[發明專利]一種高純度、高回收率甲烷濃縮生產工藝及實現裝置

有效

• 申請號: 201210190213.6
• 申請日: 2012-06-11
• 公開（公告）號: CN102698563A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 鐘雨明;鐘婭玲;詹家聰
• 申請（專利權）人: 四川亞連科技有限責任公司
• 主分類號: B01D53/047
• 分類號: B01D53/047;B01D53/72
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 謝敏

1.一種高純度、高回收率甲烷濃縮生產工藝，其特征在于：包括以下步驟：

??????a、膜分離：將成分約為60%甲烷、39%二氧化碳和少量氧氣、氮氣及其他氣體的原料氣送入膜分離單元，利用膜對二氧化碳和甲烷的不同滲透性，使二氧化碳從膜分離單元的滲透側脫出，而膜分離單元的非滲透側則得到中間氣，并將該中間氣暫存于緩沖罐內，此時中間氣中甲烷含量為82%、二氧化碳含量為17%，其余為氧氣、氮氣及其他氣體；

??????b、變壓吸附：將緩沖罐內的中間氣按一定的時間間隔，分不同的時段，逐次按順序送入吸附塔內，吸附塔內裝填甲烷濃縮吸附劑，利用對不同組分的不同吸附容量，將中間氣中的二氧化碳吸附，有效氣成分甲烷則從吸附塔頂部輸出，經出口閥將產品甲烷氣送出裝置給用戶，此時甲烷氣的含量為96%~99%；

??????c、再生：中間氣在吸附塔內經過240秒吸附完成后，先對吸附塔進行均壓降，接著進行逆放，并將逆放氣暫存于緩沖罐內，然后將逆放氣回補到吸附塔中，最后在吸附塔內完成均壓升、終充，從而完成整個再生過程。

2.根據權利要求1所述的一種高純度、高回收率甲烷濃縮生產工藝，其特征在于：所述步驟c的具體過程為：

??????c1、均壓降：吸附過程結束后，順著吸附方向將吸附塔內壓力較高的氣體放入其它已完成再生的壓力較低的吸附塔內；?

??????c2、逆放：吸附塔完成最后一次均壓降之后，逆著吸附方向將吸附塔內的壓力降至接近常壓，此時得到的逆放氣中含35%甲烷和65%二氧化碳；

??????c3、逆放氣經膜分離單元后進入緩沖罐內暫存，此時甲烷含量約為60%；

??????c4、逆放完成后，對吸附塔進行抽真空處理；

??????c5、抽空完成后，對吸附塔進行升壓，最初的一次就是將緩沖罐中的逆放氣回補至吸附塔內，稱為初步升壓；

????c6、在初步升壓完成后，用其它吸附塔內壓力較高的甲烷氣依次對該吸附塔進行升壓；?

??????c7、在完成最后一次均壓升后，通過終充，緩慢而平穩地用產品氣將吸附塔壓力升至吸附壓力。

3.一種實現權利要求1~2任一項所述的一種高純度、高回收率甲烷濃縮生產工藝的裝置，其特征在于：包括進氣管（1）、第一膜組件（2）、第一緩沖罐（3）、至少3個吸附塔（4）、第二膜組件（6）、第二緩沖罐（7）、出氣管（8）以及逆放管（9），所述進氣管（1）、第一膜組件（2）、第一緩沖罐（3）通過管道依次連通，所述第一緩沖罐（3）、第二緩沖罐（7）、出氣管（8）、逆放管（9）分別通過設有氣動切斷閥的管道與吸附塔（4）連通，所述第二膜組件（6）通過設有氣動切斷閥的管道與逆放管（9）連通，所述第二膜組件（6）還通過設有氣動切斷閥的管道與第二緩沖罐（7）連通，所述逆放管（9）通過設有氣動切斷閥的管道還連通有真空泵（5），所述真空泵（5）與第二膜組件（6）之間通過設有氣動切斷閥的管道連通，所述吸附塔（4）通過設有氣動切斷閥的管道還連接有均壓管（10）。

4.根據權利要求3所述的一種高純度、高收率甲烷濃縮裝置，其特征在于：所述均壓管（10）與出氣管（8）相連通，且均壓管（10）與出氣管（8）的連通處設有氣動調節閥（11）。

5.根據權利要求3所述的一種高純度、高收率甲烷濃縮裝置，其特征在于：所述出氣管（8）上設有氣動調節閥（11）。

6.根據權利要求3所述的一種高純度、高收率甲烷濃縮裝置，其特征在于：所述吸附塔（4）有4個。