[发明专利]煤层气的脱水方法以及脱水系统

说明书

本发明的煤层气的脱水方法以及脱水系统，其中脱水方法包括：利用第一干燥塔对含氧煤层气脱水处理，与此同时，对第二干燥塔依次进行置换、热吹、冷吹和均压处理；利用第二干燥塔对含氧煤层气脱水处理，与此同时，对第一干燥塔依次进行置换、热吹、冷吹和均压处理。脱水系统包括第一干燥塔、第二干燥塔；再生装置，所述再生装置用于在第一干燥塔或第二干燥塔对含氧煤层气脱水处理的同时，对第二干燥塔或第一干燥塔进行置换、热吹、冷吹和均压处理。本发明的技术方案中，利用第一干燥塔对含氧煤层气脱水处理的同时，对第二干燥塔依次进行置换、热吹、冷吹和均压处理，提高煤层气在干燥过程中的安全性。

技术领域

本发明涉及煤层气处理、利用领域，特别是涉及一种煤层气的脱水方法以及脱水系统。

背景技术

煤层气是一种可以开采利用的重要资源，开采出的煤层气一般都含有较多的水分，如果不脱除其中的水分，当煤层气进入深冷液化分离装置时，这些水分会析出甚至结冰，从而堵塞阀门、管道、换热器，影响液化装置的安全稳定运行，因此，在深冷液化之前就必须脱除煤层气中的水分。

煤层气的脱水方法主要有吸附法、吸收法以及低温分离法。对于需要进入深冷液化分离装置的煤层气，一般采用吸附法进行深度脱水。吸附法常用的吸附剂为分子筛、硅胶以及氧化铝。

煤层气吸附法脱水采用的核心设备是干燥塔，每套设备一般有两个或者两个以上的干燥塔，吸附过程后干燥塔需要进行再生，此时干燥塔不能处理煤层气，这样处理作业必须停止，由此影响生产效率，同时带来安全隐患。

干燥塔的再生一般是采用一定量的原料气(含氧煤层气)或者尾气对处于再生过程的塔进行热吹和冷吹。

当塔内含有可燃气体和氧气时，采用含氧煤层气进行热吹存在爆炸的危险，在标准状态下，甲烷在空气中的爆炸极限为5～15％，当温度和压力升高时，爆炸极限的范围会扩大，因此含氧煤层气本身不适合做再生气。由于含氧煤层气在深冷液化分离后，尾气中主要成分为空气，同时含有一定量的甲烷，当工况变化时，甲烷的含量波动较大，有可能进入爆炸极限范围内，因此尾气也不适合做再生气。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种更为安全、更为高效的，可以保证处理作业不间断的煤层气的脱水方法以及脱水系统。

本发明的煤层气的脱水方法，包括：

利用第一干燥塔对含氧煤层气脱水处理，与此同时，对第二干燥塔依次进行置换、热吹、冷吹和均压处理；

利用第二干燥塔对含氧煤层气脱水处理，与此同时，对第一干燥塔依次进行置换、热吹、冷吹和均压处理。

本发明的煤层气的脱水方法，其中，所述对第二干燥塔依次进行置换、热吹、冷吹处理以及所述对第一干燥塔依次进行置换、热吹、冷吹处理均利用氮气进行。

本发明的煤层气的脱水方法，其中，所述对第二干燥塔依次进行置换、热吹、冷吹和均压处理包括：

利用氮气对第二干燥塔内的含氧煤层气进行置换处理，包括：将所述第二干燥塔内的剩余气体排出，然后将氮气通入所述第二干燥塔，一段时间后排出，重复上述操作，直至所述第二干燥塔内的甲烷的含量降低到安全范围以内；

利用氮气对第二干燥塔进行热吹处理，包括：利用压缩机将氮气增压，增压后的氮气经过第一冷却器冷却后进入第一分离器分离出水分，然后将氮气通入辅助干燥塔干燥脱水，干燥后氮气进入加热器加热到250摄氏度进入所述第二干燥塔，对所述第二干燥塔进行热吹，以脱除所述第二干燥塔中吸附的水分，然后将氮气导入第二冷却器冷却，冷却后的氮气进入第二分离器分离出液态水，之后氮气进入所述压缩机增压，重复上述步骤，直至所述第二干燥塔的排气温度达到160摄氏度；