本技術(shù)涉及煤層氣分離，特別涉及一種煤層氣分離系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、煤層氣是指賦存在煤層中，以甲烷為主要成分、以吸附在煤基質(zhì)顆粒表面為主，并部分游離于煤孔隙中或溶解于煤層水中的天然氣體，是煤的伴生礦產(chǎn)資源，屬非常規(guī)天然氣。煤層氣可以用來發(fā)電，用作工業(yè)燃料、化工原料和居民生活燃料。煤層氣隨著煤炭的開采泄漏到大氣中，會加劇全球的溫室效應(yīng)。在采煤之前先采出煤層氣，煤礦生產(chǎn)中的瓦斯將降低70％～85％。

2、煤層氣中主要成分是甲烷，還包含有一部分氧氣、二氧化碳、氮?dú)夂土蚧锏入s質(zhì)，在使用前需要將這部分雜質(zhì)脫除，以免降低煤層氣的熱值，增大煤層氣保存和輸送的能耗等。

3、公告號為cn215855952u的專利公開了一種煤層氣凈化系統(tǒng)，包括吸收塔、lng高壓閃蒸罐、lng低壓閃蒸罐、貧富液換熱器、再生塔、第一酸氣分離器、脫碳?xì)夥蛛x器、脫硫塔、干燥器、脫汞塔和粉塵過濾器，該專利能夠有效地對煤氣層進(jìn)行脫酸、脫硫、脫汞、脫芳香烴和重?zé)N的處理，但處理中由多個裝置提供熱源和冷源，不利于設(shè)備的維護(hù)，增加了生產(chǎn)的成本，并且最終產(chǎn)出的液化煤層氣不利于在管道中運(yùn)輸，需要裝罐后再運(yùn)走，增加了運(yùn)輸成本的同時(shí)，還具有安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型主要目的在提供一種煤層氣分離系統(tǒng)，以解決上述問題。

2、為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型提供一種煤層氣分離系統(tǒng)，包括依次連通的脫碳裝置、脫碳?xì)夥蛛x器、脫硫裝置、脫水裝置、脫汞裝置和低溫液化裝置，其特征在于，還包括復(fù)熱換熱器、第一換熱器、第一渦流管、第二渦流管和用于輸送煤層氣的輸送管道；

3、所述復(fù)熱換熱器的冷端入口與低溫液化裝置的出口連通，冷端出口與輸送管道連通，熱端入口與所述第二渦流管的熱氣出口連通，熱端出口與外界連通；

4、所述第一換熱器位于所述脫碳裝置和所述脫碳?xì)夥蛛x器之間，其中，所述第一換熱器的熱端入口與所述脫碳裝置連通，熱端出口與所述脫碳?xì)夥蛛x器的入口連通，冷端入口與所述第一渦流管的冷氣出口連通，冷端出口與外界連通；

5、所述脫碳裝置設(shè)置有氣體入口。

6、進(jìn)一步的，還包括旋風(fēng)分離器，所述旋風(fēng)分離器的氣體入口用于通入煤層氣，所述旋風(fēng)分離器的氣體出口與脫碳裝置的氣體入口連通。

7、進(jìn)一步的，所述脫汞裝置和低溫液化裝置之間設(shè)置有預(yù)冷換熱器，所述預(yù)冷換熱器的熱端入口與所述脫汞裝置的出口連通，熱端出口與所述低溫液化裝置的入口連通，冷端入口與所述第二渦流管的冷氣出口連通，冷端出口與外界連通。

8、進(jìn)一步的，所述脫碳裝置包括吸收塔、閃蒸罐、再生塔、酸氣分離器、第二換熱器和用于向所述再生塔提供汽提再生熱量的再沸器；

9、所述氣體入口設(shè)置于所述吸收塔底部，所述吸收塔底部另一側(cè)設(shè)置有富液出口，上部設(shè)置有貧液入口，頂部設(shè)置有與所述第一換熱器連通的煤層氣出口；

10、所述再生塔底部設(shè)置有貧液出口，上部設(shè)置有富液入口，頂部設(shè)置有酸性氣體出口；

11、所述閃蒸罐的一端與所述富液出口連通，另一端與所述富液入口連通；

12、所述第二換熱器的熱端入口與所述酸性氣體出口連通，熱端出口與酸氣分離器的入口端連通，冷端入口與所述第二渦流管的冷氣出口連通，冷端出口與外界連通；

13、所述再沸器與第一渦流管的熱氣出口連通。

14、進(jìn)一步的，還包括第三換熱器；所述第三換熱器的冷端入口與所述第一渦流管的冷氣出口連通，冷端出口與外界連通，熱端入口與所述貧液出口連通，熱端出口與所述貧液入口連通。

15、進(jìn)一步的，還包括火炬，所述火炬與所述酸氣分離器的出口端連通。

16、本實(shí)用新型具有以下有益效果：

17、本實(shí)用新型通過渦流管向各個換熱器和再沸器提供冷源和熱源，減少了提供冷源的裝置數(shù)量，便于設(shè)備的維護(hù)；通過設(shè)置預(yù)冷換熱器，使煤層氣在低溫液化前先降低了一定的溫度，減少了低溫液化時(shí)冷劑的消耗并保證了后續(xù)低溫液化的效果；通過復(fù)熱換熱器，使液態(tài)的煤層氣變?yōu)闅鈶B(tài)，方便了煤層氣在管道內(nèi)運(yùn)輸，降低了運(yùn)輸成本，提高了運(yùn)輸?shù)陌踩浴?/p>

技術(shù)特征：

1.一種煤層氣分離系統(tǒng)，包括依次連通的脫碳裝置、脫碳?xì)夥蛛x器(3)、脫硫裝置(4)、脫水裝置(5)、脫汞裝置(6)和低溫液化裝置(7)，其特征在于，還包括復(fù)熱換熱器(8)、第一換熱器(9)、第一渦流管(12)、第二渦流管(16)和用于輸送煤層氣的輸送管道；

2.如權(quán)利要求1所述的煤層氣分離系統(tǒng)，其特征在于，還包括旋風(fēng)分離器，所述旋風(fēng)分離器的氣體入口用于通入煤層氣，所述旋風(fēng)分離器的氣體出口與脫碳裝置的氣體入口連通。

3.如權(quán)利要求1所述的煤層氣分離系統(tǒng)，其特征在于，所述脫汞裝置(6)和低溫液化裝置(7)之間設(shè)置有預(yù)冷換熱器(14)，所述預(yù)冷換熱器(14)的熱端入口與所述脫汞裝置(6)的出口連通，熱端出口與所述低溫液化裝置(7)的入口連通，冷端入口與所述第二渦流管(16)的冷氣出口連通，冷端出口與外界連通。

4.如權(quán)利要求1所述的煤層氣分離系統(tǒng)，其特征在于，所述脫碳裝置包括吸收塔(1)、閃蒸罐(101)、再生塔(2)、酸氣分離器(15)、第二換熱器(10)和用于向所述再生塔(2)提供汽提再生熱量的再沸器；

5.如權(quán)利要求4所述的煤層氣分離系統(tǒng)，其特征在于，還包括第三換熱器(11)；所述第三換熱器(11)的冷端入口與所述第一渦流管(12)的冷氣出口連通，冷端出口與外界連通，熱端入口與所述貧液出口連通，熱端出口與所述貧液入口連通。

6.如權(quán)利要求4所述的煤層氣分離系統(tǒng)，其特征在于，還包括火炬(13)，所述火炬(13)與所述酸氣分離器(15)的出口端連通。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種煤層氣分離系統(tǒng)，涉及煤層氣分離技術(shù)領(lǐng)域。包括依次連通的脫碳裝置、脫碳?xì)夥蛛x器、脫硫裝置、脫水裝置、脫汞裝置、低溫液化裝置和輸送管道，以及復(fù)熱換熱器、第一換熱器、第一渦流管和第二渦流管。復(fù)熱換熱器的冷端分別與低溫液化裝置和輸送管道連通，熱端分別與第二渦流管和外界連通；第一換熱器的熱端分別與脫碳裝置和脫碳?xì)夥蛛x器連通，冷端分別與第一渦流管和外界連通。本技術(shù)通過渦流管向換熱器提供冷源，向脫碳裝置和復(fù)熱換熱器提供熱源，使裝置更加簡潔化，并通過復(fù)熱換熱器，將液化的煤層氣升溫變?yōu)闅怏w，進(jìn)而便于在輸送管道內(nèi)運(yùn)輸，減少了運(yùn)輸?shù)某杀?，提高了運(yùn)輸?shù)陌踩浴?br/>
技術(shù)研發(fā)人員：吉躍豐,蘇四峰,賀棟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山西易高煤層氣有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20230920
技術(shù)公布日：2024/5/29