[發(fā)明專利]氣體處理設(shè)備-水浴螺桿壓縮機(jī)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980108704.8
• 申請(qǐng)日: 2009-02-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101970080A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 約翰·斯蒂芬·博奧德本特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 弗洛技術(shù)控股有限公司
• 主分類號(hào): B01D53/14
• 分類號(hào): B01D53/14;C10L3/10
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 瞿衛(wèi)軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣體處理系統(tǒng)(裝置和/或過(guò)程)。

背景技術(shù)

我們通過(guò)作為子公司的格林蘭(Greenlane)沼氣有限公司及附屬的福德(Flotech)公司支持用于凈化(upgrading)烴類氣體或沼氣的系統(tǒng)。例如見(jiàn)我們?cè)趙ww.flotech.com網(wǎng)站上關(guān)于沼氣從未加工的沼氣凈化的公開(kāi)。特別地，查看我們網(wǎng)站上的名為Greenlane?BrochureNov06(A4).pdf的產(chǎn)品手冊(cè)。隨后的圖1是該產(chǎn)品手冊(cè)的流程圖。

工業(yè)規(guī)模凈化沼氣為汽車燃料自1996年流行于瑞典。用于沼氣生產(chǎn)的原材料包含大約50％的污水污泥；來(lái)自于食品工業(yè)污泥的剩余物和來(lái)自周圍環(huán)境的有機(jī)廢棄物。GREENLANE^TM系統(tǒng)凈化未加工的沼氣輸出清潔、干燥的汽車燃料(≈97％純度的CH₄)，然后通常將該汽車燃料通過(guò)管道以4bar(g)輸送到市中心。沼氣燃料在城市加油站被壓縮并以250barg存儲(chǔ)，準(zhǔn)備填充汽車、公車和卡車。

為了凈化沼氣，用到GREENLANE^TM壓縮/洗滌/閃蒸/甲烷回收系統(tǒng)，該系統(tǒng)是利用再生水系統(tǒng)的先進(jìn)的水洗滌技術(shù)。

GREENLANE^TM技術(shù)不僅生產(chǎn)出清潔的燃料，而且具有對(duì)環(huán)境無(wú)害和安全的過(guò)程：水洗滌。該技術(shù)在90年代早期被福德改進(jìn)且現(xiàn)在已成為世界上最流行的凈化的沼氣的生成方法。

未加工的沼氣的進(jìn)料通常在僅僅高于大氣壓和飽和水(RH100％)的狀態(tài)下提供給該裝置。水分和微粒在進(jìn)口分離器被去除，然后氣體在兩階段被壓縮達(dá)到≈9bar(g)并冷卻。未加工的氣體進(jìn)入底部的洗滌塔，與朝向頂部的清潔氣體出口逆流的工藝水接觸。洗滌塔具有特別設(shè)計(jì)的內(nèi)部構(gòu)件，該內(nèi)部構(gòu)件迫使氣體盡可能充分地暴露于工藝水。CO₂和H₂S被工藝水吸收，因此離開(kāi)洗滌塔的氣體在RH100％包含97-98％的CH₄。然后氣體在一個(gè)雙立柱PSA/TSA干燥機(jī)中干燥以控制露點(diǎn)低于-80℃。產(chǎn)品氣體被分析；如果它不滿足汽車燃料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，氣體將被循環(huán)回壓縮機(jī)入口進(jìn)行再處理。

在洗滌的過(guò)程中工藝水吸收了一些CH₄；這些CH₄在閃蒸槽內(nèi)恢復(fù)至中壓并返回到壓縮機(jī)以最小化CH₄的損失。然后工藝水進(jìn)入在大氣壓下CO₂被去除的汽提系統(tǒng)——清潔水從汽提塔被泵回到洗滌塔過(guò)程。

工藝水被加熱(主要通過(guò)泵浦能量輸入-兩階段旋轉(zhuǎn)滑片式的容積式壓縮機(jī)的配對(duì))。因此它必須被冷卻?？衫么罅康睦涞摹⑿迈r的水的地方，通過(guò)從系統(tǒng)交換水來(lái)達(dá)到冷卻，以保持處理溫度。對(duì)于水不能自由利用的位置，或期望改善的處理效率的位置，水冷凍系統(tǒng)將被安裝。

容量和水的溫度有關(guān)-冷水吸收CO₂的容量大于熱水吸收CO₂的容量。高效率在通過(guò)工藝水冷凍到7℃(如右邊所示)得到。降低的處理溫度帶來(lái)減少的系統(tǒng)抽水成本；因此具有水冷凍的裝置的總能量消耗較低。由于僅僅用水交換來(lái)冷卻，處理溫度一般為15℃或更高。

如上所述，并如圖1所能看到的，由于循環(huán)利用，用減少的工藝水的使用，生產(chǎn)出清潔的生物質(zhì)甲烷燃料。

本發(fā)明的一個(gè)目的是利用如在前面提到的格林蘭沼氣凈化過(guò)程為典型的烴類氣體和/或沼氣凈化系統(tǒng)中的協(xié)同效應(yīng)WFS或其它水冷/潤(rùn)滑型壓縮機(jī)(“WFS式壓縮機(jī)”)。

本發(fā)明的進(jìn)一步或可代替的目的是提供一種利用順流時(shí)用于冷卻和潤(rùn)滑壓縮機(jī)系統(tǒng)的水，免除級(jí)間冷卻和/或液體分離設(shè)備的需要的烴類氣體和/或沼氣凈化系統(tǒng)。

本發(fā)明的進(jìn)一步或可代替的目的是在烴類氣體和/或沼氣凈化系統(tǒng)中提供一種單級(jí)WFS壓縮機(jī)系統(tǒng)。

本發(fā)明的進(jìn)一步或可代替的目的是在一種例如前面為典型的氣體處理系統(tǒng)中，水洗滌塔的上游，使用一種WFS型壓縮機(jī)。

本發(fā)明的更進(jìn)一步或可代替的目的是提供一種用于氣體凈化以允許能量使用最優(yōu)化的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

在本發(fā)明的一方面中在于，在用于凈化烴類氣體和/或沼氣的水洗滌系統(tǒng)中，水浴螺桿(“WFS”)型壓縮機(jī)的應(yīng)用。

典型的這種WFS型壓縮系統(tǒng)是那些Svenska?Rotor?Maskiner?AB(“SRM”)的系統(tǒng)，例如在他們的WO99/11937中公開(kāi)的。該說(shuō)明書(shū)自身提到了美國(guó)專利4758138的瑞典等同物。上述兩篇說(shuō)明書(shū)的全部?jī)?nèi)容以引用的方式包括于此。典型地這種壓縮機(jī)為雙螺桿。