一种浓缩用低浓度煤层气净化除静电的方法技术

本发明专利技术公开了一种浓缩用低浓度煤层气净化除静电的方法。它包括如下步骤：1)将原料气低浓度煤层气进行粗除尘脱液态水，得到粗除尘脱液态水后的煤层气；2)将所述粗除尘脱液态水后的煤层气进行脱尘除气态水，得到净化低浓度煤层气；3)将所述净化低浓度煤层气进行压缩，得到压缩后的煤层气；4)将所述压缩后的煤层气进行除水，得到干燥的煤层气；5)将所述干燥的煤层气进行除油，得到净化后的煤层气；6)将所述净化后的煤层气进行除静电，得到除静电的煤层气，即完成浓缩用低浓度煤层气的净化与除静电。本发明专利技术通过对低浓度煤层气进行净化、增压和除静电处理，为变压吸附浓缩工艺提供洁净、带压、安全的煤层气气源。

A method of removing static electricity by purifying low concentration coalbed methane for concentration

【技术实现步骤摘要】
一种浓缩用低浓度煤层气净化除静电的方法
本专利技术涉及一种浓缩用低浓度煤层气净化除静电的方法，属于气体净化领域。
技术介绍
煤层气是在煤的生成和煤的变质过程中伴生的气体资源，主要成分是甲烷。我国从井下抽放出的低浓度煤层气具有甲烷含量低、含水、杂质多等缺点。当甲烷的浓度在5-16％(常压)的爆炸范围之内时，静电放电能量一旦达到其最小点火能就会发生爆炸，存在安全隐患。煤层气和天然气一样属于易燃易爆气体，必须抑制煤层气输送过程的静电，减少或避免爆炸和燃烧事故的发生。煤层气的安全利用不但是煤矿资源综合利用的重要途径，也是减少煤矿安全事故的重要措施。在低浓度煤层气利用输送过程中，预处理环节承担着对低浓度煤层气脱水、过滤、增压、稳压、消除静电的作用，可有效提高低浓度煤层气输送利用过程中的安全性，拓宽低浓度煤层气的利用范围。目前低浓度煤层气输送利用过程消除静电的方法主要以细水雾湿式输送和设备接地导电相结合的方式。常规的设备接地导电方法，只能将表面的静电导走，气体内部的静电无法去除。细水雾湿式输送方式可以消除气体内部产生静电，但输送过程低浓度煤层气带有大量水，无法满足变压吸附浓缩工艺原料气需求，使吸附剂中毒降低分离效率及使用寿命。故而需要开发一种适合变压吸附浓缩利用的低浓度煤层气净化除静电工艺技术，为变压吸附浓缩煤层气提供洁净、带压、安全的气源。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种浓缩用低浓度煤层气净化除静电的方法。本专利技术提供的一种浓缩用低浓度煤层气净化除静电的方法，包括如下步骤：1)将原料气低浓度煤层气进行粗除尘脱液态水，得到粗除尘脱液态水后的煤层气；2)将所述粗除尘脱液态水后的煤层气进行脱尘除气态水，得到净化低浓度煤层气；3)将所述净化低浓度煤层气进行压缩，得到压缩后的煤层气；4)将所述压缩后的煤层气进行除水，得到干燥的煤层气；5)将所述干燥的煤层气进行除油，得到净化后的煤层气；6)将所述净化后的煤层气进行除静电，得到除静电的煤层气，即完成浓缩用低浓度煤层气的净化与除静电。上述的方法中，所述低浓度煤层气中甲烷的体积百分含量为20％～50％。上述的方法步骤1)中，采用旋风除雾器进行所述粗除尘脱液态水，脱除效率达96％以上。上述的方法步骤2)中，所述脱尘除气态水的过滤精度为10～20μm，具体可为20μm；采用自洁式反冲洗过滤器进行所述脱尘除气态水。上述的方法步骤3)中，经喷水螺杆压缩机进行所述压缩；所述压缩后的煤层气的压力为0.7～0.8MPa。本专利技术中，所述喷水螺杆压缩机为通用设备，可从公开商业途径购买得到，上述设备可根据实际气体处理量和压力要求进行选择。上述的方法步骤4)中，所述除水处理如下：所述压缩后的煤层气依次经过滤器、冷干机和过滤器进行除水。本专利技术中，所述过滤器、冷干机均为通用设备，可从公开商业途径购买得到，上述设备可根据实际气体处理量进行选择。上述的方法中，所述干燥的煤层气的气压力露点为2～10℃。上述的方法步骤5)中，采用活性炭罐进行所述除油；所述活性炭罐装填的活性炭的堆比重为400～500g/L。所述活性炭罐及其装填的活性炭可从公开商业途径购买得到，该活性炭的处理气体量可根据实际的气体处理量进行选择。步骤5)是不仅能除油，还为了除去气体中含有的尘、水和油，以达到净化煤层气的目的。上述的方法步骤6)中，采用静电消除仪进行所述除静电，采用所述静电消除仪可以消除管道内壁的静电并且能抑制静电的产生，因而能防止输送过程中的静电积累，从而使电弧放电的可能性被极大地降低甚至全部消除，无论金属管道还是塑料管道都同样适用。上述的方法中，所述除静电后的煤层气的静电电压<100V。本专利技术一种浓缩用低浓度煤层气的净化除静电的方法，包括如下步骤：1)将原料气低浓度煤层气经旋风除雾器进行粗除尘脱液态水，得到粗除尘脱液态水后的煤层气；2)将所述粗除尘脱液态水后的煤层气经自洁式反冲洗过滤器进行脱尘除气态水，得到符合进入螺杆压缩机的净化低浓度煤层气；3)将净化后的低浓度煤层气经喷水螺杆压缩机进行压缩，得到压缩后的煤层气；4)将所述压缩后的煤层气经前置过滤器、冷干机和后置过滤器进行除水，得到干燥的煤层气；5)将所述干燥的煤层气经活性炭罐进行除油，得到净化后的煤层气；6)将所述净化后的煤层气经静电消除仪进行除静电，得到除静电的煤层气，完成所述浓缩用低浓度煤层气的净化与除静电。本专利技术具有以下优点：本专利技术以低浓度煤层气为原料，先进行粗除尘脱液态水，再对煤层气进行除尘脱气态水，以达到进螺杆压缩机的要求；煤层气经压缩后达到目标压力，再通过过滤器、冷干机和活性炭罐对煤层气进行除尘、脱水和脱油，以达到净化煤层气的目的。最后通过静电消除仪对干燥的煤层气除静电，得到安全的煤层气。通过对低浓度煤层气进行净化、增压和除静电处理，为变压吸附浓缩工艺提供洁净、带压、安全的煤层气气源。附图说明图1为本专利技术实施例1提供的低浓度煤层气净化除静电的方法的流程图。具体实施方式下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。下述实施例中，含量如无特别说明，均为体积百分含量。实施例1、对CH4含量为30％的低浓度煤层气进行净化除静电本专利技术该净化除静电的方法流程如图1所示，其中，1为作为原料气的低浓度煤层气，2为粗除尘脱液态水步骤，3除尘脱气态水步骤，4为压缩步骤，5为除水步骤，6为除油步骤，7为除静电步骤，8净化除静电后的低浓度煤层气。该净化除静电方法的具体步骤为：1)将作为原料气的低浓度煤层气1进行粗除尘脱液态水，净化设备旋风除雾器除尘脱液态水的脱除效率达98％；其中，原料气各组分的名称及体积百分含量分别如下所示：CH4：30％、O2：13％、N2：57％，原料气压力为5kPa；2)将步骤1)所得粗除尘脱液态水的煤层气经自洁式反冲洗过滤器进行除尘脱气态水，过滤精度为20μm；从而得到符合进入喷水螺杆压缩机的净化低浓度煤层气；3)将步骤2)净化后的低浓度煤层气经喷水螺杆压缩机进行压缩，压缩后的煤层气的压力为0.7MPa，得到压缩后的煤层气；4)将步骤3)压缩后的煤层气经前置过滤器、冷干机和后置过滤器进行除水，得到压力露点为5℃干燥的煤层气；5)将步骤4)所得干燥的煤层气经活性炭罐进行除油，得到净化后的煤层气；活性炭罐装填的活性炭，其堆比重为400～500g/L；6)将步骤5)所得净化后的煤层气经静电消除仪进行除静电，利用静电测试仪测量煤层气经过静电消除仪后的静电小于100V，得到除静电的煤层气，完成低浓度煤层气净化与除静电。与对比例相比，本专利技术经净化后除静电效果更好。对比例1、对CH4含量为30％的低浓度煤层气进行静电测量具体步骤为：1)将作为原料气的低浓度煤层气进行粗除尘脱液态水，净化设备过滤器除尘脱液态水的脱除效率为75％；其中，原料气各组分的名称及体积百分含量分别如下所示：CH4：30％、O2：13％、N2：57％，原料气压力为5kPa；2)将步骤1)净化后的低浓度煤层气经喷水螺杆压缩机进行压缩，压缩后的煤层气的压力为0.7MPa，得到压缩后的煤层气；3)将步骤2)压缩后的煤层气经前置过滤器、冷干机和后置过滤器进行除水，得到压力露点为2℃干燥的煤层气；4)将步骤3)所得干燥的煤层气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种浓缩用低浓度煤层气净化除静电的方法，包括如下步骤：1)将原料气低浓度煤层气进行粗除尘脱液态水，得到粗除尘脱液态水后的煤层气；2)将所述粗除尘脱液态水后的煤层气进行脱尘除气态水，得到净化低浓度煤层气；3)将所述净化低浓度煤层气进行压缩，得到压缩后的煤层气；4)将所述压缩后的煤层气进行除水，得到干燥的煤层气；5)将所述干燥的煤层气进行除油，得到净化后的煤层气；6)将所述净化后的煤层气进行除静电，得到除静电的煤层气，即完成浓缩用低浓度煤层气的净化与除静电。

【技术特征摘要】
1.一种浓缩用低浓度煤层气净化除静电的方法，包括如下步骤：1)将原料气低浓度煤层气进行粗除尘脱液态水，得到粗除尘脱液态水后的煤层气；2)将所述粗除尘脱液态水后的煤层气进行脱尘除气态水，得到净化低浓度煤层气；3)将所述净化低浓度煤层气进行压缩，得到压缩后的煤层气；4)将所述压缩后的煤层气进行除水，得到干燥的煤层气；5)将所述干燥的煤层气进行除油，得到净化后的煤层气；6)将所述净化后的煤层气进行除静电，得到除静电的煤层气，即完成浓缩用低浓度煤层气的净化与除静电。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述低浓度煤层气中甲烷的体积百分含量为20％～50％。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤1)中，采用旋风除雾器进行所述粗除尘脱液态水。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：步骤2)中，所述脱尘除气态水的过滤精度为10～20μm；采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪飞，郭昊乾，车永芳，王鹏，张进华，
申请(专利权)人：煤炭科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11