一種低濃度含氧煤層氣制cng的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種煤層氣處理裝置，特別是一種低濃度含氧煤層氣制CNG的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]煤層氣主要是采煤過程中由動(dòng)采區(qū)和采空區(qū)產(chǎn)生的混合煤層氣，其中摻進(jìn)了大量空氣，甲烷濃度變化范圍較大，集中在30%_80%，過去這些煤層氣被大量排放至空氣中，然而甲烷的溫室效應(yīng)是二氧化碳的21-24倍，對(duì)臭氧層的破壞能力是二氧化碳的7倍。煤層氣的綜合利用價(jià)值很高，目前采用變壓吸附吸附技術(shù)可將煤層氣加工為CNG或LNG，傳統(tǒng)的變壓吸附方法是先在低壓下富集甲烷到40%，再加壓脫氧，然后再用吸附劑吸附甲烷，用真空栗抽真空解析出來甲烷，甲烷純度可達(dá)93%，然而低濃度含氧煤層氣在加工過程中由于甲烷的含量在爆炸范圍內(nèi)，稍有不慎就可能造成嚴(yán)重的事故，使用現(xiàn)有的煤層氣提純制CNG的方法存在運(yùn)行不穩(wěn)定，安全性低等缺點(diǎn)。因此針對(duì)這一現(xiàn)狀，迫切需要開發(fā)一種新型的提純制CNG裝置，以滿足實(shí)際使用的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的就在于克服上述不足，提供一種低濃度含氧煤層氣制CNG的裝置。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是按照以下技術(shù)方案實(shí)施的:
[0005]—種低濃度含氧煤層氣制CNG的裝置，包括沿煤層氣氣流向設(shè)置的羅茨風(fēng)機(jī)、粗脫氧裝置、變壓吸附裝置、氣體檢測(cè)裝置和CNG收集裝置，所述變壓吸附裝置包括兩段變壓吸附裝置，第一段變壓吸附裝置依次包括壓縮機(jī)和精脫氧裝置，第二段變壓吸附裝置依次包括壓縮機(jī)和脫氮裝置，所述CNG收集裝置依次包括壓縮機(jī)和CNG收集罐，所述氣體檢測(cè)裝置的末端有兩個(gè)出氣管，一個(gè)出氣管與CNG收集裝置連接，另一個(gè)出氣管與變壓吸附裝置連接。
[0006]進(jìn)一步，所述粗脫氧裝置包括煤層氣變壓吸附用脫氧分子篩。
[0007]進(jìn)一步，所述粗脫氧裝置內(nèi)設(shè)有阻火抑爆材料。
[0008]進(jìn)一步，所述精脫氧裝置包括甲烷提純用脫氧分子篩，所述精脫氧裝置一端連接有氧氣儲(chǔ)存裝置，所述的精脫氧裝置和氧氣儲(chǔ)存裝置之間設(shè)有真空栗。
[0009]進(jìn)一步，所述脫氮裝置包括甲烷提純用脫氮分子篩，所述脫氮裝置一端連接有氮?dú)鈨?chǔ)存裝置，所述的脫氮裝置和氮?dú)鈨?chǔ)存裝置之間設(shè)有真空栗。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為:可以將低濃度含氧煤層氣通過安全可靠、低能耗的方法制成高純度的CNG，增加清潔能源的使用，減少環(huán)境污染。
【附圖說明】

[0011]圖1為本實(shí)用新型的流程示意圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述，在此實(shí)用新型的示意性實(shí)施例以及說明用來解釋本實(shí)用新型，但并不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0014]如圖1、圖2所示的一種低濃度含氧煤層氣制CNG的裝置，包括沿煤層氣I氣流向設(shè)置的羅茨風(fēng)機(jī)2、粗脫氧裝置3、變壓吸附裝置、氣體檢測(cè)裝置10和CNG收集裝置，所述變壓吸附裝置包括兩段變壓吸附裝置，第一段變壓吸附裝置依次包括壓縮機(jī)4和精脫氧裝置5，第二段變壓吸附裝置依次包括壓縮機(jī)6和脫氮裝置9，所述CNG收集裝置依次包括壓縮機(jī)11和CNG收集罐12，所述氣體檢測(cè)裝置10的末端有兩個(gè)出氣管，一個(gè)出氣管與CNG收集裝置連接，另一個(gè)出氣管與變壓吸附裝置連接。所述粗脫氧裝置3包括煤層氣變壓吸附用脫氧分子篩，所述粗脫氧裝置3內(nèi)設(shè)有阻火抑爆材料。所述精脫氧裝置5包括甲烷提純用脫氧分子篩，所述精脫氧裝置5—端連接有氧氣儲(chǔ)存裝置8，所述的精脫氧裝置5和氧氣儲(chǔ)存裝置8之間設(shè)有真空栗7。所述脫氮裝置9包括甲烷提純用脫氮分子篩，所述脫氮裝置一端連接有氮?dú)鈨?chǔ)存裝置14，所述的脫氮裝置和氮?dú)鈨?chǔ)存裝置14之間設(shè)有真空栗13。
[0015]由于煤層氣中含有氧氣，如果直接加壓提純甲烷，非常危險(xiǎn)，因此先采用羅茨風(fēng)機(jī)2對(duì)煤層氣加壓，在微正壓下進(jìn)行粗脫氧，使氧氣含量降低至5%以下，甲烷純度可達(dá)30%，滿足安全加壓的條件。然后進(jìn)入變壓吸附階段，氣體經(jīng)壓縮機(jī)加壓至0.3MPa，通過甲烷提純用脫氧分子篩進(jìn)行精脫氧，真空解析出的氧進(jìn)行儲(chǔ)存，經(jīng)過此階段煤層氣中氧含量可以降至
0.2%。然后氣體經(jīng)壓縮機(jī)壓縮至0.7MPa，通過甲烷提純用脫氮分子篩對(duì)氮?dú)膺M(jìn)行吸附，該分子篩針對(duì)氮?dú)夂图淄橛休^高的分離系數(shù)，從而將甲烷和氮?dú)夥蛛x。大部分的氮?dú)獗晃皆谖絼┥?，而后?jīng)真空解析并儲(chǔ)存于氮?dú)鈨?chǔ)存裝置中。氣體中甲烷含量可達(dá)93%以上，再經(jīng)壓縮機(jī)壓縮至25MPa制成CNG產(chǎn)品。由于甲烷提純用脫氮分子篩吸附氮?dú)舛晃郊淄?，甲烷的壓力損失很小，減小了后段加壓至CNG的壓縮比，從而達(dá)到節(jié)能的目的。煤層氣在經(jīng)過變壓吸附后通過氣體檢測(cè)裝置對(duì)甲烷純度進(jìn)行檢測(cè)，合格的氣體進(jìn)入CNG收集裝置，如氣體純度不合格，氣體將再次通過變壓吸附裝置進(jìn)行進(jìn)一步提純，保證了所得CNG的質(zhì)量。
[0016]本實(shí)用新型的技術(shù)方案不限于上述具體實(shí)施例的限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做出的技術(shù)變形，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低濃度含氧煤層氣制CNG的裝置，其特征在于:包括沿煤層氣氣流向設(shè)置的羅茨風(fēng)機(jī)、粗脫氧裝置、變壓吸附裝置、氣體檢測(cè)裝置和CNG收集裝置，所述變壓吸附裝置包括兩段變壓吸附裝置，第一段變壓吸附裝置依次包括壓縮機(jī)和精脫氧裝置，第二段變壓吸附裝置依次包括壓縮機(jī)和脫氮裝置，所述CNG收集裝置依次包括壓縮機(jī)和CNG收集罐，所述氣體檢測(cè)裝置的末端有兩個(gè)出氣管，一個(gè)出氣管與CNG收集裝置連接，另一個(gè)出氣管與變壓吸附裝置連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低濃度含氧煤層氣制CNG的裝置，其特征在于:所述粗脫氧裝置包括煤層氣變壓吸附用脫氧分子篩。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低濃度含氧煤層氣制CNG的裝置，其特征在于:所述粗脫氧裝置內(nèi)設(shè)有阻火抑爆材料。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低濃度含氧煤層氣制CNG的裝置，其特征在于:所述精脫氧裝置包括甲烷提純用脫氧分子篩，所述精脫氧裝置一端連接有氧氣儲(chǔ)存裝置，所述的精脫氧裝置和氧氣儲(chǔ)存裝置之間設(shè)有真空栗。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低濃度含氧煤層氣制CNG的裝置，其特征在于:所述脫氮裝置包括甲烷提純用脫氮分子篩，所述脫氮裝置一端連接有氮?dú)鈨?chǔ)存裝置，所述的脫氮裝置和氮?dú)鈨?chǔ)存裝置之間設(shè)有真空栗。
【專利摘要】本新型公開了一種低濃度含氧煤層氣制CNG的裝置，包括沿煤層氣氣流向設(shè)置的羅茨風(fēng)機(jī)、粗脫氧裝置、變壓吸附裝置、氣體檢測(cè)裝置和CNG收集裝置，所述變壓吸附裝置包括兩段變壓吸附裝置，第一段變壓吸附裝置依次包括壓縮機(jī)和精脫氧裝置，第二段變壓吸附裝置依次包括壓縮機(jī)和脫氮裝置，所述CNG收集裝置依次包括壓縮機(jī)和CNG收集罐，所述氣體檢測(cè)裝置的末端有兩個(gè)出氣管，一個(gè)出氣管與CNG收集裝置連接，另一個(gè)出氣管與變壓吸附裝置連接。本新型的有益效果為：可以將低濃度含氧煤層氣通過安全可靠，低能耗的方法制成高純度的CNG，增加清潔能源的使用，減少環(huán)境污染。
【IPC分類】C10L3/10
【公開號(hào)】CN205387560
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521116831
【發(fā)明人】齊寶慶, 孔少尉, 程燕峰, 其他發(fā)明人請(qǐng)求不公開姓名
【申請(qǐng)人】河南環(huán)宇石化裝備科技股份有限公司
【公開日】2016年7月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月30日