。脱除杂质的煤层气组分经干燥装置6除水后得到高纯度的煤层气。
[0019] 具体实施时，如图1所示，设置两套同样的煤层气水合物合成装置。当煤层气水合 物合成装置I处于煤层气水合物分解状态时，甲烧等控类组分与水形成气液两相，水相从合 成装置I底部排出，气体进入干燥装置;此时，煤层气水合物合成装置n开始合成煤层气水 合物，将煤层气中的控类组分与杂质分开。反之亦然，二者通过阀口切换交替使用，保证了 工序的连续使用。其中，煤层气水合物合成装置为现有设备，可W直接购买或者本领域技术 人员根据原理自行加工。目前，很多类型的煤层气水合物合成装置已申请相关专利。
[0020]最后应说明的是，W上实施例仅用W说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管 参照本实用新型实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型 的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型的技术方案的精神和范围，其均 应涵盖本实用新型的权利要求保护范围中。
【主权项】
1. 一种连续型净化煤层气的装置，其特征在于：包括用于冷却煤层气净化气的冷箱 (1)，所述冷箱（1)出口与压缩机(2)进口连接，所述压缩机(2)出口通过并联管路分别与煤 层气水合物合成装置1(3)的气体进口和煤层气水合物合成装置S(4)的气体进口连接;所述 煤层气水合物合成装置1(3)的气体出口通过管路并联真空栗(5)和干燥装置(6);所述煤层 气水合物合成装置S(4)的气体出口通过管路并联真空栗(5)和干燥装置(6);所述煤层气水 合物合成装置1(3)的水相出口通过具有加压栗的循环管路与其水相进口连接;所述煤层气 水合物合成装置S(4)的水相出口通过具有加压栗的循环管路与其水相进口连接。
【文档编号】C10L3/10GK205420302SQ201620186245
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月11日
【发明人】郭武杰, 赵文洁, 梁晓晨
【申请人】山西高碳能源低碳化利用研究设计院有限公司