[發(fā)明專利]煤礦區(qū)煤層氣催化脫氧的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010502757.2
• 申請(qǐng)日: 2010-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN102433181A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王國清;郭敬杭;白杰;李蔚;頰景省
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號(hào): C10L3/10
• 分類號(hào): C10L3/10
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務(wù)所 11218
• 代理人: 趙宇

1.一種對(duì)煤礦區(qū)煤層氣催化脫氧的方法，其特征在于，將煤層氣通過預(yù)熱處理系統(tǒng)，然后進(jìn)入催化系統(tǒng)并利用甲烷脫除煤層氣中的氧氣，所述方法包括以下步驟：

(1)預(yù)熱：根據(jù)催化脫氧反應(yīng)需要，將煤層氣預(yù)熱至300℃～500℃；

(2)催化脫氧：將步驟(1)中預(yù)熱的氣體物流通入催化脫氧系統(tǒng)中，在催化劑作用下，將所述煤層氣中的氧氣部分或者全部轉(zhuǎn)化為包括水和二氧化碳的氧化物，控制反應(yīng)條件以滿足出口氣體的溫度低于650℃；

(3)換熱：將步驟(2)產(chǎn)生的反應(yīng)氣體進(jìn)行換熱，使得換熱后的溫度保持在300℃～450℃；

(4)干燥：將步驟(3)換熱后的氣體物流進(jìn)行干燥，使煤層氣中的水汽體積含量降至0.5％以下，出口溫度保持在300℃～450℃；

(5)重復(fù)執(zhí)行所述的步驟(2)、(3)和(4)，直至出料中氧氣體積含量在0.2％以下。

2.如權(quán)利要求1所述的煤礦區(qū)煤礦氣催化脫氧的方法，其特征在于，所述的催化脫氧過程所使用的催化劑由活性組分和多孔載體組成，活性組分為錳、銅、鐵和鈷元素中的一種以上，多孔載體選自氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化鋅、氧化鎂、氧化鈣、二氧化硅、磷鋁分子篩、L型分子篩、X型分子篩、Y型分子篩、絲光沸石、ZSM-5沸石、硅藻土、高嶺土、天然白土、硅酸鋁和硅酸鎂中一種或兩種以上的混合物，以催化劑的總重量計(jì)，活性組分的含量為1～95wt％，其余為多孔載體。

3.如權(quán)利要求1所述的煤礦區(qū)煤礦氣催化脫氧的方法，其特征在于，所述的催化脫氧過程所使用的反應(yīng)器為固定床。

4.如權(quán)利要求1所述的煤礦區(qū)煤礦氣催化脫氧的方法，其特征在于，所述的催化脫氧過程的反應(yīng)條件為：反應(yīng)入口溫度為300～450℃，反應(yīng)壓力為常壓～0.6MPa，煤層氣的氣相體積時(shí)空速小于10000hr^-1，反應(yīng)器的出口溫度低于650℃。

5.如權(quán)利要求4所述的煤礦區(qū)煤礦氣催化脫氧的方法，其特征在于，煤層氣的氣相體積時(shí)空速為3000～6000hr^-1。

6.如權(quán)利要求1所述的煤礦區(qū)煤礦氣催化脫氧的方法，其特征在于，所述的預(yù)熱過程中煤層氣經(jīng)預(yù)熱后的溫度為300～400℃。

7.如權(quán)利要求1所述的煤礦區(qū)煤礦氣催化脫氧的方法，其特征在于，所述煤層氣在經(jīng)步驟(3)干燥后的溫度為300～400℃。

8.如權(quán)利要求1所述的煤礦區(qū)煤礦氣催化脫氧的方法，其特征在于，所述的煤層氣在第一次進(jìn)入步驟(2)催化脫氧過程時(shí)的入口氧氣體積含量為1～15vol％。