專利名稱：一種煤礦區(qū)煤層氣催化脫氧工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤礦區(qū)煤層氣利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種煤礦區(qū)煤層氣的催化 脫氧工藝。
背景技術(shù)：
我國(guó)煤層氣資源豐富，預(yù)測(cè)資源量約為31萬(wàn)億m3,是世界煤層氣第三儲(chǔ) 量國(guó)，在煤炭開(kāi)采中，每年要向大氣中排放大量的煤層氣，污染了大氣環(huán)境。
煤礦區(qū)煤層氣是富含曱烷的氣體，是一種清潔燃料。隨著世界能源的緊張 趨勢(shì)及環(huán)境問(wèn)題的突出，對(duì)煤層氣的利用也愈加重視。目前，我國(guó)煤層氣大量 是井下抽取的，主要保證安全生產(chǎn)。其排放得到的煤層氣(C畫)曱烷含量不 高，僅30% - 60% (體積百分?jǐn)?shù))，且隨開(kāi)采環(huán)境的變化而發(fā)生波動(dòng)。
對(duì)于大量中等曱烷含量(30% - 60%)的煤層氣，通?？梢宰髅裼萌剂?、 公用事業(yè)用氣和發(fā)電。由于民用有限，發(fā)電效率較低，所以抽出的煤層氣大都 排入大氣，既浪費(fèi)了資源，又污染了環(huán)境。
為了擴(kuò)大此類煤層氣的其它用途，需要提高曱烷濃度，無(wú)論是變壓吸附法， 還是低溫分離濃縮，由于煤層氣中氧的濃度高，在濃縮之前必須脫除氧，以排 除爆炸危險(xiǎn)。而脫氧工藝流程的配置方法是脫氧工藝的關(guān)鍵之一。
采用催化脫氧是一種有效的脫氧方法。其主要反應(yīng)式為 CH4 + 202 = C02 + 2H20
該反應(yīng)是強(qiáng)放熱反應(yīng)，溫升大。據(jù)推算含5oy。曱烷以下的煤層氣，每脫除 ly。氧溫升85。c以上，視煤層氣中氧含量而定，氧含量愈高溫升愈大。如含ioy。
氧的煤層氣一次通過(guò)反應(yīng)，溫度將高達(dá)100(TC以上，使曱烷大量裂解，造成曱
烷損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種煤礦區(qū)煤層氣催化脫氧工藝，利用該工藝使脫氧
反應(yīng)器出口氣體溫度控制在66(TC以下，同時(shí)使循環(huán)壓縮功耗大大降低。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種煤礦區(qū)煤層氣催化脫氧工藝，采用多級(jí)反應(yīng)器(即脫氧反應(yīng)器)進(jìn)行
多級(jí)催化脫氧反應(yīng)，控制每一級(jí)反應(yīng)器的入口氣體溫度及入口氣體中02含量， 使催化脫氧反應(yīng)后每一級(jí)反應(yīng)器的出口氣體溫度均《660°C。
優(yōu)選的方案，可控制每一級(jí)反應(yīng)器的入口氣體中02含量《3. 5%;可選用的 控制方法如下
(1) 第一級(jí)反應(yīng)器的入口氣體控制
釆用部分已經(jīng)脫氧并冷卻后的氣體(產(chǎn)品氣)作為返回氣加入到原料煤礦 區(qū)煤層氣中，稀釋至其中02含量<3. 5%;
(2) 其它各級(jí)反應(yīng)器(第一級(jí)反應(yīng)器除外)的入口氣體控制 將原料煤礦區(qū)煤層氣加入到前一級(jí)催化脫氧反應(yīng)并冷卻后的氣體(即從前
一級(jí)反應(yīng)器出口出來(lái)的氣體)中，加入原料煤礦區(qū)煤層氣的量以使加入后其中 02含量《3. 5%為宜。
進(jìn)一步優(yōu)選的，可將前一級(jí)催化脫氧反應(yīng)后的氣體(由于在反應(yīng)器中發(fā)生 催化脫氧反應(yīng)，反應(yīng)后氣體溫升大)用水冷卻并產(chǎn)生蒸汽(蒸汽壓力可達(dá)3. 4 MPa以上),依靠控制冷卻后的氣體溫度使其與原料煤礦區(qū)煤層氣混合后的溫度 達(dá)到脫氧催化劑起始溫度330°C ± l(TC,再進(jìn)入相應(yīng)級(jí)的反應(yīng)器中進(jìn)行催化脫 氧反應(yīng)。
上述催化脫氧反應(yīng)工藝中釆用的多級(jí)反應(yīng)器，可優(yōu)選為2-4級(jí)。 各級(jí)反應(yīng)器中，用于催化脫氧反應(yīng)的催化劑可選用各種常用的煤層氣脫氧 催化劑，如各種錳系脫氧催化劑等。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是目前尚無(wú)專用的煤層氣脫氧工業(yè) 裝置，通過(guò)本發(fā)明的脫氧工藝，與采用單個(gè)反應(yīng)器相比，可使作為返回氣用于 稀釋原料煤層氣中02含量的產(chǎn)品氣量大大降低，從而降低了能耗；同時(shí)能有效 的控制脫氧反應(yīng)器出口的氣體溫度在溫度為660。C以下，可減少曱烷裂解，降 低曱烷損失量。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1煤礦區(qū)煤層氣的2級(jí)催化脫氧反應(yīng)工藝流程示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例2煤礦區(qū)煤層氣的3級(jí)催化脫氧反應(yīng)工藝流程示意圖； 圖3是本發(fā)明實(shí)施例3煤礦區(qū)煤層氣的4級(jí)催化脫氧反應(yīng)工藝流程示意圖。 圖1-3中，Rl-R4為第一級(jí)至第四級(jí)反應(yīng)器，Bl-B4是蒸汽鍋爐，El和E2 是換熱器，P是壓縮機(jī)，0為原料煤層氣，1-21為不同段的管線。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。 但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于下述實(shí)施例。 對(duì)比例1
本例為實(shí)施例1 - 3的對(duì)比例
原料煤層氣組成(voiy。，均為干基，下同)為CH4 5 0， 0210. 5, N2 39.5 。 氣量為30000NmVh,脫氧反應(yīng)采用一個(gè)反應(yīng)器，進(jìn)反應(yīng)器氧濃度為3.5%,則循 環(huán)比為2 (循環(huán)比是指用來(lái)稀釋煤層氣中氧的產(chǎn)品氣與需脫氧的煤層氣總量之 比)，即稀釋氣量為60000Nm7h，進(jìn)脫氧反應(yīng)器的壓力為0. 6MPa，溫度330。C。 出反應(yīng)器溫度630。C, 02<0.1°/。，經(jīng)換熱冷卻分離水后壓力為0. 45 MPa。
稀釋氣從壓力0.45 MPa壓縮到0.6 MPa，壓縮功耗914 kWh。
實(shí)施例1
本實(shí)施例煤礦區(qū)煤層氣的催化脫氧反應(yīng)工藝如圖l所示，采用2級(jí)反應(yīng)器 進(jìn)行2級(jí)催化脫氧反應(yīng)
煤礦區(qū)煤層氣(原料煤層氣)組成為(vol%): CH4 50, O210.5， N2 39.5 。 氣量為30000 Nm7h,溫度120。C，壓力0,6 MPa。
原料煤層氣分為兩部分(分別為12000 Nm7h和18000 Nm7h)分別進(jìn)入第 一級(jí)和第二級(jí)反應(yīng)器
原料煤層氣總量的40%即12000 Nm3/h (原料煤層氣0)進(jìn)入管線1,與來(lái) 自管線13的24000 Nm7h (溫度422°C )返回氣混合，混合后氣體中02含量為 3.5%，溫度330。C，通過(guò)管線3進(jìn)入第一級(jí)反應(yīng)器R1中，在催化劑作用下，進(jìn) 行第一級(jí)催化脫氧反應(yīng)；反應(yīng)后的氣體從第一級(jí)反應(yīng)器Rl出口進(jìn)入管線4，出 口處氣體溫度為630°C,其中02<0. 1%;該氣體在蒸汽鍋爐Bl中用水冷卻并產(chǎn) 生蒸汽，控制冷卻后的氣體溫度為422°C,進(jìn)入管線5;
5原料煤層氣總量的另60%即18000 Nm7h通過(guò)管線2加入到管線5中，與 第一級(jí)催化脫氧反應(yīng)并冷卻后的氣體混合，混合后，02為3. 5%，溫度330。C， 通過(guò)管線6進(jìn)入第二級(jí)反應(yīng)器R2中，在催化劑作用下，進(jìn)行第二級(jí)催化脫氧 反應(yīng)；反應(yīng)后的氣體從第二級(jí)反應(yīng)器R2出口進(jìn)入管線7，出口處氣體溫度631 °C,其中02< 0. 1%;
第二級(jí)催化脫氧反應(yīng)后的氣體通過(guò)管線7進(jìn)入換熱器El、再通過(guò)管線8 進(jìn)入蒸汽鍋爐B2、然后通過(guò)管線9進(jìn)入換熱器E2冷卻，再分離水(圖中未標(biāo) 出水分離器，下同)，分離水后的氣體壓力0. 45Mpa,進(jìn)入管線10,得到50850 NniVh脫氧氣(即為產(chǎn)品氣)，將其中26850 NmVh作為產(chǎn)品氣輸出,另24000 Nm7h 進(jìn)入管線ll作為返回氣，經(jīng)壓縮機(jī)P增壓至0. 6 MPa,再通過(guò)管線12進(jìn)入換 熱器El加熱，然后通過(guò)管線13進(jìn)入管線1與原料煤層氣0混合，再通過(guò)管線 3進(jìn)入第一脫氧反應(yīng)器Rl (即可按照上述工藝流程連續(xù)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)持續(xù)生產(chǎn))。
本實(shí)施例中，作為返回氣的24000 Nm7h脫氧氣由壓力0.45 MPa壓縮到 0.6 MPa,壓縮功耗4叉366 kWh。
實(shí)施例2
本實(shí)施例煤礦區(qū)煤層氣的催化脫氧反應(yīng)工藝如圖2所示，采用3級(jí)反應(yīng)器 進(jìn)行3級(jí)催化脫氧反應(yīng)
煤礦區(qū)煤層氣(原料煤層氣)組成為(vol%): CH4 50， O210.5, N2 39.5。 氣量為30000 Nm7h,溫度120。C，壓力0.6 MPa。
原料煤層氣分為三部分(分別為7500 Nm7h 、 10500 Nm7h和12000 Nm7h ) 分別進(jìn)入第一級(jí)、第二級(jí)和第三級(jí)反應(yīng)器
第一部分的7500 NmVh原料煤層氣0進(jìn)入管線1,與來(lái)自管線17的15000 Nm3/h (溫度422°C )返回氣混合，混合后氣體中02含量為3. 5%,溫度33CTC, 通過(guò)管線4進(jìn)入第一級(jí)反應(yīng)器Rl中，在催化劑作用下，進(jìn)行第一級(jí)催化脫氧 反應(yīng)；反應(yīng)后的氣體從第一級(jí)反應(yīng)器Rl出口進(jìn)入管線5，出口處氣體溫度為 629°C,其中02<0. 1%;該氣體在蒸汽鍋爐Bl中用水冷卻并產(chǎn)生蒸汽，控制冷 卻后的氣體溫度為416°C,進(jìn)入管線6;
第二部分的10500 NmVh原料煤層氣0通過(guò)管線2加入到管線6中，與第 一級(jí)催化脫氧反應(yīng)并冷卻后的氣體混合，混合后02為3. 35%,溫度33(TC，通過(guò)管線7進(jìn)入第二級(jí)反應(yīng)器R2中，在催化劑作用下，進(jìn)行第二級(jí)催化脫氧反 應(yīng)；反應(yīng)后的氣體從第二級(jí)反應(yīng)器R2出口進(jìn)入管線8 ，出口處氣體溫度619 。C, 其中02<0. 1%;該氣體在蒸汽鍋爐B2中用水冷卻并產(chǎn)生蒸汽，控制冷卻后的 氣體溫度為398°C,進(jìn)入管線9;
第三部分的12000 Nm7h原料煤層氣0通過(guò)管線3加入到管線9中，與第 二級(jí)催化脫氧反應(yīng)并冷卻后的氣體混合，混合后，02為2. 8%,溫度330。C，通 過(guò)管線10進(jìn)入第三級(jí)反應(yīng)器R3中，在催化劑作用下，進(jìn)行第三級(jí)催化脫氧反 應(yīng)；反應(yīng)后的氣體從第三級(jí)反應(yīng)器R3出口進(jìn)入管線11，出口處氣體溫度573 。C，其中02< 0. 1%;
第三級(jí)催化脫氧反應(yīng)后的氣體通過(guò)管線11進(jìn)入換熱器El、再通過(guò)管線12 進(jìn)入蒸汽鍋爐B3、然后通過(guò)管線13進(jìn)入換熱器E2冷卻，再分離水，分離水后 的氣體壓力0. 45Mpa，進(jìn)入管線14，得到41850 Nm7h脫氧氣(即為產(chǎn)品氣)， 將其中26850 NmVh作為產(chǎn)品氣輸出，另15000 Nm7h進(jìn)入管線15作為返回氣， 經(jīng)壓縮機(jī)P增壓至Q. 6 MPa,再通過(guò)管線16進(jìn)入換熱器El加熱，然后通過(guò)管 線17進(jìn)入管線1與原料煤層氣0混合，再通過(guò)管線4進(jìn)入第一脫氧反應(yīng)器Rl (即可按照上述工藝流程連續(xù)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)持續(xù)生產(chǎn))。
本實(shí)施例中，作為返回氣的15000 Nra7h由壓力0. 45 MPa壓縮到0. 6MPa, 壓縮功耗J又229 kWh。
實(shí)施例3
本實(shí)施例煤礦區(qū)煤層氣的催化脫氧反應(yīng)工藝如圖3所示，采用4級(jí)反應(yīng)器 進(jìn)行4級(jí)催化脫氧反應(yīng)
煤礦區(qū)煤層氣(原料煤層氣)組成為(vol%): CH4 5 0, O210.5, N2 39.5。 氣量為30000 Nm3/h，溫度120。C，壓力0.6 MPa。
原料煤層氣分為四部分(分別為4500 NmVh 、 6000 Nm7h、 9000 Nm7h 和10500 NmVh)分別進(jìn)入第一級(jí)、第二級(jí)、第三級(jí)和第四級(jí)反應(yīng)器
第一部分的4500 NmVh原料煤層氣O進(jìn)入管線1,與來(lái)自管線21的9000 Nm7h (溫度421。C )返回氣混合，混合后氣體中02含量為3. 5%,溫度330°C, 通過(guò)管線5進(jìn)入第一級(jí)反應(yīng)器Rl中，在催化劑作用下，進(jìn)行第一級(jí)催化脫氧 反應(yīng)；反應(yīng)后的氣體從第一級(jí)反應(yīng)器Rl出口進(jìn)入管線6，出口處氣體溫度為630°C,其中02<0. 1%;該氣體在蒸汽鍋爐Bl中用水冷卻并產(chǎn)生蒸汽，控制冷 卻后的氣體溫度為412°C,進(jìn)入管線7;
第二部分的6000 Nm7h原料煤層氣0通過(guò)管線2加入到管線7中，與第一 級(jí)催化脫氧反應(yīng)并冷卻后的氣體混合，混合后，02為3.23%,溫度330°C，通 過(guò)管線8進(jìn)入第二級(jí)反應(yīng)器R2中，在催化劑作用下，進(jìn)行第二級(jí)催化脫氧反 應(yīng)；反應(yīng)后的氣體從第二級(jí)反應(yīng)器R2出口進(jìn)入管線9，出口處氣體溫度610°C, 其中02<0. 1%;該氣體在蒸汽鍋爐B2中用水冷卻并產(chǎn)生蒸汽，控制冷卻后的 氣體溫度為415°C,進(jìn)入管線10;
第三部分的9000 Nni7h原料煤層氣0通過(guò)管線3加入到管線10中，與第 二級(jí)催化脫氧反應(yīng)并冷卻后的氣體混合，混合后，02為3.32%,溫度330°C, 通過(guò)管線11進(jìn)入第三級(jí)反應(yīng)器R3中，在催化劑作用下，進(jìn)行第三級(jí)催化脫氧 反應(yīng)；反應(yīng)后的氣體從第三級(jí)反應(yīng)器R3出口進(jìn)入管線12，出口處氣體溫度617 。C，其中02<0. 1%;該氣體在蒸汽鍋爐B3中用水冷卻并產(chǎn)生蒸汽，控制冷卻 后的氣體溫度為399°C，進(jìn)入管線13;
第四部分的10500 NmVh原料煤層氣O通過(guò)管線4加入到管線13中，與第 三級(jí)催化脫氧反應(yīng)并冷卻后的氣體混合，混合后，02為2.83%,溫度330°C, 通過(guò)管線14進(jìn)入第四級(jí)反應(yīng)器R4中，在催化劑作用下，進(jìn)行第四級(jí)催化脫氧 反應(yīng)；反應(yīng)后的氣體從第四級(jí)反應(yīng)器R4出口進(jìn)入管線15，出口處氣體溫度579 。C，其中02<0. 1%;
第四級(jí)催化脫氧反應(yīng)后的氣體通過(guò)管線15進(jìn)入換熱器El、再通過(guò)管線16 進(jìn)入蒸汽鍋爐B4、然后通過(guò)管線17進(jìn)入換熱器E2冷卻，再分離水，分離水后 的氣體壓力0.45Mpa，進(jìn)入管線18,得到35800 NmVh脫氧氣(即為產(chǎn)品氣)， 將其中26850 Niii7h作為產(chǎn)品氣輸出，另900Q Nm7h進(jìn)入管線19作為返回氣, 經(jīng)壓縮纟幾P增壓至0. 6 MPa,再通過(guò)管線20進(jìn)入換熱器E1加熱，然后通過(guò)管 線21進(jìn)入管線1與原料煤層氣Q混合，再通過(guò)管線5進(jìn)入第一脫氧反應(yīng)器Rl (即可按照上述工藝流程連續(xù)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)持續(xù)生產(chǎn))。
本實(shí)施例中，作為返回氣的9000 Nm7h由壓力0. 45 MPa壓縮到0. 6 MPa, 壓縮功耗zf義137 kWh。
8對(duì)比例2
本例為實(shí)施例4的對(duì)比例
原料煤層氣組成(vol%,下同)為CH4 35 , 02 1 3.6 , N2 51.4。氣量為 20000Nm7h，脫氧反應(yīng)采用一個(gè)反應(yīng)器，進(jìn)反應(yīng)器氧濃度為3.5%,則循環(huán)比為 2.9,即稀釋氣量為58000Nm7h,進(jìn)脫氧反應(yīng)器的壓力為0. 3MPa，溫度330。C。 出反應(yīng)器溫度660。C, 02<0.1%,經(jīng)換熱冷卻分離水后壓力為0. 2 MPa。
稀釋氣從壓力0. 2 MPa壓縮到0. 3 MPa，壓縮功耗1246 kWh。
實(shí)施例4
本實(shí)施例煤礦區(qū)煤層氣的催化脫氧反應(yīng)工藝如圖1所示，采用2級(jí)反應(yīng)器 進(jìn)行2級(jí)催化脫氧反應(yīng)
煤礦區(qū)煤層氣(原料煤層氣)組成為(vol。/。) CH4 35 ， 0213. 6, N2 51.4。 氣量為20000 Nm7h,溫度120。C，壓力0.3 MPa。
原料煤層氣分為兩部分(分別為8400 Nm7h和11600 Nm7h )分別進(jìn)入第 一級(jí)和第二級(jí)反應(yīng)器
第一部分的8400 Nm7h原料煤層氣0進(jìn)入管線1,與來(lái)自管線13的25200 Nm7h (溫度393°C )返回氣混合，混合后氣體中02含量為3. 34%,溫度330°C， 通過(guò)管線3進(jìn)入第一級(jí)反應(yīng)器Rl中，在催化劑作用下，進(jìn)行第一級(jí)催化脫氧 反應(yīng)；反應(yīng)后的氣體從第一級(jí)反應(yīng)器Rl出口進(jìn)入管線4，出口處氣體溫度為 651°C，其中02<0. 1%;該氣體在蒸汽鍋爐Bl中用水冷卻并產(chǎn)生蒸汽，控制冷 卻后的氣體溫度為395°C,進(jìn)入管線5;
第二部分的11600 NmVh原料煤層氣0通過(guò)管線2加入到管線5中，與第 一級(jí)催化脫氧反應(yīng)并冷卻后的氣體混合，混合后，02為3.5%，溫度330。C，通 過(guò)管線6進(jìn)入第二級(jí)反應(yīng)器R2中，在催化劑作用下，進(jìn)行第二級(jí)催化脫氧反 應(yīng)；反應(yīng)后的氣體從第二級(jí)反應(yīng)器R2出口進(jìn)入管線7，出口處氣體溫度660。C, 其中02<0. 1%;
第二級(jí)催化脫氧反應(yīng)后的氣體通過(guò)管線7進(jìn)入換熱器El、再通過(guò)管線8 進(jìn)入蒸汽鍋爐B2、然后通過(guò)管線9進(jìn)入換熱器E2冷卻，再分離水，分離水后 的氣體壓力0. 2Mpa,進(jìn)入管線10,得到42400 Nm7h脫氧氣(即為產(chǎn)品氣)， 將其中17280 Nm7h作為產(chǎn)品氣輸出，另25200 Nm7h進(jìn)入管線11作為返回氣，
9經(jīng)壓縮機(jī)P增壓至0. 3 MPa,再通過(guò)管線12進(jìn)入換熱器E1加熱，然后通過(guò)管 線l3進(jìn)入管線1與原料煤層氣0混合，再通過(guò)管線3進(jìn)入第一脫氧反應(yīng)器Rl (即可按照上述工藝流程連續(xù)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)持續(xù)生產(chǎn))。
本實(shí)施例中，作為返回氣的25200 Nm7h脫氧氣由壓力0. 2MPa壓縮到0. 3 MPa，壓縮功^/f又541 kWh。
以上各實(shí)施例的各級(jí)反應(yīng)器中，采用的脫氧催化劑均為申請(qǐng)?zhí)枮?0061002 2255. 3的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)中實(shí)施例1公開(kāi)的錳系脫氧劑，即
其重量百分比組成(以活性組分、支撐擔(dān)體、粘結(jié)劑份量之和為100%)為 Mn02 40%、 4A分子篩30%、凹凸棒土 30%,另有木質(zhì)素占Mn02、 4A分子篩和 凹凸棒土的混合物總重量的10%。
該錳系脫氧劑通過(guò)下述方法制得
(1) 、將所述份量的Mn02、 4A分子篩、凹凸棒土和木質(zhì)素混合均勻，粉碎 成300目以上的粉末；
(2) 、將(1)步的粉末滾球成型；
(3) 、將(2)步成型后的混合物在300 40(TC下焙燒3~5小時(shí)，即得。
權(quán)利要求
1、一種煤礦區(qū)煤層氣催化脫氧工藝，其特征在于采用多級(jí)反應(yīng)器進(jìn)行多級(jí)催化脫氧反應(yīng)，控制每一級(jí)反應(yīng)器的入口氣體溫度及入口氣體中O2含量，使催化脫氧反應(yīng)后每一級(jí)反應(yīng)器的出口氣體溫度均≤660℃。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于控制每一級(jí)反應(yīng)器的入口 氣體中02含量《3. 5%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的工藝，其特征在于采用下述方法控制每一級(jí) 反應(yīng)器的入口氣體中02含量《3. 5%:(1) 第一級(jí)反應(yīng)器的入口氣體控制采用部分已經(jīng)脫氧并冷卻后的氣體作為返回氣加入到原料煤礦區(qū)煤層氣 中，稀釋至其中02含量<3. 5%;(2) 其它各級(jí)反應(yīng)器的入口氣體控制將原料煤礦區(qū)煤層氣加入到前一級(jí)催化脫氧反應(yīng)并冷卻后的氣體中，使其 中02含量《3. 5%。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的工藝，其特征在于將前一級(jí)催化脫氧反應(yīng)后的氣體用水冷卻并產(chǎn)生蒸汽，依靠控制冷卻后的 氣體溫度使其與原料煤礦區(qū)煤層氣混合后的溫度達(dá)到脫氧催化劑起始溫度3 3 0 °C ± 1 (TC ,再進(jìn)入相應(yīng)級(jí)的反應(yīng)器中進(jìn)行催化脫氧反應(yīng)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述的多級(jí)反應(yīng)器為2-4 級(jí)反應(yīng)器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種煤礦區(qū)煤層氣催化脫氧工藝，采用多級(jí)反應(yīng)器進(jìn)行多級(jí)催化脫氧反應(yīng)，控制每一級(jí)反應(yīng)器的入口氣體溫度及入口氣體中O₂含量，使催化脫氧反應(yīng)后每一級(jí)反應(yīng)器的出口氣體溫度均≤660℃。與采用單個(gè)反應(yīng)器相比，通過(guò)本發(fā)明的脫氧工藝，可使作為返回氣用于稀釋原料煤層氣中O₂含量的產(chǎn)品氣量大大降低，從而降低能耗；同時(shí)能有效的控制脫氧反應(yīng)器出口的氣體溫度在溫度為660℃以下，可減少甲烷裂解，明顯降低甲烷損失量。
文檔編號(hào)C10L3/10GK101508924SQ200910058610
公開(kāi)日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2009年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月16日
發(fā)明者炯 廖, 健 曾, 王曉東, 陶鵬萬(wàn), 黃維柱 申請(qǐng)人:西南化工研究設(shè)計(jì)院