[發(fā)明專利]一種從含氧煤層氣中回收甲烷的系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810990064.9
• 申請(qǐng)日: 2018-08-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109210867B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫守軍;公茂瓊;郭浩;孫恒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): F25J3/02
• 分類號(hào): F25J3/02
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛(wèi)良

本發(fā)明提供的從含氧煤層氣中回收甲烷的系統(tǒng)包括：制冷模塊、深冷分離儲(chǔ)存模塊、尾氣燃燒模塊，所述制冷模塊包括吸收式制冷預(yù)冷單元以及混合制冷劑制冷液化單元，本發(fā)明提供的從含氧煤層氣中回收甲烷的系統(tǒng)采用單一混合制冷劑液化循環(huán)組成的液化循環(huán)，以及低溫精餾組成的深冷分離過(guò)程，可以在不脫除氧氣的前提下，保證整個(gè)甲烷回收過(guò)程的安全，并能夠充分利用尾氣中的甲烷資源來(lái)降低整個(gè)系統(tǒng)的能耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及含氧煤層氣利用領(lǐng)域，尤其涉及一種從含氧煤層氣中回收甲烷的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

我國(guó)煤層氣資源豐富，合理利用煤層氣在抽采過(guò)程中形成的含氧煤層氣，不僅能夠提高煤層氣利用率，提升煤礦開(kāi)采的安全性，并且能夠減少煤層氣的排放量，減少對(duì)于大氣環(huán)境的污染。含氧煤層氣中主要利用的組分為甲烷，甲烷是重要的能源燃料以及化工原料。但是含氧煤層氣中由于含氧的緣故，使得在其甲烷回收的過(guò)程中需要考慮由于含氧帶來(lái)的安全問(wèn)題。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，陸續(xù)產(chǎn)生了多中含氧煤層氣液化分離流程，而現(xiàn)有的技術(shù)專利主要分為兩類，一類是直接脫氧后再進(jìn)行含氧煤層氣中的甲烷和氮?dú)獾姆蛛x，一類是沒(méi)有進(jìn)行脫氧，但是追求含氧煤層氣中甲烷的完全的回收，而沒(méi)有考慮由于含氧給帶甲烷回收過(guò)程帶來(lái)的安全問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒如此，有必要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種可保證甲烷回收過(guò)程安全的的回收甲烷系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種從含氧煤層氣中回收甲烷的系統(tǒng)，包括：制冷模塊、深冷分離儲(chǔ)存模塊、尾氣燃燒模塊；其中：

所述制冷模塊包括吸收式制冷預(yù)冷單元以及混合制冷劑制冷液化單元；

所述吸收式制冷預(yù)冷單元包括塔底重沸器、制冷精餾塔、塔頂冷凝器、一次分離器、冷凝器、吸收式制冷預(yù)冷換熱器、吸收式制冷預(yù)冷節(jié)流閥、回?zé)崂淠鳌⒅评鋭┤芤罕谩⑽帐街评浠責(zé)釗Q熱器及吸收式制冷回?zé)峁?jié)流閥，所述制冷精餾塔、塔頂冷凝器、一次分離器、冷凝器、預(yù)冷換熱器及吸收式制冷節(jié)流閥通過(guò)管道依次連接，所述吸收式制冷節(jié)流閥通過(guò)管道依次經(jīng)所述吸收式制冷預(yù)冷換熱器、回?zé)崂淠鳌⒅评鋭┤芤罕眉拔帐街评浠責(zé)釗Q熱器連接所述制冷精餾塔，所述塔底重沸器連接于所述制冷精餾塔的下方，且所述塔底重沸器的一端通過(guò)管道依次經(jīng)所述連接吸收式制冷回?zé)釗Q熱器、所述吸收式制冷回?zé)峁?jié)流閥連接所述制冷精餾塔；

所述混合冷劑制冷液化單元包括由混合冷劑壓縮機(jī)及混合冷劑冷凝器組成的壓縮機(jī)組件、混合冷劑節(jié)流閥、煤層氣預(yù)冷換熱器、煤層氣一級(jí)液化換熱器、煤層氣二級(jí)液化換熱器、煤層氣三級(jí)液化換熱器，所述混合冷劑壓縮機(jī)入口連接所述煤層氣一級(jí)液化換熱器的制冷劑出口，所述混合冷劑壓縮機(jī)出口連接所述混合冷劑冷凝器入口，所述混合冷劑冷凝器出口依次連接所述煤層氣預(yù)冷換熱器、所述煤層氣一級(jí)液化換熱器及所述煤層氣二級(jí)液化換熱器，所述煤層氣二級(jí)液化換熱器的制冷劑出口與所述塔底重沸器制冷劑入口相連，所述塔底重沸器制冷劑出口與所述煤層氣三級(jí)液化換熱器制冷劑入口相連，所述煤層氣三級(jí)液化換熱器制冷劑出口與所述混合冷劑節(jié)流閥入口相連，所述混合冷劑節(jié)流閥出口與塔頂冷凝器相連，所述塔頂冷凝器制冷劑出口依次與所述煤層氣三級(jí)液化換熱器、所述煤層氣二級(jí)液化換熱器、所述煤層氣一級(jí)液化換熱器相連，實(shí)現(xiàn)循環(huán)；

所述深冷分離儲(chǔ)存模塊包括深冷節(jié)流閥、深冷分離精餾塔、深冷分離精餾塔塔頂冷凝器、深冷分離精餾塔塔頂分離器、深冷分離精餾塔重沸器及LNG儲(chǔ)罐，所述深冷節(jié)流閥的入口與所述煤層氣三級(jí)液化換熱器、煤層氣二級(jí)液化換熱器、煤層氣一級(jí)液化換熱器及煤層氣預(yù)冷換熱器分別連接，所述深冷節(jié)流閥的出口與所述深冷分離精餾塔入口相連，所述深冷分離精餾塔的塔底與所述LNG儲(chǔ)罐相連接，所述深冷分離精餾塔塔頂冷凝器的出口與所述深冷分離精餾塔塔頂分離器相連，所述深冷分離精餾塔塔頂分離器的氣相出口依次與所述煤層氣三級(jí)液化換熱器、所述煤層氣二級(jí)液化換熱器、所述煤層氣一級(jí)液化換熱器及所述煤層氣預(yù)冷換熱器連接后與所述尾氣燃燒模塊相連接；