一种煤层气脱硫脱碳系统的制作方法

本发明涉及煤层气净化，更具体地说是涉及一种煤层气脱硫脱碳系统。

背景技术：

1、煤层气是指储存在煤层中，以甲烷为主要成分的非常规天然气，属于天然气的一种，是采煤过程中产生的主要气体，与煤共存，又被称为瓦斯气体。煤层气是一种优质的能源和化工原料。煤层气深度预处理是天然气液化过程不可或缺的重要环节。煤层气液化前，为避免发生冰堵和腐蚀等问题，必须经过深度净化处理。其中，脱硫脱碳是煤层气深度净化处理过程中的必不可少的工序。然而，现有的脱硫脱碳装置存在脱硫脱碳的效率以及效果不高的问题。

2、因此，如何提供一种能够提高脱硫脱碳效率和效果的煤层气脱硫脱碳系统是本领域亟需解决的技术问题之一。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种煤层气脱硫脱碳系统，目的就是为了解决现有技术中存在的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案：

3、一种煤层气脱硫脱碳系统，包括：第一微纳米气泡发生器、第一吸收塔、第二微纳米气泡发生器、第二吸收塔、第一气液分离器、第二气液分离器、第三气液分离器、第四气液分离器、闪蒸罐、贫富液换热器、贫液冷却装置、再生塔和再沸器；所述第一微纳米气泡发生器的出口与所述第一吸收塔的下部入口连接；所述第一吸收塔的顶部气相出口与所述第一气液分离器的入口连接；所述第一吸收塔的底部液相出口与所述第二气液分离器的入口连接；所述第一气液分离器的气相出口和所述第二气液分离器的气相出口均通过所述第二微纳米气泡发生器与所述第二吸收塔的下部入口连接；所述第二吸收塔的顶部气相出口与所述第三气液分离器的入口连接；所述第二吸收塔的底部液相出口与所述第四气液分离器的入口连接；所述第三气液分离器的液相出口和所述第四气液分离器的液相出口均通过半富液循环泵与所述第一微纳米气泡发生器的液相入口连接；所述第二气液分离器的液相出口和所述第一气液分离器的液相出口均通过富液循环泵与所述闪蒸罐的入口连接；所述闪蒸罐的液相出口通过所述贫富液换热器与所述再生塔的上部入口连接；所述再沸器与所述再生塔相连；所述再沸器的液相出口依次通过贫液输送泵和所述贫富液换热器与所述贫液冷却装置的贫液入口连接；所述贫液冷却装置的贫液出口与通过贫液增压泵与所述第二微纳米气泡发生器的液相入口连接。

4、优选地，所述第一吸收塔内设有第一喷淋装置；所述第一喷淋装置包括第一喷淋循环泵、第一喷淋管和第一喷头；所述第一喷淋循环泵的进水口与所述第一吸收塔的下部出口连接；所述第一喷淋管与所述第一喷淋循环泵的出水口连接；所述第一喷淋管另一端伸入所述第一吸收塔内部并设有所述第一喷头。

5、优选地，所述第二吸收塔内设有第二喷淋装置；所述第二喷淋装置包括第二喷淋循环泵、第二喷淋管和第二喷头；所述第二喷淋循环泵的进水口与所述第二吸收塔的下部出口连接；所述第二喷淋管与所述第二喷淋循环泵的出水口连接；所述第二喷淋管另一端伸入所述第二吸收塔内部并设有所述第二喷头。

6、优选地，所述贫液冷却装置包括膨胀机和贫液换热器；所述膨胀机的入口与所述第三气液分离器的顶部气相出口连接；所述膨胀机的出口与所述贫液换热器连接。

7、优选地，所述贫液换热器的入口连接有储液罐。

8、优选地，所述闪蒸罐的气相出口连接有闪蒸气换热器。

9、优选地，还包括酸气处理装置；所述酸气处理装置包括塔顶冷凝器、回流罐和回流泵；所述塔顶冷凝器的入口与所述再生塔的塔顶气相出口连接；所述塔顶冷凝器的出口与所述回流罐的入口连接；所述回流罐的液相出口通过所述回流泵与所述再生塔的上部入口连接。

10、优选地，还包括预处理装置；所述预处理装置包括重力分离器和过滤分离器；所述重力分离器的出口与所述过滤分离器的入口连接；所述过滤分离器的出口与所述第一微纳米气泡发生器的气相入口连接。

11、优选地，所述再沸器的液相出口与贫液输送泵的连接管路上设有过滤器。

12、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

13、1)本发明通过第一微纳米气泡发生器和第二微纳米气泡发生器生成微纳米气泡，可以有效增大煤层气与吸收液接触面积，从而可以提高吸收效率和吸收效果，进而可以提高脱硫脱碳效率和效果，同时通过设置第一气液分离器、第二气液分离器、第三气液分离器和第四气液分离器对第一、第二吸收塔排出的液体和气体进行气液分离，可以减少煤层气浪费。

14、2)本发明通过膨胀机对净化气进行膨胀降压后，使低温净化气进入贫液换热器与来自贫富液换热器的贫吸收液进行换热，不仅可以降低贫吸收液的温度，提高吸收效率和吸收效果，而且可以降低系统能耗。

技术特征：

1.一种煤层气脱硫脱碳系统，其特征在于，包括：第一微纳米气泡发生器(3)、第一吸收塔(4)、第二微纳米气泡发生器(11)、第二吸收塔(13)、第一气液分离器(5)、第二气液分离器(9)、第三气液分离器(14)、第四气液分离器(18)、闪蒸罐(19)、贫富液换热器(21)、贫液冷却装置、再生塔(22)和再沸器(26)；所述第一微纳米气泡发生器(3)的出口与所述第一吸收塔(4)的下部入口连接；所述第一吸收塔(4)的顶部气相出口与所述第一气液分离器(5)的入口连接；所述第一吸收塔(4)的底部液相出口与所述第二气液分离器(9)的入口连接；所述第一气液分离器(5)的气相出口和所述第二气液分离器(9)的气相出口均通过所述第二微纳米气泡发生器(11)与所述第二吸收塔(13)的下部入口连接；所述第二吸收塔(13)的顶部气相出口与所述第三气液分离器(14)的入口连接；所述第二吸收塔(13)的底部液相出口与所述第四气液分离器(18)的入口连接；所述第三气液分离器(14)的液相出口和所述第四气液分离器(18)的液相出口均通过半富液循环泵(10)与所述第一微纳米气泡发生器(3)的液相入口连接；所述第二气液分离器(9)的液相出口和所述第一气液分离器(5)的液相出口均通过富液循环泵(12)与所述闪蒸罐(19)的入口连接；所述闪蒸罐(19)的液相出口通过所述贫富液换热器(21)与所述再生塔(22)的上部入口连接；所述再沸器(26)与所述再生塔(22)相连；所述再沸器(26)的液相出口依次通过贫液输送泵(28)和所述贫富液换热器(21)与所述贫液冷却装置的贫液入口连接；所述贫液冷却装置的贫液出口与通过贫液增压泵(32)与所述第二微纳米气泡发生器(11)的液相入口连接。

2.根据权利要求1所述的一种煤层气脱硫脱碳系统，其特征在于，所述第一吸收塔(4)内设有第一喷淋装置；所述第一喷淋装置包括第一喷淋循环泵(6)、第一喷淋管(7)和第一喷头(8)；所述第一喷淋循环泵(6)的进水口与所述第一吸收塔(4)的下部出口连接；所述第一喷淋管(7)与所述第一喷淋循环泵(6)的出水口连接；所述第一喷淋管(7)另一端伸入所述第一吸收塔(4)内部并设有所述第一喷头(8)。

3.根据权利要求1所述的一种煤层气脱硫脱碳系统，其特征在于，所述第二吸收塔(13)内设有第二喷淋装置；所述第二喷淋装置包括第二喷淋循环泵(17)、第二喷淋管(16)和第二喷头(15)；所述第二喷淋循环泵(17)的进水口与所述第二吸收塔(13)的下部出口连接；所述第二喷淋管(16)与所述第二喷淋循环泵(17)的出水口连接；所述第二喷淋管(16)另一端伸入所述第二吸收塔(13)内部并设有所述第二喷头(15)。

4.根据权利要求1所述的一种煤层气脱硫脱碳系统，其特征在于，所述贫液冷却装置包括膨胀机(31)和贫液换热器(29)；所述膨胀机(31)的入口与所述第三气液分离器(14)的顶部气相出口连接；所述膨胀机(31)的出口与所述贫液换热器(29)连接。

5.根据权利要求4所述的一种煤层气脱硫脱碳系统，其特征在于，所述贫液换热器(29)的入口连接有储液罐(30)。

6.根据权利要求1所述的一种煤层气脱硫脱碳系统，其特征在于，所述闪蒸罐(19)的气相出口连接有闪蒸气换热器(20)。

7.根据权利要求1所述的一种煤层气脱硫脱碳系统，其特征在于，还包括酸气处理装置；所述酸气处理装置包括塔顶冷凝器(23)、回流罐(24)和回流泵(25)；所述塔顶冷凝器(23)的入口与所述再生塔(22)的塔顶气相出口连接；所述塔顶冷凝器(23)的出口与所述回流罐(24)的入口连接；所述回流罐(24)的液相出口通过所述回流泵(25)与所述再生塔(22)的上部入口连接。

8.根据权利要求1所述的一种煤层气脱硫脱碳系统，其特征在于，还包括预处理装置；所述预处理装置包括重力分离器(1)和过滤分离器(2)；所述重力分离器(1)的出口与所述过滤分离器(2)的入口连接；所述过滤分离器(2)的出口与所述第一微纳米气泡发生器(3)的气相入口连接。

9.根据权利要求1所述的一种煤层气脱硫脱碳系统，其特征在于，所述再沸器(26)的液相出口与贫液输送泵(28)的连接管路上设有过滤器(27)。

技术总结本发明公开了一种煤层气脱硫脱碳系统，包括第一微纳米气泡发生器、第一吸收塔、第二微纳米气泡发生器、第二吸收塔、第一气液分离器、第二气液分离器、第三气液分离器、第四气液分离器、闪蒸罐、贫富液换热器、贫液冷却装置、再生塔和再沸器。本发明通过第一微纳米气泡发生器和第二微纳米气泡发生器生成微纳米气泡，可以有效增大煤层气与吸收液接触面积，从而可以提高吸收效率和吸收效果，进而可以提高脱硫脱碳效率和效果，同时通过设置第一气液分离器、第二气液分离器、第三气液分离器和第四气液分离器对第一、第二吸收塔排出的液体和气体进行气液分离，可以减少煤层气浪费。技术研发人员：冯燊汉,曹明哲,李爱军,贺栋,兰宏文,胡苏波受保护的技术使用者：山西易高煤层气有限公司技术研发日：技术公布日：2024/2/1