低压处理煤层气的方法及装置.pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN101530719A

(43)申请公布日2009.09.16

(21)申请号CN200810101850.5

(22)申请日2008.03.13

(71)申请人中国石油大学(北京)

地址102249北京市昌平区府学路18号

(72)发明人郭绪强周红军

(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司

代理人黄健

(51)Int.CI

B01D53/18

C07C7/11

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

低压处理煤层气的方法及装置

(57)摘要

本发明涉及一种低压处理煤层气的

方法，该方法包括步骤：将煤层气从水合

反应器底部引入水合反应器，与水合反应

器中的水合物工作液接触，使煤层气中所

含的甲烷与水合物工作液中的水发生水合

反应形成水合物而被从煤层气中脱除，同

时煤层气中的甲烷被脱除后得到净化气

体；其中，水合反应器的操作压力为

0.11～0.85MPa，温度为3～18℃。所形成

的水合物可进一步被引入水合物化解器化

解，得到高浓度的甲烷。本发明同时还涉

及一种实现所述低压处理煤层气的方法的

装置。本发明可以在较低压力下安全地对

含氧煤层气进行净化处理，使其中的甲烷

被脱除到摩尔分率在0.05以下，从而减少

甲烷的排放量，降低温室效应，同时避免

爆炸的危险。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种低压处理煤层气的方法，该方法包括步骤：

将煤层气从水合反应器底部引入水合反应器，与水合反应器中的水合物工作液接触，

使煤层气中所含的甲烷与水合物工作液中的水发生水合反应形成水合物而被从煤层

气中脱除，同时煤层气中的甲烷被脱除后得到净化气体；其中，所述水合反应器的

操作压力为0.11MPa～0.85MPa，操作温度为3～18℃。

2.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括步骤：

将水合反应器中形成的水合物引入水合物化解器化解，形成气体物流和液体物流，

并将形成的液体物流引出水合物化解器经液体循环泵升压后返回水合反应器循环利

用。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述水合物化解器的操作压力为0.1MPa～

0.25MPa，操作温度为8～23℃。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，引入水合反应器的煤层气的流量与水合

反应器内水合物工作液的流量折算为标准状态下的体积比为1：1～25：1。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所处理的煤层气中甲烷的体积分率为0.05～

0.40。

6.根据权利要求1或5所述的方法，其中，所处理的煤层气为含氧气的煤层气。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述水合反应器内水合物工作液的持液量为

水合反应器容积的40％～60％。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述水合物工作液为油相溶液与水相溶液按

照体积比为1：1～5：1混合得到的混合乳液；优选地，所述油相溶液为凝点低于-

20℃且30℃时的饱和压力低于0.05MPa的煤油、柴油或硅油；所述水相溶液为含

四氢呋喃质量浓度10％～30％的水溶液。

9、根据权利要求8所述的方法，其中，所述水合物工作液中还含有表面活性剂和/

或动力学促进剂；以水合物工作液中的水相溶液的量为基准，所述表面活性剂的摩

尔分率为0.5％～3％，该表面活性剂包括斯盘系列乳化剂；所述动力学促进剂的含

量为300ppm～1500ppm，该动力学促进剂包含十二烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺

酸钠和十二烷基硫酸钠中的一种或多种。

10.一种用于实现权利要求1所述低压处理煤层气的方法的装置，该装置主要包括

一水合反应器，该水合反应器采用喷雾和筛板组合结构，水合反应器的上部为喷雾

区，喷雾区设置有用于喷出水合物工作液的喷嘴，水合反应器的下部为设有多层筛