CN205099636U - 一种低浓度煤层气提浓装置 - Google Patents
一种低浓度煤层气提浓装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205099636U CN205099636U CN201520796606.0U CN201520796606U CN205099636U CN 205099636 U CN205099636 U CN 205099636U CN 201520796606 U CN201520796606 U CN 201520796606U CN 205099636 U CN205099636 U CN 205099636U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- level
- adsorption
- gas
- methane
- gas pipeline
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
Abstract
一种低浓度煤层气提浓装置，包括除尘装置，该除尘装置通过原料气管道与甲烷气吸附装置相连，所述甲烷气吸附装置由多个甲烷吸附罐串联而成，所述甲烷吸附罐底部设置一级常压解析气管道和一级真空解析气管道，所述一级常压解析气管道和所述一级真空解析气管道汇合至一处后通过一级解析气管道与氧氮吸附装置相连，所述氧氮吸附装置由多个氧氮吸附罐串联而成，其特征在于：所述甲烷气吸附装置前端设置一级增压装置，所述氧氮吸附装置前端设置二级压缩机；本实用新型的优点是适用范围广，甲烷利用率高，装置安全性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及低浓度煤层气提浓技术领域；具体涉及一种利用变压吸附技术提浓低浓度煤层气的装置。
背景技术
煤层气俗称瓦斯气，其主要成分是甲烷。它不仅是一种宝贵的清洁能源，也是一种重要的化工原料。我国煤层气储量丰富，据中国产业研究报告网发布的《2014-2019年中国煤层气行业市场分析与投资趋势研究报告》显示，我国煤层气总地质资源储量为3.68×1013m3，是世界上继俄罗斯、加拿大之后第三大储量国。不过，我国瓦斯气利用率并不高。以2012年为例，煤层气产量126.02亿立方米，利用率仅为41.72％。
我国绝大部分煤层气的甲烷浓度低于50％；这部分煤层气对煤矿安全生产影响极大，而且氧含量高，难以直接利用，大部分都是未被利用就直接对空排放。不仅浪费能源，甲烷是一种温室气体，而且还造成严重环境问题。
中国发明专利ZL200610028178.2公开了“一种两段低压法煤层气生产天然气方法”。该发明专利在接近常压(0.05MPa以下)将10％以下甲烷浓度的煤层气通过两段变压吸附提浓至95％以上。两段变压吸附为两段CH4气吸附提浓工段串联循环而成。该工艺可以将低浓度煤层气提浓至95％以上，而且提高了甲烷利用率。但是，该工艺在接近常压下吸附煤层气，整套装置结构庞大，占地面积广，不适用于大气量的煤层气提浓；而且，10％甲烷浓度的煤层气正好处于***区间，不能保证该工艺的安全运行。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的状况，提供一种适用于大气量且安全性好的低浓度煤层气提浓装置。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种低浓度煤层气提浓装置，包括除尘装置，该除尘装置通过原料气管道与甲烷气吸附装置相连，所述甲烷气吸附装置由多个甲烷吸附罐串联而成，所述甲烷吸附罐底部设置一级常压解析气管道和一级真空解析气管道，所述一级常压解析气管道和所述一级真空解析气管道汇合至一处后通过一级解析气管道与氧氮吸附装置相连，所述氧氮吸附装置由多个氧氮吸附罐串联而成，其特征在于：所述甲烷气吸附装置前设置一级增压装置，所述氧氮吸附装置前设置二级压缩机。
本实用新型在甲烷气吸附装置、氧氮吸附装置前面分别设置一级增压装置和二级压缩机，可以大大减小甲烷气吸附装置、氧氮吸附装置的体积，不仅适用于小气量的气井，而且适用于大气量的气井，丰富了应用范围。
为了保证进入吸附装置的煤层气干燥、无油，延长吸附剂的使用寿命。所述一级增压装置与所述甲烷气吸附装置之间的原料气管道上依次设置一级脱水装置和一级除油装置；所述二级压缩机与所述氧氮吸附装置之间的一级解析气管道上依次设置二级脱水装置和二级除油装置。
甲烷气吸附装置由2～4个甲烷吸附罐串联而成，所述氧氮吸附装置由2～4个氧氮吸附罐串联而成。每个吸附罐依次进行吸附、降压、置换、升压并不断循环上述步骤。
所述甲烷吸附罐顶部设置有废气排放管道。
所述氧氮吸附罐的底部设置二级常压解析气管道和二级真空解析气管道，所述二级常压解析气管道和所述二级真空解析气管道汇合至一处后与所述一级增压装置的进口相连接。二级解析气返回至一级增压装置循环利用，能显著提高甲烷的利用率。
所述一级真空解析气管道上安装有一级真空泵，所述二级真空解析气管道上安装有二级真空泵。真空泵是用来真空解析吸附剂吸附的气体。
所述氧氮吸附罐顶部设置成品气管道。
所述原料气管道、所述一级常压解析气管道、所述一级真空解析气管道、所述废气排放管道、所述一级解析气管道、所述二级常压解析气管道、所述二级真空解析气管道、所述成品气管道上安装有程控阀，该程控阀的开闭由PLC控制。
所述除尘装置的进口通过水封阻火器与煤层气气源相连，出口通过干阻火器与所述一级增压装置相连。除尘装置前后设置阻火器，可以保护装置的安全运行，并把危险控制在最小范围内。
附图说明
图1为本实用新型的结构图；
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
图1示出本实用新型的一个实施方式，它包括除尘装置3，该除尘装置3通过原料气管道10与甲烷气吸附装置8相连。
除尘装置3的进口通过水封阻火器2与煤层气气源1相连。本实用新型的煤层气气源甲烷浓度为30％～40％。除尘装置3的出口通过干阻火器4与一级增压装置5相连。由于在除尘过程中气体流速过快难免会产生静电发生局部***，在除尘装置前后设置阻火器，可以避免火焰向两端蔓延，保护整套装置安全并把损失控制在最小范围内。
一级增压装置可以为水环压缩机，也可以为离心风机，将常压的煤层气增压至0.15～0.2MPa。
一级增压装置5的出口与甲烷气吸附装置8相连，在一级增压装置5和甲烷气吸附装置8之间的原料气管道10上依次设置一级脱水装置6和一级除油装置7。在甲烷气吸附装置之间设置脱水装置和除油装置，是为了除去原料气中的水分和油，保证进入甲烷气吸附装置的原料气是干燥并无油的，可以延长甲烷气吸附装置中吸附剂的使用寿命。
甲烷气吸附装置8由2至4个甲烷吸附罐9串联而成，该甲烷吸附罐9内填充有甲烷吸附吸附剂；甲烷吸附罐9的顶部设置有废气排放管道13；甲烷吸附吸附剂可以吸附甲烷和少量氧氮，未被吸附的气体通过废气排放管道排出。每个甲烷吸附罐9依次进行吸附、降压、置换、升压并不断循环上述步骤。
甲烷吸附罐9的底部设置一级常压解析气管道12和一级真空解析气管道11，一级常压解析气管道12和一级真空解析气管道11汇合至一处后与二级压缩机15相连接。一级真空解析气管道11上安装有一级真空泵14。当甲烷吸附罐吸附甲烷至饱和后先进行常压解析，解析出来的气体从一级常压解析气管道流出，经过常压解析后进一步利用一级真空泵进行真空解析，解析出来的气体从一级真空解析气管道流出。
经过甲烷气吸附装置提纯后，煤层气甲烷浓度能提高至50％～60％。
原料气管道10、一级常压解析气管道12、一级真空解析气管道11、废气排放管道13上安装有程控阀，该程控阀的开闭由PLC控制。
二级压缩机优选为喷水螺杆压缩机，将一级解析气增压至0.6～0.8MPa。二级压缩机15的出口通过一级解析气管道18与氧氮吸附装置19相连，在二级压缩机15和氧氮吸附装置8之间的一级解析气管道18上依次设置二级脱水装置16和二级除油装置17。
氧氮吸附装置19由2至4个氧氮吸附罐20串联而成，氧氮吸附罐内填充有吸附氧氮吸附剂；氧氮吸附罐20的顶部设置有成品气管道24；吸附氧氮吸附剂能吸附氧气和氮气以及少量的甲烷，经过氧氮吸附装置提浓后高浓度煤层气从成品气管道24排出。经过氧氮吸附装置提纯后，煤层气的甲烷浓度能达到85％以上。
氧氮吸附罐20的底部设置二级常压解析气管道22和二级真空解析气管道21，二级常压解析气管道22和二级真空解析气管道21汇合至一处后与一级增压装置5的进口相连接。二级真空解析气管道21上安装有二级真空泵23。当氧氮吸附罐吸附氧氮饱和后先进行常压解析，解析出来的气体从二级常压解析气管道流出，经过常压解析后进一步利用二级真空泵进行真空解析，解析出来的气体从二级真空解析气管道流出。
氧氮吸附装置解析出来的解析气甲烷浓度为30％～35％。
一级解析气管道18、二级常压解析气管道22、二级真空解析气管道21、成品气管道24上安装有程控阀，该程控阀的开闭由PLC控制。
本装置提浓工艺大致如下：甲烷浓度为30％～40％的煤层气气源1经过除尘装置3除尘后进入一级增压装置5增压，该一级增压装置5将常压的煤层气增压至0.15～0.2MPa；然后进入甲烷气吸附装置8，甲烷气吸附装置8由2～4个甲烷吸附罐9串联而成，被吸附的煤层气通过一级常压解析管道和一级真空解析管道进入二级压缩机15，未被吸附的废气由废气排放管道13排出；经过甲烷气吸附装置吸附提浓后煤层气甲烷浓度提升至50％以上；二级压缩机将甲烷气吸附装置解析出来的煤层气增压至0.6～0.8MPa，进入氧氮吸附装置19；氧氮吸附装置9由2～4个氧氮吸附罐20串联而成，里面填充有吸附氧氮的吸附剂；经过氧氮吸附装置提浓后高浓度煤层气(甲烷浓度85％以上)从成品气管道24排出，被吸附的氧氮一级少量的甲烷经过二级常压解析管道和二级真空解析管道回至一级增压装置的进口循环利用，该二级解析气的甲烷浓度为30％～35％。
本实用新型的优点为：1、二级吸附分别采用甲烷吸附装置和氧氮吸附装置，氧氮吸附装置的解析气回到一级增压装置前循环利用，提高了甲烷利用率；2、在吸附装置前面设置压缩装置，可以大大缩小吸附装置的体积，不仅适用于小气量的气井，还适用于大气量的气井，扩大了适用范围；3、本实用新型的煤层气气源选择为非***区间的30％～40％，并且在除尘装置前后设置阻火器，保护装置的安全运行，并把危险控制在最小范围内。
Claims (9)
1.一种低浓度煤层气提浓装置，包括除尘装置(3)，该除尘装置(3)通过原料气管道(10)与甲烷气吸附装置(8)相连，所述甲烷气吸附装置(8)由多个甲烷吸附罐(9)串联而成，所述甲烷吸附罐(9)底部设置一级常压解析气管道(12)和一级真空解析气管道(11)，所述一级常压解析气管道(12)和所述一级真空解析气管道(11)汇合至一处后通过一级解析气管道(18)与氧氮吸附装置(19)相连，所述氧氮吸附装置(19)由多个氧氮吸附罐(20)串联而成，其特征在于：所述甲烷气吸附装置(8)前端设置一级增压装置(5)，所述氧氮吸附装置(19)前端设置二级压缩机(15)。
2.根据权利要求1所述的低浓度煤层气提浓装置，其特征在于：所述一级增压装置(5)与所述甲烷气吸附装置(8)之间的原料气管道(10)上依次设置一级脱水装置(6)和一级除油装置(7)；所述二级压缩机(15)与所述氧氮吸附装置(19)之间的一级解析气管道(18)上依次设置二级脱水装置(16)和二级除油装置(17)。
3.根据权利要求1所述的低浓度煤层气提浓装置，其特征在于：甲烷气吸附装置(8)由2～4个甲烷吸附罐(9)串联而成，所述氧氮吸附装置(19)由2～4个氧氮吸附罐(20)串联而成。
4.根据权利要求3所述的低浓度煤层气提浓装置，其特征在于：所述甲烷吸附罐(9)顶部设置有废气排放管道(13)。
5.根据权利要求4所述的低浓度煤层气提浓装置，其特征在于：所述氧氮吸附罐(20)的底部设置二级常压解析气管道(22)和二级真空解析气管道(21)，所述二级常压解析气管道(22)和所述二级真空解析气管道(21)汇合至一处后与所述一级增压装置(5)的进口相连接。
6.根据权利要求5所述的低浓度煤层气提浓装置，其特征在于：所述一级真空解析气管道(11)上安装有一级真空泵(14)，所述二级真空解析气管道(21)上安装有二级真空泵(23)。
7.根据权利要求5所述的低浓度煤层气提浓装置，其特征在于：所述氧氮吸附罐(20)顶部设置成品气管道(24)。
8.根据权利要求7所述的低浓度煤层气提浓装置，其特征在于：所述原料气管道(10)、所述一级常压解析气管道(12)、所述一级真空解析气管道(11)、所述废气排放管道(13)、所述一级解析气管道(18)、所述二级常压解析气管道(22)、所述二级真空解析气管道(21)、所述成品气管道(24)上安装有程控阀，该程控阀的开闭由PLC控制。
9.根据权利要求1所述的低浓度煤层气提浓装置，其特征在于：所述除尘装置(3)的进口通过水封阻火器(2)与煤层气气源(1)相连，出口通过干阻火器(4)与所述一级增压装置(5)相连。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520796606.0U CN205099636U (zh) | 2015-10-12 | 2015-10-12 | 一种低浓度煤层气提浓装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520796606.0U CN205099636U (zh) | 2015-10-12 | 2015-10-12 | 一种低浓度煤层气提浓装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205099636U true CN205099636U (zh) | 2016-03-23 |
Family
ID=55515426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520796606.0U Active CN205099636U (zh) | 2015-10-12 | 2015-10-12 | 一种低浓度煤层气提浓装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205099636U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105199798A (zh) * | 2015-10-12 | 2015-12-30 | 宁波鲍斯能源装备股份有限公司 | 一种低浓度煤层气提浓装置 |
-
2015
- 2015-10-12 CN CN201520796606.0U patent/CN205099636U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105199798A (zh) * | 2015-10-12 | 2015-12-30 | 宁波鲍斯能源装备股份有限公司 | 一种低浓度煤层气提浓装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101732946B (zh) | 变压吸附浓缩瓦斯气中甲烷的生产方法 | |
| CN105879577A (zh) | 一种基于氮气置换的煤层气脱氧浓缩方法及装置 | |
| CN103861422B (zh) | 一种提浓含氧煤层瓦斯气中甲烷的新工艺方法 | |
| CN210613298U (zh) | 一种煤矿低浓度瓦斯变压吸附提浓甲烷***装置 | |
| CN104291280A (zh) | 高效型分子筛制氮机 | |
| CN109012030A (zh) | 一种基于产品气甲烷置换的煤层气脱氧除氮浓缩方法及装置 | |
| CN101732947B (zh) | 一种低浓度瓦斯安全吸附富集的方法 | |
| CN104624018A (zh) | 炭黑尾气中气体分离和综合利用的方法及实现方法的装置 | |
| CN205099636U (zh) | 一种低浓度煤层气提浓装置 | |
| CN202823095U (zh) | 一种高收率气体净化装置 | |
| CN104436993A (zh) | 一种低浓度瓦斯气中甲烷的浓缩分离方法 | |
| CN204447667U (zh) | 一种油田伴生气分离装置 | |
| CN111773882B (zh) | 低浓度瓦斯安全提浓的微正压真空变压吸附***及其方法 | |
| CN101955825B (zh) | 一种浓缩分离除氧煤层气中甲烷的方法 | |
| CN105199798A (zh) | 一种低浓度煤层气提浓装置 | |
| CN112943186B (zh) | 一种用于煤矿井下的抽采瓦斯变压吸附提浓增产***及方法 | |
| CN109126380B (zh) | 一种带排气端空气升压的煤矿瓦斯富集装置及其方法 | |
| CN110394029A (zh) | 一种煤矿低浓度瓦斯变压吸附提浓甲烷***装置 | |
| CN100355484C (zh) | 变压吸附脱碳工艺及装置 | |
| CN202315636U (zh) | 一种变压吸附脱碳装置 | |
| CN204563876U (zh) | 一种炭黑尾气气体分离的装置 | |
| CN208512200U (zh) | 一种基于产品气甲烷置换的煤层气脱氧除氮浓缩装置 | |
| CN202718706U (zh) | 矿井乏风瓦斯分离装置 | |
| CN204873823U (zh) | 一种焦炉煤气制液化天然气的富氢尾气处理装置 | |
| RU101645U1 (ru) | Установка для получения азота из кислородосодержащих смесей |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 315505 Zhejiang Province, Ningbo city Fenghua District streets Xiwu Shang Qiao Road No. 18 Patentee after: NINGBO BAOSI ENERGY EQUIPMENT Co.,Ltd. Address before: 315505 Zhejiang province Fenghua city streets Xiwu Shang Qiao Road No. 18 Patentee before: NINGBO BAOSI ENERGY EQUIPMENT Co.,Ltd. |
|
| CP02 | Change in the address of a patent holder |