一種模塊化煤層氣利用裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種模塊化煤層氣利用裝置，包括變壓吸附塔，變壓吸附塔內由下至上設有第一分子篩、第二分子篩和第三分子篩，變壓吸附塔的進氣口連接三通的第一端口，三通的第二端口連接煤層氣進氣管，三通的第二端口內設有第一電磁閥，三通的第三端口連接純凈甲烷進氣管，三通的第三端口內設有第二電磁閥，三通的第三端口與純凈甲烷進氣管之間設有抽氣泵和第一流量控制閥，變壓吸附塔出氣口內設有第三電磁閥，變壓吸附塔的出氣口連接有壓縮機，壓縮機的出口連接天然氣儲罐，壓縮機與變壓吸附塔的出氣口之間設有第二流量控制閥。與現有技術相比，本實用新型專利技術結構簡單，能夠脫除煤層氣中的氧氣和氮氣，得到甲烷含量98%以上的天然氣。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及煤層氣及瓦斯氣綜合回收利用
，特別是一種模塊化煤層氣利用裝置。
技術介紹
煤層氣是在煤層或煤系地層形成過程中，在高壓條件下產生的氣體，吸附在煤體上成為煤層氣，俗稱煤層氣，其主要成分為甲烷。煤層氣主要包含兩種 , 一種是地面抽取的煤層氣, 此種煤層氣中的甲烷含量一般大于 90%, 易于處理和利用。另一種是井下抽取的煤層氣 , 也稱瓦斯氣, 其中混有大量空氣, 甲烷含量低, 一般在30～ 60%左右。在煤炭開采過程中，由于煤體卸壓，煤層氣在煤體上的吸附平衡條件受到破壞，大量的煤層氣就會釋放出來，形成瓦斯氣。因為瓦斯爆炸和瓦斯突出事故是煤礦安全的最大威脅，所以瓦斯被認為是對煤礦開采最危險的有害氣。瓦斯氣中的甲烷還是一種會產生溫室效應的溫室氣體，煤層氣大量排入大氣將導致氣候變暖，影響全球環境。傳統煤層氣提濃采用變壓吸附的方法是先在低壓下富集甲烷到40%，再加壓脫氧，然后再用吸附劑吸附甲烷，用真空泵抽真空解析出來甲烷。但是這種方式的設備繁多，操作麻煩，而且制得的甲烷濃度低，進一步的用這種甲烷制成的CNG產品燃燒效率低。
技術實現思路
本技術的目的是要解決現有技術問題的不足，提供一種模塊化煤層氣利用裝置。為達到上述目的，本技術是按照以下技術方案實施的：一種模塊化煤層氣利用裝置，包括變壓吸附塔，所述變壓吸附塔內由下至上設有用于煤層氣粗脫氧的第一分子篩、用于煤層氣精脫氧的第二分子篩和用于脫氮氣的第三分子篩，變壓吸附塔的進氣口連接三通的第一端口，三通的第二端口連接煤層氣進氣管，三通的第二端口內設有第一電磁閥，三通的第三端口連接純凈甲烷進氣管，三通的第三端口內設有第二電磁閥，所述三通的第三端口與純凈甲烷進氣管之間設有抽氣泵和第一流量控制閥，變壓吸附塔出氣口內設有第三電磁閥，所述變壓吸附塔的出氣口連接有壓縮機，壓縮機的出口連接天然氣儲罐，所述壓縮機與變壓吸附塔的出氣口之間設有第二流量控制閥。進一步的，所述變壓吸附塔外壁設有控制器，控制器用于控制第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥，控制器可以用AT89S51單片機。更進一步的，所述變壓吸附塔內壁設有與控制器連接的壓力傳感器，壓力傳感器用于采集變壓吸附塔內部的氣體的壓力并發送至控制器。與現有技術相比，本技術結構簡單，能夠脫除煤層氣中的氧氣和氮氣，得到甲烷含量98%以上的天然氣，經壓縮機加壓至25MPa制成CNG產品，本技術利用嚴重危害煤礦安全的煤層氣制成清潔能源CNG，不僅減少了煤礦的事故發生概率還減少了環境污染，實現節能減排，可適用于將低濃度含氧煤層氣中的甲烷濃縮制CNG，生產操作簡單靈活，環境污染小，原料氣源適應范圍寬。附圖說明圖1為本技術的結構示意圖。具體實施方式下面結合附圖以及具體實施例對本技術作進一步描述，在此技術的示意性實施例以及說明用來解釋本技術，但并不作為對本技術的限定。如圖1所示的一種模塊化煤層氣利用裝置，包括變壓吸附塔8，所述變壓吸附塔8內由下至上設有用于煤層氣粗脫氧的第一分子篩9、用于煤層氣精脫氧的第二分子篩10和用于脫氮氣的第三分子篩11，變壓吸附塔8的進氣口連接三通2的第一端口，三通2的第二端口連接煤層氣進氣管1，三通2的第二端口內設有第一電磁閥3，三通2的第三端口連接純凈甲烷進氣管7，三通2的第三端口內設有第二電磁閥4，所述三通2的第三端口與純凈甲烷進氣管7之間設有抽氣泵6和第一流量控制閥5，變壓吸附塔8出氣口內設有第三電磁閥13，所述變壓吸附塔8的出氣口連接有壓縮機15，壓縮機15的出口連接天然氣儲罐16，所述壓縮機15與變壓吸附塔8的出氣口之間設有第二流量控制閥14。使用時，首先控制第二電磁閥4和第三電磁閥13關閉，開啟第一電磁閥3，將煤層氣從變壓吸附塔8的進氣口通入變壓吸附塔8內，第一分子篩9采用PSA制氧專用脫氧分子篩對煤層氣粗脫氧，第二分子篩10采用煤層氣專用脫氧分子篩對煤層氣精脫氧，第三分子篩11采用針對氮氣和甲烷有較高分離系數的特殊分子篩脫除甲烷氣中的氮氣，通入一段時間后，使變壓吸附塔8內處于一個較高的壓力，關閉第一電磁閥3，同時開啟第二電磁閥4和第三電磁閥13并且開啟抽氣泵6向變壓吸附塔8內通入純凈的甲烷氣體，且控制第一流量控制閥5和第二流量控制閥14的流速相同，這樣能夠保持變壓吸附塔8內始終處于一個恒定的高壓，提高第一分子篩9、第二分子篩10和第三分子篩11的吸附率，從而得到更加純凈的甲烷氣體，最終得到甲烷含量達到98%以上的天然氣。為了便于控制和操作第一電磁閥3、第二電磁閥4和第三電磁閥13，變壓吸附塔8外壁設有控制器17，控制器17用于控制第一電磁閥3、第二電磁閥4、第三電磁閥13，本實施例中控制器17采用AT89S51單片機。作為本實施的改進，為了更直觀地隨時通過控制器17了解變壓吸附塔8內的即時壓力，變壓吸附塔8內壁設有與控制器17連接的壓力傳感器12，壓力傳感器12用于采集變壓吸附塔8內部的氣體的壓力并發送至控制器17。本技術的技術方案不限于上述具體實施例的限制，凡是根據本技術的技術方案做出的技術變形，均落入本技術的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種模塊化煤層氣利用裝置，包括變壓吸附塔，其特征在于：所述變壓吸附塔內由下至上設有用于煤層氣粗脫氧的第一分子篩、用于煤層氣精脫氧的第二分子篩和用于脫氮氣的第三分子篩，變壓吸附塔的進氣口連接三通的第一端口，三通的第二端口連接煤層氣進氣管，三通的第二端口內設有第一電磁閥，三通的第三端口連接純凈甲烷進氣管，三通的第三端口內設有第二電磁閥，所述三通的第三端口與純凈甲烷進氣管之間設有抽氣泵和第一流量控制閥，變壓吸附塔出氣口內設有第三電磁閥，所述變壓吸附塔的出氣口連接有壓縮機，壓縮機的出口連接天然氣儲罐，所述壓縮機與變壓吸附塔的出氣口之間設有第二流量控制閥。

【技術特征摘要】
1.一種模塊化煤層氣利用裝置，包括變壓吸附塔，其特征在于：所述變壓吸附塔內由下至上設有用于煤層氣粗脫氧的第一分子篩、用于煤層氣精脫氧的第二分子篩和用于脫氮氣的第三分子篩，變壓吸附塔的進氣口連接三通的第一端口，三通的第二端口連接煤層氣進氣管，三通的第二端口內設有第一電磁閥，三通的第三端口連接純凈甲烷進氣管，三通的第三端口內設有第二電磁閥，所述三通的第三端口與純凈甲烷進氣管之間設有抽氣泵和第一流量控制閥，變壓吸附塔出氣口內設有第三電磁閥，所述變壓吸附塔的出氣口連接有壓縮機，壓...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王松林，陳志強，
申請(專利權)人：河南環宇石化裝備科技股份有限公司，
類型：新型
國別省市：河南;41