利用水合物法回收低浓度煤层气中甲烷的方法及装置

摘要

本发明涉及利用水合物法回收低浓度煤层气中甲烷的方法及装置，其包括：依次相连通增压机、稳压罐和脱酸系统；至少二个并联的反应器；冰水槽和分离器；脱酸系统出口分别与各反应器入口相连通；各反应器反应产物出口分别与分离器相连通；冰水槽出口分别与各反应器底部的冰水混合物入口相连通；分离器出口与冰水槽入口相连通；各反应器与分离器顶部分别设带泄压排气阀的气体出口；其方法：各反应器中的冰水混合物与脱酸处理后的低浓度煤层原料气中的甲烷进行水合反应，生成的生成水合物浆体送至分离器进行分离过滤后得到甲烷水合物固体；本发明在注水，水合反应，排出三个过程中切换，实现稳定、连续地回收分离低浓度煤层气中甲烷的目的。

主权项

一种利用水合物回收低浓度煤层气中甲烷的方法，其步骤如下：1)注水过程：将来自冰水槽中的冰水混合物在常压下注入反应器，所述反应器为至少二个并联的反应器；2)水合反应过程：当各反应器中的冰水混合物达到反应器体积的50％～80％时，停止注水；将经过脱酸处理后6MPa～10MPa的低浓度煤层原料气送入盛有冰水混合物的各反应器；在各反应器中低浓度煤层原料气与冰水混合物进行水合反应，水合反应过程中各反应器保持3MPa～6MPa的反应压力及1℃～4℃的反应温度，低浓度煤层原料气中的甲烷与冰水混合物中的水进行水合反应生成水合物浆体，低浓度煤层原料气中其余难溶于水的气体从各反应器顶部排出；3)排出过程：当反应器顶部排出气中的甲烷含量为所述脱酸处理后的低浓度煤层原料气中甲烷含量10v％，表明该反应器内部水合反应已完成，此时向该反应器停止供低浓度煤层原料气，将该反应器内生成的水合物浆体排至分离器中；4)分离过程：在分离器中将水合物浆体进行过滤分离，其中滤液返回冰水槽，气体部分从分离器顶部排出，固体部分为成型的天然气水合物产品，送往低温储存容器进行低温储存；待各反应器内压力回复至常压后，再次进行步骤1)、步骤2)及步骤3)过程。