專利名稱：利用變壓吸附余壓預(yù)冷的煤層氣混合制冷劑循環(huán)液化工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤層氣的液化工藝，特別是一種涉及高含氮量煤層氣的利用變壓吸附 余壓預(yù)冷的煤層氣混合制冷劑循環(huán)液化工藝。屬于化工與低溫技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煤層氣是一種以甲垸為主要成分的煤礦伴生氣，俗稱"煤礦瓦斯"，屬于非常規(guī)天然 氣。煤層氣的開發(fā)利用不僅能夠提供一種高熱值的清潔能源，同時可以防止瓦斯爆炸引起 的礦難并減少溫室氣體甲烷的排放量，對煤礦安全及環(huán)境保護均具有重要意義。我國的煤 層氣儲量豐富，且主要分布在經(jīng)濟發(fā)達(dá)或較發(fā)達(dá)的中東部地區(qū)，與常規(guī)天然氣表現(xiàn)出很好 的互補性，容易形成便利的市場條件，因此我國煤層氣開發(fā)利用具有突出的優(yōu)勢和發(fā)展?jié)?力。然而，我國煤層氣產(chǎn)地一般遠(yuǎn)離天然氣管網(wǎng)，且氣質(zhì)與常規(guī)天然氣不同，不便或不宜 進入現(xiàn)有管網(wǎng)。利用天然氣的小型液化技術(shù)將煤層氣液化，可使其體積減少為原來的大約 1/600，極大地方便了從產(chǎn)地到用戶的輸送，是一種極有前景的開發(fā)形式。
我國液化天然氣的技術(shù)已經(jīng)較為成熟，其中混合制冷劑循環(huán)液化流程有著機組設(shè)備 少、流程簡單、能耗較低等優(yōu)點，是目前應(yīng)用最廣的液化方式。但不論是國內(nèi)還是國外， 對于甲烷含量不高的煤層氣的液化技術(shù)的研究還很少。受到目前瓦斯抽采技術(shù)的限制，中 國的煤層氣大多為礦井氣，由于混入了空氣而往往含有較多的氮，不能通過常規(guī)的凈化工 藝脫除，影響了其作為能源加以利用。因此低濃度甲烷的液化工藝還必須考慮甲垸提濃的 問題?？梢酝ㄟ^在液化前進行變壓吸附或液化后進行低溫精餾將氮從煤層氣中分離出去， 從而提高甲烷的純度。
變壓吸附過程在常溫和較低壓力下工作，能耗較低，且吸附法工藝簡單，操作、維護 費用低，有其獨特的優(yōu)勢。但甲垸與氮的吸附分離難度很大，是目前化工技術(shù)面臨的一項 十分艱巨的任務(wù)。現(xiàn)有文獻和相關(guān)研究中有的是將煤層氣吸附脫氮過程獨立出來研究，再 就是單獨對煤層氣液化流程進行研究，而對于從整體上將吸附和液化過程結(jié)合起來考慮還 很少見，未見將吸附余壓利用于后繼液化過程的報道。已有技術(shù)中，申請?zhí)枮?00610080889.4、名稱為"含空氣煤層氣液化工藝及設(shè)備"的 發(fā)明專利采用低溫雙級精餾實現(xiàn)了煤層氣在低溫下的液化和分離，得到的液化天然氣的產(chǎn) 品純度可達(dá)99%以上。但相比傳統(tǒng)的天然氣液化工藝，系統(tǒng)單位功耗較高。上海交通大學(xué) 制冷與低溫專業(yè)的祝家新在其碩士論文中使用吸附-液化法實現(xiàn)煤層氣的液化，直接利用變 壓吸附分離后煤層氣的余壓減少煤層氣的壓縮功，但由于混合制冷劑循環(huán)液化流程中制冷 劑的壓縮功占系統(tǒng)整體功耗的較大份額，因此僅靠降低煤層氣的壓縮功節(jié)能效果不明顯。

發(fā)明內(nèi)容
為克服已有技術(shù)的不足和缺陷，提高煤層氣中甲烷的濃度并降低煤層氣液化過程中的 能耗，本發(fā)明提出一種利用變壓吸附余壓預(yù)冷的煤層氣混合制冷劑循環(huán)液化工藝。針對高 含氮量的低濃度煤層氣，通過變壓吸附過程首先分離出大部分的氮，并利用這部分氮氣具 有的吸附余壓，將其膨脹對煤層氣進行預(yù)冷，利用這部分"免費"的能量，減少用于提供 冷量的混合制冷劑流量，從而降低系統(tǒng)的整體功耗。且隨著煤層氣含氮量及氮吸附余壓的 增大，煤層氣預(yù)冷后的溫度逐漸降低，將相應(yīng)減少混合制冷劑循環(huán)的冷卻級數(shù)。
本發(fā)明是按照下述技術(shù)方案進行的，本發(fā)明工藝包括下述步驟
1、 首先將煤層氣進行預(yù)凈化，去除其中的水、酸性氣體、重?zé)N雜質(zhì)；
2、 將預(yù)凈化后的含氮煤層氣通過變壓吸附過程進行甲烷提濃，分離出帶余壓氮氣和 常壓的濃縮煤層氣；
3、 濃縮煤層氣被兩級壓縮并水冷為常溫高壓煤層氣；
4、 常溫高壓煤層氣在第一換熱器中預(yù)冷，預(yù)冷所需的冷量由步驟2中吸附分離出的 帶余壓氮氣膨脹所提供；
5、 預(yù)冷后的煤層氣通過混合制冷劑循環(huán)提供的冷量被冷卻為低溫煤層氣。上述的混 合制冷劑循環(huán)根據(jù)煤層氣預(yù)冷后溫度的不同范圍設(shè)置不同的冷卻級數(shù)溫度高于0'C時采 用四級冷卻過程；溫度在-60 0。C范圍內(nèi)，使用三級冷卻；溫度低于-60。C時為二級冷卻。
6、 低溫煤層氣節(jié)流，最終在氣液分離器中分離出液體產(chǎn)品。
本發(fā)明的有益效果是通過石化工業(yè)中廣泛采用的HYSYS軟件的模擬和計算，證實
本發(fā)明能有效降低系統(tǒng)單位產(chǎn)品液化功耗，且煤層氣原料氣中的含氮量越高，吸附余壓越
高，節(jié)省的功耗越多。如含氮量達(dá)到70%，吸附余壓達(dá)到2MPa時，相比不利用余壓的吸 附-液化工藝即可節(jié)能超過50%。


6圖1是本發(fā)明的四級冷卻過程的利用變壓吸附余壓預(yù)冷的煤層氣混合制冷劑循環(huán)液化 工藝的流程圖。
圖2是本發(fā)明的三級冷卻過程的利用變壓吸附余壓預(yù)冷的煤層氣混合制冷劑循環(huán)液化 工藝的流程圖。
圖3是本發(fā)明的二級冷卻過程的利用變壓吸附余壓預(yù)冷的煤層氣混合制冷劑循環(huán)液化 工藝的流程圖。
圖中，l預(yù)凈化系統(tǒng)，2吸附器，3氮膨脹機，4一級甲烷壓縮機，5第一冷卻器，6二 級甲垸壓縮機，7第二冷卻器，8第一換熱器，9 一級制冷劑壓縮機，10第三冷卻器，11 二級制冷劑壓縮機，12第四冷卻器，13第一氣液分離器，14第二換熱器，15第一節(jié)流閥， 16第二氣液分離器，17第三換熱器，18第二節(jié)流閥，19第三氣液分離器，20第四換熱器， 21第三節(jié)流閥，22第五換熱器，23第四節(jié)流閥，24第五節(jié)流閥，25第四氣液分離器。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施做進一步描述。
實施方案l:如圖1所示，煤層氣預(yù)冷后溫度大于0"C時的四級冷卻過程的利用變壓吸 附余壓預(yù)冷的煤層氣混合制冷劑循環(huán)液化工藝包括下述步驟
1、 帶有壓力的常溫煤層氣原料氣在預(yù)凈化系統(tǒng)1中去除其中的水、酸性氣體、重?zé)N 雜質(zhì)；
2、 預(yù)凈化后的煤層氣在吸附器2中通過變壓吸附過程進行甲烷提濃，分離出帶余壓 氮氣和常壓的濃縮煤層氣；
3、 濃縮煤層氣通過一級甲垸壓縮機4壓縮至中壓0.6 0.8MPa及二級甲垸壓縮機6 壓縮至大于等于4.5MPa，并分別在第一冷卻器5和第二冷卻器7中被水冷至常溫；
4、 高壓的濃縮煤層氣在第一換熱器8中被預(yù)冷，預(yù)冷所需的冷量由步驟2中吸附分 離出的帶余壓氮氣在氮膨脹機3中膨脹至接近常壓后提供，該帶余壓氮氣冷量利用后被復(fù) 溫至接近常溫并排出系統(tǒng)；
5、 預(yù)冷后的濃縮煤層氣分別經(jīng)第二換熱器14冷卻至0°C，第三換熱器17冷卻至-60 。C，第四換熱器20冷卻至-13(TC及第五換熱器22冷卻至-155'C，成為低溫煤層氣，這四 個換熱器中的冷量由以氮、甲烷、乙烷、丙垸、正丁烷和正戊烷組成的混合制冷劑的制7令 循環(huán)提供。上述的混合制冷劑循環(huán)為 一定量的常溫常壓混合制冷劑通過一級制冷劑壓縮 機9壓縮至中壓0.8 1.0MPa及二級制冷劑壓縮機11壓縮至3.5MPa，并分別在第三冷卻器10和第四冷卻器12中被水冷至常溫，成為高壓常溫下的氣液兩相混合物。該氣液兩相 混合物先在第一氣液分離器13中分離出氣相和液相的制冷劑，經(jīng)第一氣液分離器13分離 出的氣相和液相制冷劑分別進入第二換熱器14中被冷卻至0°C 。其中液相冷卻為過冷液體， 經(jīng)第一節(jié)流閥15降壓至接近常壓后為第二換熱器14提供冷量；氣相冷卻后則成為氣液兩 相混合物，該氣液兩相混合物經(jīng)第二氣液分離器16分離成氣相和液相，經(jīng)第二氣液分離 器16分離出的氣相和液相分別進入第三換熱器17進一步降溫至-60。C，經(jīng)第三換熱器17 冷卻后的液相經(jīng)第二節(jié)流閥18降壓至接近常壓后為第三換熱器17提供冷量并與經(jīng)第一節(jié) 流閥15降壓后的冷卻流體混合繼而為第二換熱器14提供冷量；經(jīng)第三換熱器17冷卻后 的氣相成為氣液兩相混合物，并進入第三氣液分離器19分離成氣相和液相后分別進入第 四換熱器20進一步降溫至-13(TC 。經(jīng)第四換熱器20冷卻后的液相經(jīng)第三節(jié)流閥21降壓至 接近常壓后為第四換熱器20提供冷量，并相繼與經(jīng)第二節(jié)流閥18降壓后的冷卻流體和經(jīng) 第一節(jié)流閥15降壓后的冷卻流體混合后為第三換熱器17和第二換熱器14提供冷量；經(jīng) 第四換熱器20冷卻后的氣相進入第五換熱器22冷卻至-155'C，之后經(jīng)第四節(jié)流閥23降壓 至接近常壓后為第五換熱器22提供冷量，并相繼與經(jīng)第三節(jié)流閥21降壓后的冷卻流體， 經(jīng)第二節(jié)流闊18降壓后的冷卻流體和經(jīng)第一節(jié)流閥15降壓后的冷卻流體混合后為第四換 熱器20，第三換熱器17和第二換熱器14提供冷量，并恢復(fù)至常溫，從而完成混合制冷劑 的四級冷卻循環(huán)。
6、低溫煤層氣通過第五節(jié)流閥24節(jié)流，最后在氣液分離器25中分離出常壓下的液化 天然氣產(chǎn)品。
實施方案2:如圖2所示，煤層氣預(yù)冷后溫度為-60 0。C時的三級冷卻過程的利用變 壓吸附余壓預(yù)冷的煤層氣混合制冷劑循環(huán)液化工藝包括下述步驟
步驟l，步驟2，步驟3和步驟4分別與實施方案1中步驟l，步驟2，步驟3和步驟 4相同；
5、預(yù)冷后的濃縮煤層氣分別經(jīng)第二換熱器14冷卻至-6(TC，第四換熱器20冷卻至-130 'C及第五換熱器22冷卻至-155"C，成為低溫煤層氣，這三個換熱器中的冷量由混合制冷劑 循環(huán)提供。上述的混合制冷劑循環(huán)為 一定量的常溫常壓混合制冷劑通過一級制冷劑壓縮 機9壓縮至中壓0.8 1.0MPa及二級制冷劑壓縮機11壓縮至3.5MPa，并分別在第三冷卻 器10和第四冷卻器12中被水冷至常溫，成為高壓常溫下的氣液兩相混合物。該氣液兩相 混合物先在第一氣液分離器13中分離出氣相和液相的制冷劑，經(jīng)第一氣液分離器13分離出的氣相和液相制冷劑分別進入第二換熱器14中被冷卻至-6(TC。其中液相冷卻為過冷液 體，經(jīng)第一節(jié)流閥15降壓至接近常壓后為第二換熱器14提供冷量；氣相冷卻后則成為氣 液兩相混合物，該氣液兩相混合物經(jīng)第二氣液分離器16分離成氣相和液相后分別進入第 四換熱器20進一步降溫至-130'C。經(jīng)第四換熱器20冷卻后的過冷液相經(jīng)第三節(jié)流閥21降 壓至接近常壓后為第四換熱器20提供冷量，繼而與經(jīng)第一節(jié)流閥15降壓后的冷卻流體混 合后為第二換熱器14提供冷量；經(jīng)第四換熱器20冷卻后的氣相進入第五換熱器22冷卻 至-155"，之后經(jīng)第四節(jié)流閥23降壓至接近常壓后為第五換熱器22提供冷量，繼而與經(jīng) 第三節(jié)流閥21降壓后的冷卻流體和經(jīng)第一節(jié)流閥15降壓后的冷卻流體混合后為第四換熱 器20和第二換熱器14提供冷量，并恢復(fù)至常溫，從而完成混合制冷劑的三級冷卻循環(huán)。 步驟6與實施方案1中步驟6相同。
實施方案3:如圖3所示，煤層氣預(yù)冷后溫度低于-6(TC時的二級冷卻過程的利用變壓 吸附余壓預(yù)冷的煤層氣混合制冷劑循環(huán)液化工藝包括下述步驟
步驟l，步驟2，步驟3和步驟4分別與實施方案1中步驟l，步驟2，步驟3和步驟 4相同；
5、預(yù)冷后的濃縮煤層氣分別經(jīng)第二換熱器14冷卻至-13(TC及第五換熱器22冷卻至-155 °C，成為低溫煤層氣，這兩個換熱器中的冷量由混合制冷劑循環(huán)提供；上述的混合制冷劑 循環(huán)為 一定量的常溫常壓混合制冷劑通過一級制冷劑壓縮機9壓縮至中壓0.8 1.0MPa 及二級制冷劑壓縮機11壓縮至3.5MPa，并分別在第三冷卻器10和第四冷卻器12中被水 冷至常溫。然后分別經(jīng)第二換熱器14冷卻至-13(TC和第五換熱器22冷卻至-155'C。之后 經(jīng)第四節(jié)流閥23降壓至接近常壓后相繼為第五換熱器22和第二換熱器14提供冷量并恢 復(fù)至常溫，從而完成混合制冷劑的兩級冷卻循環(huán)。
步驟6與實施方案1中步驟6相同。
權(quán)利要求
1、一種利用變壓吸附余壓預(yù)冷的煤層氣混合制冷劑循環(huán)液化工藝，其特征在于，該液化工藝包括以下步驟1)首先將煤層氣通過預(yù)凈化系統(tǒng)(1)進行預(yù)凈化，去除其中的水、酸性氣體、重?zé)N雜質(zhì)；2)將預(yù)凈化后的含氮煤層氣在吸附器(2)中通過變壓吸附過程進行甲烷提濃，分離出帶余壓氮氣和常壓的濃縮煤層氣；3)濃縮煤層氣經(jīng)一級甲烷壓縮機(4)和二級甲烷壓縮機(6)壓縮及第一冷卻器(5)和第二冷卻器(7)水冷為常溫高壓煤層氣；4)常溫高壓煤層氣在第一換熱器(8)中預(yù)冷，預(yù)冷所需的冷量由步驟2)中吸附分離出的帶余壓氮氣在氮膨脹機(3)中膨脹后提供；5)預(yù)冷后的煤層氣通過混合制冷劑循環(huán)提供的冷量被冷卻為低溫煤層氣，上述的混合制冷劑循環(huán)根據(jù)煤層氣預(yù)冷后溫度的不同范圍設(shè)置不同的冷卻級數(shù)溫度高于0℃時采用四級冷卻過程；溫度在-60～0℃范圍內(nèi)，使用三級冷卻；溫度低于-60℃時為二級冷卻；6)低溫煤層氣通過第五節(jié)流閥(24)節(jié)流，最后在氣液分離器(25)中分離出常壓下的液化天然氣產(chǎn)品。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用變壓吸附余壓預(yù)冷的煤層氣混合制冷劑循環(huán)液化 工藝，其特征是，所述的步驟l)中的預(yù)凈化系統(tǒng)(1)是使用常規(guī)天然氣液化流程中的預(yù) 凈化系統(tǒng)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用變壓吸附余壓預(yù)冷的煤層氣混合制冷劑循環(huán)液化工 藝，其特征是，所述的步驟2)中的吸附器(2)是使用分子篩或活性炭吸附器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用變壓吸附余壓預(yù)冷的煤層氣混合制冷劑循環(huán)液化工 藝，其特征是，所述的步驟3)中濃縮煤層氣經(jīng)一級甲烷壓縮機(4)壓縮后壓力為0.6 0.8MPa，經(jīng)二級甲垸壓縮機(6)壓縮后壓力大于等于4.5MPa。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用變壓吸附余壓預(yù)冷的煤層氣混合制冷劑循環(huán)液化工藝，其特征是，所述的步驟4)中帶余壓氮氣膨脹在氮膨脹機(3)中膨脹后壓力接近常壓，冷量利用并復(fù)溫至接近常溫后排出系統(tǒng)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用變壓吸附余壓預(yù)冷的煤層氣混合制冷劑循環(huán)液化工 藝，其特征是，所述的步驟5)中的混合制冷劑是由氮、甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷和正 戊烷組成的。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用變壓吸附余壓預(yù)冷的煤層氣混合制冷劑循環(huán)液化工 藝，其特征是，所述的步驟5)中的四級冷卻過程時的混合制冷劑循環(huán)為 一定量的常溫 常壓混合制冷劑通過一級制冷劑壓縮機(9)壓縮至中壓0.8 1.0MPa及二級制冷劑壓縮機(11)壓縮至3.5MPa，并分別在第三冷卻器(10)和第四冷卻器(12)中被水冷至常溫， 成為高壓常溫下的氣液兩相混合物，該氣液兩相混合物先在第一氣液分離器(13)中分離 出氣相和液相的制冷劑，經(jīng)第一氣液分離器(13)分離出的氣相和液相制冷劑分別進入第 二換熱器(14)中被冷卻至0°C，其中液相冷卻為過冷液體，經(jīng)第一節(jié)流閥(15)降壓至 接近常壓后為第二換熱器(14)提供冷量；氣相冷卻后則成為氣液兩相混合物，該氣液兩 相混合物經(jīng)第二氣液分離器(16)分離成氣相和液相，經(jīng)第二氣液分離器(16)分離出的 氣相和液相分別進入第三換熱器(17)進一步降溫至-6(TC，經(jīng)第三換熱器(17)冷卻后的 液相經(jīng)第二節(jié)流閥(18)降壓至接近常壓后為第三換熱器(17)提供冷量并與經(jīng)第一節(jié)流 閥(15)降壓后的冷卻流體混合繼而為第二換熱器(14)提供冷量；經(jīng)第三換熱器(17) 冷卻后的氣相成為氣液兩相混合物，并進入第三氣液分離器(19)分離成氣相和液相后分 別進入第四換熱器(20)進一步降溫至-130。C，經(jīng)第四換熱器(20)冷卻后的液相經(jīng)第三 節(jié)流閥(21)降壓至接近常壓后為第四換熱器(20)提供冷量，并相繼與經(jīng)第二節(jié)流閥(18) 降壓后的冷卻流體和經(jīng)第一節(jié)流閥(15)降壓后的冷卻流體混合后為第三換熱器(17)和 第二換熱器(14)提供冷量；經(jīng)第四換熱器(20)冷卻后的氣相進入第五換熱器(22)冷 卻至-155"，之后經(jīng)第四節(jié)流閥(23)降壓至接近常壓后為第五換熱器(22)提供冷量， 并相繼與經(jīng)第三節(jié)流陶(21)降壓后的冷卻流體，經(jīng)第二節(jié)流闊(18)降壓后的冷卻流體 和經(jīng)第一節(jié)流閥(15)降壓后的冷卻流體混合后為第四換熱器(20)，第三換熱器(17) 和第二換熱器(14)提供冷量，并恢復(fù)至常溫，從而完成混合制冷劑的四級冷卻循環(huán)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用變壓吸附余壓預(yù)冷的煤層氣混合制冷劑循環(huán)液化工 藝，其特征是，所述的步驟5)中的三級冷卻過程時的混合制冷劑循環(huán)為 一定量的常溫 常壓混合制冷劑通過一級制冷劑壓縮機(9)壓縮至中壓0.8 1.0MPa及二級制冷劑壓縮機(11)壓縮至3.5MPa，并分別在第三冷卻器(10)和第四冷卻器(12)中被水冷至常溫， 成為高壓常溫下的氣液兩相混合物，該氣液兩相混合物先在第一氣液分離器(13)中分離 出氣相和液相的制冷劑，經(jīng)第一氣液分離器(13)分離出的氣相和液相制冷劑分別進入第 二換熱器(14)中被冷卻至-6(TC，其中液相冷卻為過冷液體，經(jīng)第一節(jié)流閥(15)降壓至 接近常壓后為第二換熱器(14)提供冷量；氣相冷卻后則成為氣液兩相混合物，該氣液兩 相混合物經(jīng)第二氣液分離器(16)分離成氣相和液相后分別進入第四換熱器(20)進一步 降溫至-130'C，經(jīng)第四換熱器(20)冷卻后的過冷液相經(jīng)第三節(jié)流閥(21)降壓至接近常 壓后為第四換熱器(20)提供冷量，繼而與經(jīng)第一節(jié)流閥(15)降壓后的冷卻流體混合后 為第二換熱器(14)提供冷量；經(jīng)第四換熱器(20)冷卻后的氣相進入第五換熱器(22) 冷卻至-155'C，之后經(jīng)第四節(jié)流閥(23)降壓至接近常壓后為第五換熱器(22)提供冷量， 繼而與經(jīng)第三節(jié)流閥(21)降壓后的冷卻流體和經(jīng)第一節(jié)流閥(15)降壓后的冷卻流體混 合后為第四換熱器(20)和第二換熱器(14)提供冷量，并恢復(fù)至常溫，從而完成混合制 冷劑的三級冷卻循環(huán)。
9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用變壓吸附余壓預(yù)冷的煤層氣混合制冷劑循環(huán)液化工 藝，其特征是，所述的步驟5)中的二級冷卻過程時的混合制冷劑循環(huán)為 一定量的常溫 常壓混合制冷劑通過一級制冷劑壓縮機(9)壓縮至中壓0.8 1.0MPa及二級制冷劑壓縮機 (11)壓縮至3.5MPa，并分別在第三冷卻器(10)和第四冷卻器(12)中被水冷至常溫， 然后分別經(jīng)第二換熱器(14)冷卻至-130'C和第五換熱器(22)冷卻至-155'C，之后經(jīng)第 四節(jié)流閥(23)降壓至接近常壓后相繼為第五換熱器(22)和第二換熱器(14)提供冷量 并恢復(fù)至常溫，從而完成混合制冷劑的兩級冷卻循環(huán)。
全文摘要
利用變壓吸附余壓預(yù)冷的煤層氣混合制冷劑循環(huán)液化工藝，屬于化工與低溫技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供了一種高含氮量煤層氣的吸附-液化一體化流程。液化前首先通過變壓吸附過程脫除煤層氣中大部分的氮氣，并利用這部分氮氣帶有的吸附余壓，將其膨脹后對煤層氣進行預(yù)冷。之后煤層氣通過天然氣液化工業(yè)中廣泛使用的混合制冷劑循環(huán)液化過程被液化。由于帶余壓氮氣的預(yù)冷過程，節(jié)省了用于提供冷量的混合制冷劑流量，從而降低系統(tǒng)的整體功耗。且隨著煤層氣含氮量及氮吸附余壓的增大，煤層氣預(yù)冷后的溫度逐漸降低，還可相應(yīng)減少混合制冷劑循環(huán)的冷卻級數(shù)，節(jié)省的功耗也更多。
文檔編號F25J3/00GK101625190SQ200910056339
公開日2010年1月13日 申請日期2009年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月13日
發(fā)明者林文勝, 顧安忠, 婷 高 申請人:上海交通大學(xué)