[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

摘要

本发明采用液氮作为整体项目的冷源，采用低温冷冻法通过切换换热器清除原料气的水分，二氧化碳，硫化氢等杂质，冷却原料气体到液化温度，液化瓦斯气或煤层气的甲烷和高碳分子来生产液化天然气。在每个井口直接安装一套此设备，不用铺设管道。即可连续生产液化天然气。采用本技术，2千克的液氮可生产1千克的液化天然气，按液氮价格1元/千克，液化天然气价格在3。5元/千克，每生产1千克液化天然气，毛利润在1。5元，工艺流程简单，动设备少，阀门少，投资省，运行成本低，操作温度在零度以下，安全性高，彻底避免了瓦斯气爆炸的可能性，可靠性高，在同样规模的瓦斯气或煤层气回收，投资可减低50%，人工可减少50%，总成本可降低30%以上。

主权项

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。