[發(fā)明專利]一種煤層氣水合物的制備及能量回收系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410134600.7
• 申請(qǐng)日: 2014-04-02
• 公開（公告）號(hào): CN103881775A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魯伊恒;陳穎;馬雙春;馮文權(quán);魏風(fēng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C10L3/08
• 分類號(hào): C10L3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種煤層氣水合物中甲烷及能量回收系統(tǒng)，其特征在于包括水合物生成及其甲烷提取裝置、水合物反應(yīng)器頂部經(jīng)排氣閥排出的未反應(yīng)煤層氣循環(huán)及冷量回收、水合物反應(yīng)器頂部排出的尾氣冷量回收、水合物反應(yīng)器下端經(jīng)過出料閥排出的飽和吸收液冷量回收、水合物反應(yīng)器內(nèi)金屬冷卻盤管冷卻系統(tǒng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述水合物生成及其甲烷提取裝置包括氣泵、多級(jí)冷媒換熱器、氣體增壓泵、水合物反應(yīng)器、水合物分解器、吸收液循環(huán)泵、吸收液冷卻器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣泵，其特征為將煤層氣從常壓加壓至0.3～0.4MPa并以循環(huán)水冷卻。所述多級(jí)冷媒換熱器，其特征為1）采用低溫循環(huán)煤層氣為冷媒、2）采用低溫尾氣排放氣為冷媒、3）采用冷凍鹽水為冷媒、4）采用液氮為冷媒，分別對(duì)進(jìn)入水合物反應(yīng)器的煤層氣進(jìn)行多級(jí)冷卻，從25℃～35℃～100℃冷卻至0℃至-25℃。所述氣體增壓泵，其特征為將煤層氣從0.3～0.4MPa增壓至0.8～1.0MPa并以循環(huán)水冷卻，對(duì)因氣體加壓導(dǎo)致的溫度升高進(jìn)行降溫。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述水合物反應(yīng)器，其特征為反應(yīng)器頂部側(cè)面經(jīng)過排氣閥有尾氣排出口及煤層氣循環(huán)氣排出返回口，反應(yīng)器底部側(cè)面有吸收液排出口，反應(yīng)器底部有煤層氣進(jìn)口氣體分布器，反應(yīng)器頂部有吸收液進(jìn)口噴嘴。所述水合物反應(yīng)器內(nèi)吸收液為含質(zhì)量百分?jǐn)?shù)15‐30%的四氫呋喃水溶液。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水合物反應(yīng)器頂部未反應(yīng)煤層氣經(jīng)過排氣閥排出進(jìn)行冷量回收，其特征在于直接與進(jìn)料煤層氣進(jìn)行混合、將冷量傳遞給進(jìn)料煤層氣。從水合物反應(yīng)器生成的飽和甲烷吸收液從下部經(jīng)過出料閥經(jīng)過吸收液循環(huán)泵及吸收液換熱器后、泵入水合物分解器。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水合物反應(yīng)器頂部經(jīng)過排氣閥排出的尾氣冷量回收裝置，其特征在于該尾氣間接與初始煤層氣進(jìn)行接觸、將冷量透過換熱器器壁傳導(dǎo)至初始進(jìn)口煤層氣。所述水合物分解器內(nèi)分解的甲烷從分解器上部經(jīng)排氣閥排出后進(jìn)入LNG生產(chǎn)系統(tǒng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水合物反應(yīng)器下端經(jīng)過出料閥排出的飽和吸收液進(jìn)入冷量回收裝置，其特征在于該導(dǎo)出的吸收液與從分解器解析甲烷后的吸收液進(jìn)行間接接觸、將冷量通過換熱器器壁傳導(dǎo)至循環(huán)(被解析的)吸收液。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水合物反應(yīng)器內(nèi)金屬冷卻盤管冷卻裝置，其特征在于從冷卻盤管下方流進(jìn)冷凍鹽水、從上方流出冷凍鹽水，反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)液的溫度控制在0～3℃以內(nèi)，以便移除反應(yīng)熱，反應(yīng)器內(nèi)冷卻盤管由銅金屬材料制備，金屬表面的低溫及導(dǎo)熱性，可加速水合物晶核的生長(zhǎng)。