专利名称 ---【 一种从含氧煤层气中提纯分离甲烷的方法 】

基本信息
申请号
CN200810101910.3
申请日
20080313
公开(公告)号
CN101531561B
公开(公告)日
20090916
申请(专利权)人
中国科学院理化技术研究所
申请人地址
100190 北京市海淀区中关村北一条2号
发明人
吴剑峰;公茂琼;孙兆虎; 专利类型 发明专利
摘要
本发明提供了一种从含氧煤层气中安全提纯分离甲烷的方法,包括下述步骤:首先对含氧煤层气的原料气进行降温,接着对所述的含氧煤层气进行精馏处理,a)检测原料气中的甲烷的初始体积浓度y0;b)以甲烷的体积浓度Y为横坐标,氧的体积浓度X为纵坐标,用于建立针对分离工艺流程中含氧煤层气的坐标区域,并确定含氧煤层气在初始状态下对应的坐标区域中的爆炸三角形;c)当y0位于坐标区域的欠氧区时,向待降温的原料气中添加不可燃物;d)保持不可燃物的比例,从添加不可燃物的原料气中安全分离甲烷。使用本发明的方法可以实现在不需要对原料气作脱氧预处理的情况下从含氧煤层气中安全提纯分离甲烷,降低了成本。
主权项
一种从含氧煤层气中提纯分离甲烷的方法,所述方法包括以下步骤:首先对含氧煤层气的原料气进行降温,接着对降温后的含氧煤层气进行精馏处理,即得经分离提纯的甲烷,其特征在于,a)检测原料气中的甲烷的初始体积浓度y0;b)以甲烷的体积浓度Y为横坐标,氧的体积浓度为纵坐标,用于建立针对分离工艺流程中的含氧煤层气的坐标区域,并确定含氧煤层气在初始状态下对应的坐标区域中的爆炸三角形;c)当y0位于坐标区域的欠氧区时,向待降温的原料气中添加不可燃物,不可燃物的添加量满足以下关系:其中,X是混入的不可燃物与原料气的摩尔比,是原料气中氧气的初始体积浓度,yc是分离工艺流程中最易发生爆炸位置处对应坐标区域中的临界爆炸点的甲烷体积浓度,是分离工艺流程中最易发生爆炸位置处对应坐标区域中的临界爆炸点的氧气体积浓度;d)保持不可燃物的比例,从添加不可燃物的原料气中安全分离甲烷;其中,所述添加的不可燃物为液化温度低于甲烷的常温常压下为气态的物质;所述的含氧煤层气的坐标区域是通过以下方法建立的:a)将坐标横轴与坐标纵轴的交点O(0,0)确定为坐标原点,甲烷的体积浓度为100%,氧体积浓度为0的点确定为B点,氧的体积浓度为100%,甲烷的体积浓度为0的点确定为A;b)连接点A、O、B组成分离工艺流程中的含氧煤层气的坐标区域;所述的含氧煤层气在初始状态下对应的爆炸三角形是通过以下方法建立的:a)甲烷和空气的混合气体在精馏处理中的直线方程与坐标纵轴的交点为A1,连接点A1、B组成甲烷和空气的混合气体直线方程A1B,表示氧气的体积浓度,Y表示甲烷的体积浓度;b)将常温常压下甲烷和空气的混合气体的爆炸下限点L、爆炸上限点V和临界爆炸浓度点N相连接,组成常温常压下含氧煤层气的爆炸三角形LVN,LN为常温常压下含氧煤层气的爆炸下限线,VN为常温常压下含氧煤层气的爆炸上限线;c)通过在非常温常压下,含氧煤层气在初始状下的爆炸下限点L1、爆炸上限点V1分别作LN和VN的平行线,两平行线相交于N0点,则三角形L1V1N0为在初始状态下的含氧煤层气的爆炸三角形,L1N0为在初始状态下的含氧煤层气的爆炸下限线,V1N0为在初始状态下的含氧煤层气的爆炸上限线;d)将N0L1延长与AB相交于L0,将N0V1延长与AB相交于V0,连接点L0、V0和N0,得到含氧煤层气在坐标区域中的爆炸三角形L0V0N0;在所述的分离工艺流程中最易发生爆炸的位置处为接近精馏系统出口的位置处,所述的分离工艺流程中最易发生爆炸位置处对应坐标区域中的临界爆炸点是通过以下方法获得的:a)甲烷和空气的混合气体在精馏处理中的直线方程与坐标纵轴的交点为A1,连接点A1、B组成甲烷和空气的混合气体直线方程A1B,表示氧气的体积浓度,Y表示甲烷的体积浓度;b)将常温常压下甲烷和空气的混合气体的爆炸下限点L、爆炸上限点V和临界爆炸浓度点N相连接,组成常温常压下含氧煤层气的爆炸三角形LVN,LN为常温常压下含氧煤层气的爆炸下限线,VN为常温常压下含氧煤层气的爆炸上限线;c)通过在非常温常压下,分离工艺流程中最易发生爆炸位置处的温度和压力下甲烷和空气的混合气体的爆炸下限点L2、爆炸上限点V2分别作LN和VN的平行线,两平行线相交于N0’点,该点为分离工艺流程中最易发生爆炸位置处对应坐标区域中的临界爆炸点。FDA00001869511700011.jpg,FDA00001869511700012.jpg,FDA00001869511700013.jpg,FDA00001869511700014.jpg,FDA00001869511700015.jpg,FDA00001869511700016.jpg,FDA00001869511700021.jpg,FDA00001869511700022.jpg

 

IPC信息
IPC主分类号
C07C9/04

 

法律状态信息
法律状态公告日
20140723
法律状态
专利实施许可合同备案的生效、变更及注销 法律状态信息
CN200810101910 20140723 专利实施许可合同备案的生效、变更及注销 专利实施许可合同备案的生效IPC(主分类):C07C 9/04合同备案号:2014320000442让与人:中国科学院理化技术研究所受让人:中科睿凌江苏低温设备有限公司发明名称:一种从含氧煤层气中提纯分离甲烷的方法申请
法律状态公告日
20121031
法律状态
授权 法律状态信息
CN200810101910 20121031 授权 授权
法律状态公告日
20090916
法律状态
公开 法律状态信息
CN200810101910 20090916 公开 公开
法律状态公告日
20091111
法律状态
实质审查的生效 法律状态信息
CN200810101910 20091111 实质审查的生效 实质审查的生效

 

代理信息
代理机构名称
北京泛华伟业知识产权代理有限公司 11280
代理人姓名
郭广迅;曹津燕

 

被引专利信息
引用阶段 被引时间 专利号 申请人 公开时间

 

被引非专利信息
引用阶段 被引时间 被引文档类型 被引文档信息


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