[发明专利]一种水合物法的CH4

说明书

本发明公开了一种水合物法的CH₄/CO₂分离装置及方法，所述装置包括气源、水源以及若干级分离机构，所述气源和水源均与若干级分离机构中第一级分离机构相连接；各级分离机构中的水合反应器的反应温度均高于283K。本发明通过设置多级分离机构，并且各分离机构的水合反应器中的反应温度均高于283K，这样在实现CH₄/CO₂的分离的同时可以得到固体的CH₄水合物与液体的CO₂，使得固体的CH₄水合物可以直接进入后续储存利用，简化了工艺流程，减少了设备投入。同时，温度大于283K时，CH₄、CO₂生成水合物的相平衡压力差值远大于温度小于283K时的2MPa，能够大大提高水合物法分离的效率。

技术领域

本发明涉及气体分离技术领域，特别涉及一种水合物法的CH₄/CO₂分离装置及方法。

背景技术

水合物法是基于CH₄、CO₂生成水合物相平衡条件差异将CH₄和CO₂分离，同时得到固体的水合物以便于后续储存运输。水合物法反应一方面仅采用水作为介质，使得CH₄和CO₂分离成本低；另一方面水合物法反应生成的水合物在常温常压下即可分解，避免了再生能耗需求，总能耗较低。从而，基于水合物反应的上述特点，水合物法被普遍应用于CH₄/CO₂分离中。

目前CH₄/CO₂分离采用的水合物法均是通过将混合气体中的CO₂生成固体水合物，以实现气体分离。然而，在采用水合物法分离得到的CH₄后，还需对所述CH₄进行二次处理后才能进行存储，这增加了CH₄/CO₂分离的成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种水合物法的CH₄/CO₂分离装置及方法，以解决现有水合物法分离CH₄/CO₂中存在的成本高的问题。

本发明所采用的技术方案如下：

一种水合物法的CH₄/CO₂分离装置，其包括气源以及若干级分离机构，所述气源与若干级分离机构中第一级分离机构相连接，各级分离机构中均连接有水源，各级分离机构的水合反应器的反应温度均高于283K，原料气通过所述水合物法的CH₄/CO₂分离装置分离得到CH₄水合物和液体CO₂。

所述水合物法的CH₄/CO₂分离装置，其中，各级分离机构中的水合反应器的反应压力均高于7MPa。

所述水合物法的CH₄/CO₂分离装置，其中，所述若干级分离机构包括三级CH₄分离机构，所述气源和水源均与第一级CH₄分离机构相连接，所述第一级CH₄分离机构分别与第二级CH₄分离机构相连接，所述第二级CH₄分离机构与所述第三级CH₄分离机构。