[發(fā)明專利]一種低濃度甲烷的煤層氣精過濾系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610272476.X
• 申請(qǐng)日: 2016-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN105771560A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李建偉;鄭寧;薛慧慧;白峰;李瑩;陳沖;姚衛(wèi)國;張三莉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D53/18
• 分類號(hào): B01D53/18;C10L3/10
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東風(fēng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種空氣過濾系統(tǒng)，尤其涉及一種低濃度甲烷的煤層氣精過濾 系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前煤層氣的分離方法主要是低溫精餾法，變壓吸附分離法，膜分離法， 水合物物法。近幾年，有一些研究者對(duì)汽油，柴油等有機(jī)溶劑吸收甲烷的氣液 相組成進(jìn)行了測定和計(jì)算，并選擇了合適的熱力學(xué)模型。但目前的現(xiàn)有技術(shù)操 作條件要求高，能耗大，設(shè)備投資大，部分技術(shù)采用膜法分離氣體的技術(shù)，該 針對(duì)膜的選擇性低、膜成本高、力學(xué)性能差等制約了膜分離技術(shù)在煤層氣分離 領(lǐng)域的應(yīng)用。而且過高的壓力會(huì)產(chǎn)生安全隱患，不適合在含氧煤層氣分離中采 用，因此，存在改進(jìn)空間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種低濃度甲烷的煤層氣精 過濾系統(tǒng)。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：

本發(fā)明包括第一吸收塔、第一閃蒸塔、第一換熱器、第二吸收塔、第二閃 蒸塔、增壓泵、物料混合器、第二換熱器、第三吸收塔和解吸塔，所述第一吸 收塔設(shè)置有尾氣入口和溶劑入口，所述第一吸收塔的上端出口與所述第二吸收 塔的第一入口連接，所述第一吸收塔的下端出口與所述第一閃蒸塔的入口連接， 所述第一閃蒸塔的出口通過第一換熱器與所述第二吸收塔的第二入口連接，所 述第二吸收塔的下端出口與所述第二閃蒸塔的入口連接，所述第二閃蒸塔的第 一出口通過所述第二換熱器與所述第三吸收塔的第一入口連接，所述第二閃蒸 塔的第二出口通過所述增壓泵和所述物料混合器與所述第三吸收塔的第二入口 連接，所述第三吸收塔的下端出口與所述解吸塔的入口連接，所述解吸塔的下 端出口與所述第二吸收塔的回收入口連接，所述解吸塔的上端出口為凈化氣出 口。

本發(fā)明具體操作方法為：

(1)采用連續(xù)循環(huán)吸收的方法對(duì)煤層氣吸收凈化，煤層氣從第一吸收塔的 塔底進(jìn)入與來自塔頂?shù)乃穆然既軇┠媪鹘佑|吸收，由上面四氯化碳對(duì)煤層氣 的溶解度曲線可以知道四氯化碳對(duì)二氧化碳的溶解選擇性最好，所以在第一吸 收塔中主要作用是吸收了全部的CO₂，和5％的甲烷，

(2)第一吸收塔的吸收液經(jīng)過第一閃蒸塔，閃蒸分離第一吸收塔吸收的少 量的5％的甲烷從塔頂排出，第一閃蒸塔塔底的閃蒸的液體進(jìn)入第二吸收塔，經(jīng) 過第二吸收塔后，塔頂主要是將大量的氮?dú)夂脱鯕馀懦?，第二吸收塔在新加? 溶劑四氯化碳的作用下，甲烷被全部吸收；

(3)第二吸收塔底的吸收液經(jīng)過第二閃蒸塔的閃蒸，第二閃蒸塔閃蒸的氣 體從塔頂出來在進(jìn)入第三吸收塔的塔底，吸收劑是來自第二閃蒸塔底部的四氯 化碳的一部分；

(4)經(jīng)過第三吸收塔的再次吸收，由于氮?dú)夂脱鯕庠谒穆然贾械娜芙庑? 果比甲烷的差，所以第三吸收塔的頂部閃蒸出去的是大量的氮?dú)夂脱鯕?。最? 從第三吸收塔塔低出來的富含甲烷的四氯化碳溶液進(jìn)入解吸塔進(jìn)行解吸其中的 甲烷氣體，塔底則是四氯化碳貧液，可以繼續(xù)循環(huán)回至第二吸收塔中充當(dāng)吸收 劑。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明是一種低濃度甲烷的煤層氣精過濾系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明 將進(jìn)料的低濃度煤層氣(甲烷進(jìn)料體積分?jǐn)?shù)為5％)濃縮到34％，回收率73.4％； 達(dá)到國家三級(jí)煤層氣使用指標(biāo)，可考慮用于工業(yè)及民用燃料，發(fā)電。最后提出 了低成本，低能耗，工藝簡單，容易操作的煤層氣分離濃縮的方法。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：B1-第一吸收塔、B2-第一閃蒸塔、B3-第一換熱器、B4-第二吸收塔、 B5-第二閃蒸塔、B6-增壓泵、B7-物料混合器、B8-第二換熱器、B9-第三吸收塔、 B10-解吸塔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：