[其他]變壓吸附法富集煤礦瓦斯氣中甲烷

在審

• 申請號: 101985000003557
• 申請日: 1985-04-29
• 公開（公告）號: CN85103557B
• 公開（公告）日: 1987-10-28
• 發明（設計）人: 龔肇元;王寶林;陶鵬萬;古共偉
• 申請（專利權）人: 化學工業部西南化工研究院
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1、從氣體混合物中分離和富集氣體的變壓吸附法，通常由一系列裝有吸附劑的塔組成，其中每個塔都必須經歷吸附，壓力均恒，順向減壓，逆向減壓，沖洗，一次充壓和二次充壓七個步驟，本發明的從瓦斯氣中分離和富集甲烷的變壓吸附法的每一個塔都必須經歷如下步驟：

a.吸附步驟，把煤礦瓦斯氣引入變壓吸附系統中幾個裝填有吸附劑的吸附塔中一個塔內，不易被吸附組分氧、氬和氮從塔出口端釋放，易被吸附的組分甲烷和飽和水分，吸留在塔內。

b.壓力均恒步驟，在步驟a結束后，已吸附的塔與某一已結束抽真空步驟的吸附塔在出口端相連通，使已吸附的塔內氣體輸往已結束抽真空步驟的吸附塔，直至兩個塔壓力相等為止，甲烷組分仍留在塔內。

c.順向減壓步驟，在步驟b之后，已吸附的塔進一步順著出口端方向減壓，直至甲烷組分剛剛在出口端突破，此時塔壓已降低至稍高于大氣壓的一中間壓力。

d.置換步驟，在順向減壓終止的壓力下，利用一部分產品氣，從剛結束步驟e的塔的進口端向出口端方向通過，置換掉一部分尚殘留在塔內的其它組分，并把該置換氣回流到原料氣流中去。

e.逆向減壓步驟，在步驟d之后，使已得到富集的甲烷氣逆向從塔的進口端排走，直至塔壓降到等于大氣壓力為止，這部分排出的富甲烷氣即為部分產品氣。

f.抽真空步驟，在步驟e之后，塔內壓力已為大氣壓力，但還吸留有一部分甲烷組分，這部分氣體將通過抽真空把它抽出，此時塔壓低于大氣壓，抽出氣亦為產品氣的一部分。

g.一次充壓步驟，利用另一剛處于壓力均衡步驟的塔的不含甲烷的塔頂釋放氣向上述已完成步驟f的塔進行充壓，是從塔的出口往進口方向，使它的壓力升至與供給氣源塔的壓力相等為止。

h.二次充壓步驟：利用另一處于吸附步驟的塔的不含甲烷的塔頂釋放氣向上述已完成步驟g的塔進行再次充壓，是從塔的出口端往進口端方向，使它的壓力升至基本上等于吸附壓力為止。

2、根據權利要求1的變壓吸附法，其特征是：至少需要二個裝填吸附劑的吸附塔。

3、根據權利要求1和2的變壓吸附法，其特征是：吸附塔內裝填有對甲烷組分有較好選擇吸附的活性炭或碳分子篩作為吸附劑。

4、根據權利要求1的變壓吸附法，其特征是：在吸附步驟時的吸附壓力控制在5～10公斤力/厘米²（表壓）范圍內。

5、根據權利要求1的變壓吸附法，其特征是：在順向減壓步驟結束時的壓力控制在0.5～3公斤力/厘米²（表壓）范圍內。

6、根據權利要求1的變壓吸附法，其特征是：置換步驟的操作壓力控制在0.5～3公斤力/厘米²（表壓）范圍內。

7、根據權利要求1的變壓吸附法，其特征是：抽真空步驟時的操作壓力不低于真空度650毫米汞柱。

8、根據權利要求1的變壓吸附法，其特征是：在順向減壓步驟時所釋放出的廢氣中甲烷濃度必須低于5%，控制在0.1～3%范圍。

9、根據權利要求1的變壓吸附法，其特征是產品氣由步驟e和f的排氣組成，可在2～8公斤力/厘米²（表壓）壓力下輸出，或者將步驟e和f的排出氣分別收集，前者用作置換氣回流到塔中，后者作為產品氣輸出。

10、根據權利要求1的變壓吸附法，其特征是在置換步驟中所用的置換氣是來自于步驟e和f的排氣，并經壓縮機壓縮到高于或等于置換所需壓力，最終控制在置換所需壓力下回流到塔中去。