CN101224348A

CN101224348A - 去除可燃气体中硅氧烷的方法及其应用和***

Info

Publication number: CN101224348A
Application number: CNA2007101332521A
Authority: CN
Inventors: 吴未立
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-10-15
Filing date: 2007-10-15
Publication date: 2008-07-23

Abstract

本发明涉及一种脱除垃圾填埋气、污水、污泥沼气中硅氧烷的方法。该方法将来自垃圾填埋场、污水/污泥池中的沼气压缩，去除液态水分和颗粒状杂质后，气体被压入一个预冷换热器，换热器由制冷压缩机提供冷源，将气体冷到0℃，气体中的大量水分和液态杂质被除去。随后，气体又被压入由两组换热器组成的冷冻装置冷冻到－25℃到－30℃，高露点的硅氧烷和重碳烃等将杂质吸附在换热器的表面，同时***将利用制冷装置中蒸发器的热量，融化吸附在换热器表面的高露点的硅氧烷和重碳烃等杂质，在压力的作用下，高露点的硅氧烷和重碳烃等杂质将随液态杂质被排出换热器，两组换热器交替工作，实现了脱除垃圾填埋气，污水/污泥沼气中硅氧烷。具有方法简单，绿色环保的优点。

Description

去除可燃气体中硅氧烷的方法及其应用和***

技术领域

本发明涉及一种可燃气体杂质去除方法及其装置，尤其是可燃气体中硅氧烷的去除方法及其装置，具体地说是一种去除可燃气体中硅氧烷的方法及其应用和***。

背景技术

众所周知，垃圾填埋气、污水、污泥沼气发电中，垃圾填埋气中的硅氧烷和污水、污泥沼气中的硅氧烷是一种有机聚合物，在温度低时为粘稠状，高温时又分化为硬度极高的白色粉末，在利用垃圾填埋气和污水、污泥沼气发电项目中，硅氧烷是一种非常有害的物质。在温度低时，粘稠的硅氧烷会堵塞过滤器和排污管道，阻碍气体的流动和液态杂质的排放。硅氧烷在高温下极易分解，分解后的产物为硬度极高的白色粉末，这些粉末会附着在发电机组的叶轮，缸体的表面，磨损发电机组的运动部件。缩短发电机组的寿命。

此外，在利用石油天然气和石油伴生气发电的项目中，气体中的水分和C4以上的重碳烃的含量如果过大，将影响发电的效率，严重时，还会使发电机熄火，或根本就无法点火。对此必须进行必要的处理。

据申请人所知，目前对于可燃气体中的硅氧烷及重碳烃尚无有效的去除方法。

发明内容

本发明的目的之一是针对目前可燃气体中硅氧烷杂质会对用气设备产生严重影响的问题，发明一种利用制冷压缩机***去除其中的硅氧烷及其它杂质的方法。

本发明的目的之二是将上述方法用于石油伴生气中重碳烃的去除。

本发明的目的之三是发明一种实现上述方法的***。

本发明的技术方案之一是：

一种去除可燃气体中硅氧烷的方法，其特征是：

首先，将含有硅氧烷的可燃气体送入压缩机中进行压缩，升压至10kPa～1.6MPa，以去除液态水份和颗粒状杂质；

然后，将上述压缩后的可燃气体送入预冷换热器中，使可燃气体冷却到0～5℃之间，以进一步去除可燃气体中的水分和液态杂质；低于0℃时会产生结冰，高于5℃时去除效果明显下降，因此0～5℃是最佳范围。

第三，将上述冷却后的可燃气体交替压入两组换热器中进一步冷却到-25℃～-30℃，使可燃气体中高露点的硅氧烷吸附在换热器的表面，同时使两组换热器交替利用制冷装置中蒸发器的热量，将其吸附的高露点的硅氧烷融化并在制冷装置的压力作用下从该换热器的液态杂质排污口排出，而去除了硅氧烷后的可燃气体则被送入用气管路中。

所述的可燃气体包括污水沼气、污泥沼气和垃圾填埋气。

本发明的技术方案之二是：

上述去除可燃气体中硅氧烷的方法，被用于去除石油伴生气中的重碳烃。

本发明的技术方案之三是：

一种去除可燃气体中硅氧烷杂质的***，其特征是它由预冷换热器1、预冷用制冷压缩机2、换热器3、4、制冷压缩机5组成，预冷换热器1与预冷用制冷压缩机2相连，换热器3、4与制冷压缩机5并联，预冷换热器1的进气口与可燃气体气源相连，它的出气口通过阀门7分别与安装换热器3、4的气罐上的进气口相连，安装换热器3、4的气罐上分别连接有液态杂质排污管8和净化气体排气管9。

本发明的有益效果：

1、本发明首次将冷冻技术用于可燃气体尤其是垃圾填埋气及沼气中硅氧烷的去除，为此类气体的硅氧烷去除找到了一条新的路径和新的方法，它具有连续工作，处理效率高，节能环保的优点。

2、本发明的方法通过在石油天然气和石油伴生气中的运用证明对重碳烃的去除效果也优于目前所有的化学、物理方法，且投资省，见效快。

3、利用本发明的方法和装置可大大延长设备的无故障工作时间，不仅能去除可燃气体中的主要杂质——硅氧烷，而且可以同时去除其中的大量以气态或液态存在的其它杂质，因此，可节省大量其它相关处理设备。

4、本发明具有方法、***简单，投资省，绿色环保的优点，是可燃气体处理设备的升级换代产品。

附图说明

图1是本发明的去除可燃气体中硅氧烷杂质的***结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一。

一种去除可燃气体中硅氧烷的方法，其具体步聚如下：

首先，将含有硅氧烷的可燃气体(如垃圾填埋气、污水中产生的沼气或污泥产生的沼气)送入压缩机中进行压缩，升压至10kPa～1.6MPa，以去除液态水份和颗粒状杂质；这是由于可燃气体中的大部分呈气态的杂质在高压下会变成液态状和颗粒状，因此加压是去除杂质的第一步；

然后，将上述压缩后的可燃气体送入预冷换热器中，使可燃气体冷却到0～5℃，以进一步去除可燃气体中的水分和液态杂质；气体遇冷后，其中的大量水分和液态杂质被冷凝后却可从预冷换热器上的排污口排出；

第三，将上述冷却后的可燃气体交替压入两组换热器中进一步冷却到-25℃～-30℃，两组换热器分别为A组换热器和B组换热器，假设气体首先被压入A组换热器，在A组换热器中，气体被冷冻到-25℃到-30℃，高露点的硅氧烷和重碳烃等将杂质吸附在换热器的表面，同时，在B组换热器中，***将利用制冷装置中蒸发器的热量，融化吸附在换热器表面的高露点的硅氧烷和重碳烃等杂质，在压力的作用下高露点的硅氧烷和重碳烃等杂质随液态杂质一起被排出B组换热器，而去除了硅氧烷后的可燃气体则被送入用气管路中，上述A组换热器和B组换热器交替工作即可连接循环完成可燃气体杂质的去除。

实施例二。

将上述去除可燃气体中硅氧烷的方法，用于去除石油伴生气中的重碳烃。其中重碳烃的去除率为85％，而其为的硅氧烷的去除率则为90％。

实施例三。

如图1所示。

一种去除可燃气体中硅氧烷杂质的***，它由预冷换热器1、预冷用制冷压缩机2、换热器3、4、制冷压缩机5组成，预冷换热器1与预冷用制冷压缩机2相连，预冷换热器1连接有气体进、出口及液态杂质排出口(图中未示出)，换热器3、4与制冷压缩机5并联，预冷换热器1的进气口与可燃气体气源(可为垃圾填埋气、污水沼气、污泥沼气或石油伴生气等)相连，它的出气口通过阀门7分别与安装换热器3、4的气罐上的进气口相连，安装换热器3、4的气罐上分别连接有液态杂质排污管8和净化气体排气管9，此外，为了实现自动控制，本实施例的换热器3、4还安装有温度传感器6。

本发明未涉及部分与设备的电气控制等均与现有技术相同或中采用现有技术加以实现。

Claims

1.一种去除可燃气体中硅氧烷的方法，其特征是：

然后，将上述压缩后的可燃气体送入预冷换热器中，使可燃气体冷却到0～5℃之间，以进一步去除可燃气体中的水分和液态杂质；

2.根据权利要求1所述的去除可燃气体中硅氧烷的方法，其特征是所述的可燃气体包括污水沼气、污泥沼气和垃圾填埋气。

3.一种权利要求1所述的去除可燃气体中硅氧烷的方法，其特征是它被用于去除石油伴生气中的重碳烃。

4.一种去除可燃气体中硅氧烷杂质的***，其特征是它由预冷换热器(1)、预冷用制冷压缩机(2)、换热器(3，4)、制冷压缩机(5)组成，预冷换热器(1)与预冷用制冷压缩机(2)相连，换热器(3，4)与制冷压缩机(5)并联，预冷换热器(1)的进气口与可燃气体气源相连，它的出气口通过阀门(7)分别与安装换热器(3，4)的气罐上的进气口相连，安装换热器(3，4)的气罐上分别连接有液态杂质排污管(8)和净化气体排气管(9)。