專(zhuān)利名稱(chēng)：一種降壓解吸煤層氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種降壓解吸煤層氣的裝置，尤其，涉及一種經(jīng)吸附運(yùn)輸儲(chǔ)存后煤層氣的降壓解吸裝置。
背景技術(shù)：
煤層氣是指賦存在煤層中以甲烷為主要成分的非常規(guī)天然氣，屬于天然氣的一種，甲烷占80%-90%，是煤化工程中產(chǎn)生的氣體，與煤共存，又稱(chēng)瓦斯，是一種潛在的潔凈能源，蘊(yùn)藏量極為豐富，據(jù)國(guó)際能源機(jī)構(gòu)估計(jì)，全球陸上煤田埋深超過(guò)2000米的煤層氣資源約為260萬(wàn)億m3，是常規(guī)天然氣探明儲(chǔ)量的兩倍多，我國(guó)煤層氣資源豐富，全國(guó)大于5000億m3的含煤層氣盆地共有14個(gè)，埋深2000m以淺的煤層氣地質(zhì)資源量約為36萬(wàn)億m3，IOOOm 38. 8%,28. 8%和32. 4%，然而，由于一系列技術(shù)難題，我國(guó)煤層氣現(xiàn)階段的利用率很低，這些技術(shù)難題主要包括開(kāi)采技術(shù)和儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)，其中儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)主要包括壓縮運(yùn)輸和吸附運(yùn)輸兩種方式，傳統(tǒng)的氣體儲(chǔ)運(yùn)方式為壓縮運(yùn)輸，其儲(chǔ)運(yùn)罐的壓力高達(dá)25MPa，在灌裝和運(yùn)輸可燃性氣體時(shí)非常危險(xiǎn)，相應(yīng)的，通過(guò)吸附介質(zhì)，例如活性炭等，將煤層氣吸附后儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)姆椒?，不需要?duì)氣體深度壓縮，節(jié)約能源，安全性能高，是一種極具前景的運(yùn)輸方式。然而，吸附運(yùn)輸完成后，在使用煤層氣之前，需要對(duì)氣體進(jìn)行解吸，在解吸的過(guò)程中存在裝置復(fù)雜、投入設(shè)備多，而且解吸效果不佳，操作成本高的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在研制一種解決上述問(wèn)題，煤層氣的解吸原理同開(kāi)采中氣體的解吸原理相同，通過(guò)降壓方式，依靠壓力差使煤層氣從吸附狀態(tài)變成游離狀態(tài)，并且在壓差推動(dòng)下送到使用場(chǎng)所，解決吸附儲(chǔ)運(yùn)煤層氣后續(xù)帶來(lái)的氣體解吸問(wèn)題，本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，設(shè)備投入少，解吸效果好，操作成本低，實(shí)用性強(qiáng)的降壓解吸煤層氣裝置。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
本發(fā)明主要由壓力表(I)、進(jìn)口閥(2)、安全閥(3)、溫度表(4)、出口閥(5)、密封蓋
(6)、流通閥一(7)、流通閥二(8)、真空泵(9)、吸附介質(zhì)(10)、儲(chǔ)氣罐(11)、集氣瓶(12)組成，其特征在于在煤層氣儲(chǔ)運(yùn)前，預(yù)先在儲(chǔ)氣罐(11)中填充好吸附介質(zhì)(10)，安裝好密封蓋(6 )，關(guān)閉出口閥(5 )，連接好進(jìn)氣口管道，打開(kāi)進(jìn)口閥(2 )，向罐內(nèi)充裝煤層氣，直到達(dá)到壓力表(I)設(shè)定值，完成氣體的灌裝，灌裝過(guò)程中，如果裝置內(nèi)部氣體壓力超過(guò)安全設(shè)定值，裝置頂部的安全閥(3)會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟，實(shí)現(xiàn)裝置的泄壓，同時(shí)經(jīng)安全閥排放的煤層氣被收集在集氣瓶(12)中回收使用。當(dāng)煤層氣完成運(yùn)輸，在使用時(shí)，需要解吸使用時(shí)，連接好出氣口管道，緩慢開(kāi)啟出口閥(5)和流通閥一(7)，隨著壓力下降，煤層氣逐步解吸，并通過(guò)流通閥一(7)輸送到使用點(diǎn)。當(dāng)壓力下降到一定程度后，推動(dòng)壓差減小，煤層氣的解吸速度明顯下降，此時(shí)啟動(dòng)真空泵(9)，關(guān)閉流通閥一(7)，開(kāi)啟流通閥二(8)，在負(fù)壓的推動(dòng)下，煤層氣加速解吸，通過(guò)真空泵(9)的出口輸送到使用端。在上述裝置中
I、溫度表和壓力表為常規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)件。2、安全閥為常規(guī)的彈簧式安全閥。3、進(jìn)口和出口閥為普通的低壓閥，其結(jié)構(gòu)可為旋塞閥、球閥、蝶閥等。4、進(jìn)口管道深入裝置底部，便于氣體的充裝。 5、密封蓋為可拆卸結(jié)構(gòu)，帶有密封墊圈，通過(guò)法蘭和罐體連接密封。6、流通閥為常規(guī)的流量控制標(biāo)準(zhǔn)件。7、真空泵為常見(jiàn)的真空抽氣裝置，其類(lèi)型包括但不僅限于旋片式真空泵、往復(fù)式真空泵、羅茨真空泵、水環(huán)式真空泵等。8、吸附介質(zhì)包括但不僅限于活性炭、分子篩、膨潤(rùn)土等。9、儲(chǔ)氣罐為常規(guī)的低壓儲(chǔ)罐，其材料為普通的耐壓材料，包括但不僅限于20、Q235等碳鋼材料。10、集氣瓶為常規(guī)的承壓儲(chǔ)罐，其材料為能承受IOMPa壓力的耐壓材料，包括但不僅限于20、20R、16Mn、Q235等鋼質(zhì)材料。本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)
I、經(jīng)由本發(fā)明的實(shí)施，在儲(chǔ)運(yùn)罐的出口外接真空泵，當(dāng)壓差減小，氣體解吸速率減小時(shí)，通過(guò)形成負(fù)壓來(lái)增大壓差，促進(jìn)煤層氣的解吸，裝置簡(jiǎn)單，能有效解決吸附儲(chǔ)運(yùn)后煤層氣的解吸使用問(wèn)題。2、經(jīng)由本發(fā)明的實(shí)施，所提出的一種降壓解吸煤層氣的裝置，在前期壓差足夠大，解吸速率足夠快的時(shí)候，無(wú)需啟動(dòng)真空泵，可直接將解吸煤層氣輸送至使用端。3、經(jīng)由本發(fā)明的實(shí)施，所提出的一種降壓解吸煤層氣的裝置，在吸附運(yùn)輸過(guò)程中，以活性炭、分子篩、膨潤(rùn)土等材料為吸附介質(zhì)，吸附效果好，運(yùn)輸成本低。4、經(jīng)由本發(fā)明的實(shí)施，所提出的一種降壓解吸煤層氣的裝置，在吸附運(yùn)輸儲(chǔ)罐上，設(shè)置有超壓自動(dòng)泄壓的安全閥，降低裝置過(guò)程的危險(xiǎn)性。5、經(jīng)由本發(fā)明的實(shí)施，所提出的一種降壓解吸煤層氣的裝置，在儲(chǔ)氣罐的安全閥出口，設(shè)置有集氣瓶，當(dāng)安全閥泄壓時(shí)把釋放的煤層氣收集起來(lái)，一方面避免煤層氣與空氣混合形成爆炸性混合氣體，引發(fā)安全事故；另一方面收集的煤層氣可回收使用，避免資源浪費(fèi)。6、經(jīng)由本發(fā)明的實(shí)施，通過(guò)增設(shè)真空泵，在煤層氣解吸速率降低時(shí)，通過(guò)形成負(fù)壓來(lái)增大壓差，促進(jìn)煤層氣的解吸，有效解決吸附儲(chǔ)運(yùn)后煤層氣的解吸使用問(wèn)題，裝置簡(jiǎn)單，設(shè)備少，成本低。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。圖I為本發(fā)明解吸裝置示意圖。圖中I壓力表、2進(jìn)口閥、3安全閥、4溫度表、5出口閥、6密封蓋、7流通閥一、8流通閥二、9真空泵、10吸附介質(zhì)、11儲(chǔ)氣罐、12集氣瓶。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，本發(fā)明具體的實(shí)施方法如下
實(shí)施例一
圖I所示本發(fā)明主要由壓力表(I)、進(jìn)口閥(2)、安全閥(3)、溫度表(4)、出口閥(5)、密封蓋(6)、流通閥一(7)、流通閥二(8)、真空泵(9)、吸附介質(zhì)(10)、儲(chǔ)氣罐(11)、集氣瓶
(12)組成，其特征在于選取活性炭為吸附介質(zhì)(10)，預(yù)先填充在以20碳鋼為材料的儲(chǔ)氣罐(11)內(nèi)部，墊上密封圈，蓋上密封蓋(6)，關(guān)閉出口閥(5)，接好進(jìn)氣口管道，打開(kāi)進(jìn)口閥
(2)，通過(guò)壓力表(I)讀數(shù)控制所灌裝氣體量，當(dāng)壓力達(dá)到IOMPa時(shí)候，關(guān)閉進(jìn)口閥(2)，完成氣體灌裝，當(dāng)煤層氣運(yùn)輸?shù)侥康牡兀枰馕褂脮r(shí)，接好出氣管路，慢慢打開(kāi)出口閥(5)，
煤層氣隨著壓力降低逐步解吸，通過(guò)流通閥一(7)輸送至使用端，當(dāng)壓力降低，氣體解吸速率下降時(shí)，啟動(dòng)旋片式真空泵(9)，打開(kāi)流通閥二(8)，煤層氣加速解吸，從真空泵出口輸送至使用端，當(dāng)煤層氣全部解吸后，關(guān)閉真空泵，將儲(chǔ)氣罐整套裝置重新返回灌裝。實(shí)施例二
按照實(shí)施例一進(jìn)行，但吸附介質(zhì)為分子篩，其余同實(shí)施例一。實(shí)施例三
按照實(shí)施例一進(jìn)行，但吸附介質(zhì)為改性膨潤(rùn)土，其余同實(shí)施例一。實(shí)施例四
按照實(shí)施例一進(jìn)行，但真空泵為羅茨真空泵，其余同實(shí)施例一。實(shí)施例五
按照實(shí)施例一進(jìn)行，但真空泵為往復(fù)式真空泵，其余同實(shí)施例一。實(shí)施例六
按照實(shí)施例一進(jìn)行，但儲(chǔ)氣罐材料為Q235，其余同實(shí)施例一。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，設(shè)備投入少，解吸效果好，實(shí)用性強(qiáng)，廣泛用于的煤層氣降壓解吸領(lǐng)域，上述實(shí)施例是針對(duì)本發(fā)明可行的具體說(shuō)明，并未限制本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，凡未脫離本發(fā)明的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含在本案專(zhuān)利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種降壓解吸煤層氣裝置，主要由壓力表(I)、進(jìn)口閥(2)、安全閥(3)、溫度表(4)、出口閥(5)、密封蓋(6)、流通閥一(7)、流通閥二(8)、真空泵(9)、吸附介質(zhì)(10)、儲(chǔ)氣罐(11)、集氣瓶(12)組成，其特征在于預(yù)先在儲(chǔ)氣罐(11)中填充好吸附介質(zhì)(10)，安裝好密封蓋(6)，關(guān)閉出口閥(5)，連接好進(jìn)氣口管道，打開(kāi)進(jìn)口閥(2)，向罐內(nèi)充裝煤層氣，直到達(dá)到壓力表(I)設(shè)定值，完成氣體的灌裝，當(dāng)煤層氣完成運(yùn)輸，需要解吸使用時(shí)，連接好出氣口管道，緩慢開(kāi)啟出口閥(5)和流通閥一(7)，隨著壓力下降，煤層氣逐步解吸，并通過(guò)流通閥一(7)輸送到使用點(diǎn)，當(dāng)壓力下降到一定程度后，推動(dòng)壓差減小，煤層氣的解吸速度明顯下降，此時(shí)啟動(dòng)真空泵(9)，關(guān)閉流通閥一(7)，開(kāi)啟流通閥二(8)，在負(fù)壓的推動(dòng)下，煤層氣加速解吸，通過(guò)真空泵(9)的出口輸送到使用端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種降壓解吸煤層氣裝置，其特征在于在儲(chǔ)運(yùn)罐的出口外接真空泵，當(dāng)壓差減小，氣體解吸速率減小時(shí)，通過(guò)形成負(fù)壓來(lái)增大壓差，促進(jìn)煤層氣的解吸，裝置簡(jiǎn)單，能有效解決吸附儲(chǔ)運(yùn)后煤層氣的解吸使用問(wèn)題。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種降壓解吸煤層氣裝置，其特征在于在前期壓差足夠大，解吸速率足夠快的時(shí)候，無(wú)需啟動(dòng)真空泵，可直接將解吸煤層氣輸送至使用端。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種降壓解吸煤層氣裝置，其特征在于在吸附運(yùn)輸儲(chǔ)罐上，設(shè)置有超壓自動(dòng)泄壓的安全閥，降低裝置過(guò)程的危險(xiǎn)性。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種降壓解吸煤層氣裝置，其特征在于在儲(chǔ)氣罐的安全閥出口，設(shè)置有集氣瓶，當(dāng)安全閥泄壓時(shí)把釋放的煤層氣收集起來(lái)，一方面避免煤層氣與空氣混合形成爆炸性混合氣體，引發(fā)安全事故；另一方面收集的煤層氣可回收使用，避免資源浪費(fèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種降壓解吸煤層氣裝置，其特征在于其吸附介質(zhì)包括但不僅限于活性炭、分子篩、膨潤(rùn)土等材料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種降壓解吸煤層氣裝置，其特征在于在吸附儲(chǔ)運(yùn)裝置的出口外接真空泵，當(dāng)壓差減小，氣體解吸速率減小時(shí)，通過(guò)形成負(fù)壓來(lái)增大壓差，促進(jìn)煤層氣的解吸,本發(fā)明提供的一種降壓解吸煤層氣裝置，操作簡(jiǎn)單，設(shè)備投入少，成本低，能有效解決吸附儲(chǔ)運(yùn)后煤層氣的解吸使用問(wèn)題，促進(jìn)煤層氣吸附運(yùn)輸方式的進(jìn)一步發(fā)展。
文檔編號(hào)F17C1/00GK102809058SQ20121026769
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月30日
發(fā)明者徐毅 申請(qǐng)人:徐毅