煤层气分离系统技术方案

技术编号:41463603 阅读:2 留言:0更新日期:2024-05-30 14:20
本技术公开了一种煤层气分离系统,涉及煤层气分离技术领域。包括依次连通的脱碳装置、脱碳气分离器、脱硫装置、脱水装置、脱汞装置、低温液化装置和输送管道,以及复热换热器、第一换热器、第一涡流管和第二涡流管。复热换热器的冷端分别与低温液化装置和输送管道连通,热端分别与第二涡流管和外界连通;第一换热器的热端分别与脱碳装置和脱碳气分离器连通,冷端分别与第一涡流管和外界连通。本技术通过涡流管向换热器提供冷源,向脱碳装置和复热换热器提供热源,使装置更加简洁化,并通过复热换热器,将液化的煤层气升温变为气体,进而便于在输送管道内运输,减少了运输的成本,提高了运输的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及煤层气分离,特别涉及一种煤层气分离系统


技术介绍

1、煤层气是指赋存在煤层中,以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主,并部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的天然气体,是煤的伴生矿产资源,属非常规天然气。煤层气可以用来发电,用作工业燃料、化工原料和居民生活燃料。煤层气随着煤炭的开采泄漏到大气中,会加剧全球的温室效应。在采煤之前先采出煤层气,煤矿生产中的瓦斯将降低70%~85%。

2、煤层气中主要成分是甲烷,还包含有一部分氧气、二氧化碳、氮气和硫化物等杂质,在使用前需要将这部分杂质脱除,以免降低煤层气的热值,增大煤层气保存和输送的能耗等。

3、公告号为cn215855952u的专利公开了一种煤层气净化系统,包括吸收塔、lng高压闪蒸罐、lng低压闪蒸罐、贫富液换热器、再生塔、第一酸气分离器、脱碳气分离器、脱硫塔、干燥器、脱汞塔和粉尘过滤器,该专利能够有效地对煤气层进行脱酸、脱硫、脱汞、脱芳香烃和重烃的处理,但处理中由多个装置提供热源和冷源,不利于设备的维护,增加了生产的成本,并且最终产出的液化煤层气不利于在管道中运输,需要装罐后再运走,增加了运输成本的同时,还具有安全隐患。


技术实现思路

1、本技术主要目的在提供一种煤层气分离系统,以解决上述问题。

2、为达上述目的,本技术提供一种煤层气分离系统,包括依次连通的脱碳装置、脱碳气分离器、脱硫装置、脱水装置、脱汞装置和低温液化装置,其特征在于,还包括复热换热器、第一换热器、第一涡流管、第二涡流管和用于输送煤层气的输送管道;

3、所述复热换热器的冷端入口与低温液化装置的出口连通,冷端出口与输送管道连通,热端入口与所述第二涡流管的热气出口连通,热端出口与外界连通;

4、所述第一换热器位于所述脱碳装置和所述脱碳气分离器之间,其中,所述第一换热器的热端入口与所述脱碳装置连通,热端出口与所述脱碳气分离器的入口连通,冷端入口与所述第一涡流管的冷气出口连通,冷端出口与外界连通;

5、所述脱碳装置设置有气体入口。

6、进一步的,还包括旋风分离器,所述旋风分离器的气体入口用于通入煤层气,所述旋风分离器的气体出口与脱碳装置的气体入口连通。

7、进一步的,所述脱汞装置和低温液化装置之间设置有预冷换热器,所述预冷换热器的热端入口与所述脱汞装置的出口连通,热端出口与所述低温液化装置的入口连通,冷端入口与所述第二涡流管的冷气出口连通,冷端出口与外界连通。

8、进一步的,所述脱碳装置包括吸收塔、闪蒸罐、再生塔、酸气分离器、第二换热器和用于向所述再生塔提供汽提再生热量的再沸器;

9、所述气体入口设置于所述吸收塔底部,所述吸收塔底部另一侧设置有富液出口,上部设置有贫液入口,顶部设置有与所述第一换热器连通的煤层气出口;

10、所述再生塔底部设置有贫液出口,上部设置有富液入口,顶部设置有酸性气体出口;

11、所述闪蒸罐的一端与所述富液出口连通,另一端与所述富液入口连通;

12、所述第二换热器的热端入口与所述酸性气体出口连通,热端出口与酸气分离器的入口端连通,冷端入口与所述第二涡流管的冷气出口连通,冷端出口与外界连通;

13、所述再沸器与第一涡流管的热气出口连通。

14、进一步的,还包括第三换热器;所述第三换热器的冷端入口与所述第一涡流管的冷气出口连通,冷端出口与外界连通,热端入口与所述贫液出口连通,热端出口与所述贫液入口连通。

15、进一步的,还包括火炬,所述火炬与所述酸气分离器的出口端连通。

16、本技术具有以下有益效果:

17、本技术通过涡流管向各个换热器和再沸器提供冷源和热源,减少了提供冷源的装置数量,便于设备的维护;通过设置预冷换热器,使煤层气在低温液化前先降低了一定的温度,减少了低温液化时冷剂的消耗并保证了后续低温液化的效果;通过复热换热器,使液态的煤层气变为气态,方便了煤层气在管道内运输,降低了运输成本,提高了运输的安全性。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种煤层气分离系统,包括依次连通的脱碳装置、脱碳气分离器(3)、脱硫装置(4)、脱水装置(5)、脱汞装置(6)和低温液化装置(7),其特征在于,还包括复热换热器(8)、第一换热器(9)、第一涡流管(12)、第二涡流管(16)和用于输送煤层气的输送管道;

2.如权利要求1所述的煤层气分离系统,其特征在于,还包括旋风分离器,所述旋风分离器的气体入口用于通入煤层气,所述旋风分离器的气体出口与脱碳装置的气体入口连通。

3.如权利要求1所述的煤层气分离系统,其特征在于,所述脱汞装置(6)和低温液化装置(7)之间设置有预冷换热器(14),所述预冷换热器(14)的热端入口与所述脱汞装置(6)的出口连通,热端出口与所述低温液化装置(7)的入口连通,冷端入口与所述第二涡流管(16)的冷气出口连通,冷端出口与外界连通。

4.如权利要求1所述的煤层气分离系统,其特征在于,所述脱碳装置包括吸收塔(1)、闪蒸罐(101)、再生塔(2)、酸气分离器(15)、第二换热器(10)和用于向所述再生塔(2)提供汽提再生热量的再沸器;

5.如权利要求4所述的煤层气分离系统,其特征在于,还包括第三换热器(11);所述第三换热器(11)的冷端入口与所述第一涡流管(12)的冷气出口连通,冷端出口与外界连通,热端入口与所述贫液出口连通,热端出口与所述贫液入口连通。

6.如权利要求4所述的煤层气分离系统,其特征在于,还包括火炬(13),所述火炬(13)与所述酸气分离器(15)的出口端连通。

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【技术特征摘要】

1.一种煤层气分离系统,包括依次连通的脱碳装置、脱碳气分离器(3)、脱硫装置(4)、脱水装置(5)、脱汞装置(6)和低温液化装置(7),其特征在于,还包括复热换热器(8)、第一换热器(9)、第一涡流管(12)、第二涡流管(16)和用于输送煤层气的输送管道;

2.如权利要求1所述的煤层气分离系统,其特征在于,还包括旋风分离器,所述旋风分离器的气体入口用于通入煤层气,所述旋风分离器的气体出口与脱碳装置的气体入口连通。

3.如权利要求1所述的煤层气分离系统,其特征在于,所述脱汞装置(6)和低温液化装置(7)之间设置有预冷换热器(14),所述预冷换热器(14)的热端入口与所述脱汞装置(6)的出口连通,热端出口与所述低温液化装置(7)的入口连...

【专利技术属性】
技术研发人员:吉跃丰苏四峰贺栋
申请(专利权)人:山西易高煤层气有限公司
类型:新型
国别省市:

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