[发明专利]采用液氮高效回收瓦斯气和煤层气的净化液化流程和装置

权利要求书

1.采用液氮高效回收瓦斯气和煤层气的净化液化流程，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将矿井瓦斯原料气体预处理收集后，通过第一气体通道输送至净化冷箱中，回流气体通过第二气体通道进入净化冷箱；

S2：原料气体在净化冷箱的切换换热器中被回流气体冷却，原料气体中的杂质冻结在切换换热器的第一气体通道，原料气体被净化；

S3：当切换换热器内的压差超过设定压差值△P时，切换换热器内的第一气体通道和第二气体通道互换，净化后的原料气体通过第二气体通道输送到液化冷箱，回流气体通过第一气体通道进入净化冷箱，随着回流气体的升温加热，冻结的杂质蒸发到回流气体中，回流气体复热到常温从切换换热器中排出；

S4：净化后的原料气体在液化冷箱的主换热器内被回流气体冷却，然后输送至冷凝器，复热后的回流气体从主换热器中排出；

S5：冷凝器通过液氮喷射将净化后的原料气体中的甲烷和高碳分子冷凝成液化天然气并且聚集在冷凝器底部，液氮蒸发成氮气与净化后的原料气体中的氮气、氧气混合形成回流气体从冷凝器中排出；

S6：聚集在冷凝器底部的液化天然气流入液化天然气产品储槽中。

2.根据权利要求1所述的采用液氮高效回收瓦斯气和煤层气的净化液化流程，其特征在于，所述的净化液化流程，还包括S7：上述净化液化流程中的排出的回流气体最后均进入脱硫装置去除硫和硫化氢后排向大气。

3.根据权利要求1所述的采用液氮高效回收瓦斯气和煤层气的净化液化流程，其特征在于，所述的S3中切换换热器内的第一气体通道和第二气体通道互换循环进行。

4.根据权利要求1所述的采用液氮高效回收瓦斯气和煤层气的净化液化流程，其特征在于，所述的S1中预处理是将原料气体送入常压缓冲罐内，在经过洛茨鼓风机加压至100KPa。

5.根据权利要求1所述的采用液氮高效回收瓦斯气和煤层气的净化液化流程，其特征在于，所述的S2中原料气体在切换换热器内通过回流气冷却到-80℃。

6.根据权利要求1所述的采用液氮高效回收瓦斯气和煤层气的净化液化流程，其特征在于，所述的切换换热器内进入的回流气体的初始温度为T1,-60≤T1≤-85℃。

7.根据权利要求1所述的采用液氮高效回收瓦斯气和煤层气的净化液化流程，其特征在于，所述的主换热器内进入的回流气体的初始温度为T2，-160℃≤T2≤-175℃。

8.根据权利要求1所述的采用液氮高效回收瓦斯气和煤层气的净化液化流程，其特征在于，所述的S5中液氮喷射采用管道喷淋的方式与原料气体接触。

9.根据权利要求1所述的采用液氮高效回收瓦斯气和煤层气的净化液化流程，其特征在于，所述的冷凝器的温度控制在-170℃至-175℃之间。

10.根据权利要求1所述的采用液氮高效回收瓦斯气和煤层气的净化液化流程，其特征在于，所述的S2中原料气体在净化冷箱的切换换热器中被回流气体冷却到-80℃。

11.根据权利要求1所述的采用液氮高效回收瓦斯气和煤层气的净化液化流程，其特征在于，所述的S4中净化后的原料气体在液化冷箱的主换热器内被回流气体冷却到-150℃。

12.采用液氮高效回收瓦斯气和煤层气的净化液化装置，其特征在于，包括常压缓冲罐、洛茨鼓风机、净化冷箱、液化冷箱、脱硫装置和液化天然气产品储槽，所述的净化冷箱包括切换换热器和容纳切换换热器的保温腔，所述的液化冷箱包括冷凝器、主换热器和容纳冷凝器和主换热器的保温腔。