[发明专利]一种煤层气的低温高速离心分离脱氧的方法

摘要

一种低温高速离心分离煤层气的方法，将前级换热器置于密封的真空钢板房中，再将含有甲烷和氧气的煤层气通入换热器并与氮气顺流换热，降温后煤层气进入利用高压氮气消耗自身内能驱动的膨胀机的输出功驱动的离心分离器，高速低温分离煤层气，分离出氧气和主要成分为甲烷的脱氧煤层气，分离后的氧气排入空气中，脱氧煤层气依次经过后级换热器，并与在膨胀机中膨胀降温的氮气换热，第四和第五换热器之间连接节流阀，对氮气进行节流降温，利用降温的氮气将脱氧煤层气冷却至液态储存，出自第五换热器的氮气再次经过各级换热器并进行换热后经氮压缩机、水冷却器和除油器后再次进入换热器预冷来料气，形成循环回路并逆流换热。

主权项

一种煤层气的低温高速离心分离脱氧的方法，其特征在于，首先将第一换热器（6）和第二换热器（7）置于密封的真空钢板房中，再将含有甲烷和氧气的煤层气依次通入第一换热器（6）、第二换热器（7）并与氮气顺流热交换，降温后煤层气进入离心分离器（1），同时，来自第二换热器（7）的氮气进入膨胀机（2）后绝热膨胀，消耗自身内能对外做功驱动膨胀机（2）运行，离心分离器（1）与膨胀机（2）通过轴连接，膨胀机（2）输出功驱动离心分离器（1）旋转，分离进入离心器的煤层气，分离出的氧气和主要成分为甲烷的脱氧煤层气，分离后的氧气直接排入空气中，脱氧煤层气依次经过第三换热器（8）、第四换热器（9）以及第五换热器（11），并与在膨胀机（2）中膨胀降温的氮气换热，第四换热器（9）和第五换热器（11）之间连接节流阀（10），并使用节流阀（10）对氮气进行节流降温，利用降温的氮气将脱氧煤层气冷却至液态并储存，出自第五换热器（11）氮气再次经过第五换热器（11）、第四换热器（9）、第三换热器（8）、第二换热器（7）以及第一换热器（6）并进行换热，此后，出自第一换热器（6）的氮气经氮压缩机（5）加压、水冷却器（3）降温和除油器（4）除油后再次进入换热器预冷来料气，形成循环回路并逆流换热，所述第一换热器（6）、第二换热器（7）、第三换热器（8）、第四换热器（9）以及第五换热器（11）为三进三出换热器。