[发明专利]一种移动式煤层气净化液化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤层气净化液化装置，特别是涉及一种移动式煤层气净化液化装置。

背景技术

煤层气是指储存在煤层中，以甲烷为主要成分的非常规天然气，属于天然气的一种，是采煤过程中产生的主要气体，与煤共存，又被称为瓦斯气体。煤层气是一种优质的能源和化工原料。在目前能源短缺的环境中是一种很好的补充能源。据据统计，我国每年排入大气的煤层气占全世界采煤排放的煤层气总量的三分之一，不但造成了严重的大气污染，更是很大的资源浪费。

我国煤层气资源丰富，居世界第三。每年在采煤的同时排放的煤层气在130亿立方米以上，真正有效利用的不多。煤层气勘探开发是世界上发展较快的非常规天然气产业。然而，由于一系列的技术难题，我国煤层气开发利用水平较低，这些技术难题主要包括煤层气的开采技术和储存运输技术。煤层气开采随技术进步已经有了长足的进步，主要制约煤层气综合利用水平的因素为煤层气的储存技术。传统煤层气储存技术是通过高压压缩后再进行运输，其储罐压力高达25MPa，在灌装和运输中带来极大地安全隐患。限制了煤层气的综合利用。

中国专利CN101104825A公开了一种矿井瓦斯气液化的方法，其中所述的方法是先将煤层气中所含氧气分离除去，其采用的脱氧方法是通过催化剂或者物理吸附的方法。催化脱氧工艺控制温度在600-700℃进行，在常压下将煤层气通过氧化反应器的催化剂床层，使煤层气中甲烷和氧气无明火燃烧生成二氧化碳和水将氧气消耗掉。所述物理吸附方法是使用孔穴直径大于氧分子小于甲烷分子直径的分子筛吸附煤层气中的氧气，脱氧后氧气含量控制在0.5%以下。该专利中催化脱氧方法会消耗煤层气中的甲烷，对于甲烷含量较少的煤层气来说，通过催化脱氧可能会使甲烷消耗殆尽，无法达到资源综合利用的效果。使用物理吸附脱氧，不仅存在脱氧效果不理想的问题，而且催化剂还需要不断再生活化，使后续处理程序依然存在极大的安全隐患。我国现有的矿井许多为生产规模较小的矿井，不适合大规模煤层气净化液化设备的安装建设。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题而提供一种安全可靠、移动方便和环境污染小的移动式煤层气净化液化装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种移动式煤层气净化液化装置，包括颗粒物过滤器、脱水装置、硫和二氧化碳脱除装置、压缩液化装置、分馏装置和储气罐，所述颗粒物过滤器的出气端通过管道与所述脱水装置的进气端连接，所述脱水装置的出气端通过管道与所述硫和二氧化碳脱除装置的进气端连接，所述硫和二氧化碳脱除装置的出气端通过管道与所述压缩液化装置的进气端连接，所述压缩液化装置的出气端通过管道与所述分馏装置的进气端连接，所述分馏装置的出气端通过管道与所述储气罐的进气口连接。

进一步地，所述脱水装置包括分子筛干燥塔、第一控制阀、第二控制阀、加热装置、排液阀、储液罐、空气冷凝器和风扇，所述第一控制阀、第二控制阀均位于所述分子筛干燥塔上，且在第一控制阀和第二控制阀中设置有湿度传感器，所述第一控制阀与所述分子筛干燥塔与所述颗粒物过滤器之间的管道连通，所述第二控制阀位于所述分子筛干燥塔与所述二氧化碳和硫脱除装置之间，所述加热装置和所述排液阀均安装于所述分子筛干燥塔的底部，所述排液阀的一端与所述分子筛干燥塔连接，所述排液阀的另一端与所述空气冷凝器的一端连接，所述空气冷凝器的另一端与所述储液槽连接，所述空气冷凝器上设置有所述风扇。

进一步地，所述硫和二氧化碳脱除装置包括硫和二氧化碳过滤器、第三控制阀、第四控制阀，所述第三控制阀和第四控制阀设置于所述硫和二氧化碳过滤器上，所述第三控制阀和所述第四控制阀内均设置有二氧化碳和硫传感器，所述第三控制阀的第一端与所述硫和二氧化碳过滤器的顶端连通，所述第三控制阀的第二端与所述硫和二氧化碳过滤器的进气端连接，所述第四控制阀位于所述硫和二氧化碳过滤器和所述压缩液化装置之间。

进一步地，所述压缩液化装置包括压缩机和冷却器，所述压缩机的出气端与所述冷却器的进气端连接。

更进一步地，所述分馏装置包括第一分馏塔、第二分馏塔、冷凝器、减压阀、液体阀、杜瓦瓶和气液阀，所述第一分馏塔的顶部设置有所述冷凝器，所述第一分馏塔的进气端与所述压缩液化装置的出气端连接，所述第一分馏塔的出气端与所述减压阀的第一端连接，所述减压阀的第二端与所述第二分馏塔的进气端连接，所述第一分馏塔的底部设置有液体阀，所述第二分馏塔的底部设置有气液阀，所述液体阀和所述气液阀均通过管道与所述杜瓦瓶的瓶口连接，所述气液阀通过管道与所述储气罐的进气口连接。