[发明专利]去除可燃气体中硅氧烷的方法及其应用和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种可燃气体杂质去除方法及其装置，尤其是可燃气体中硅氧烷的去除方法及其装置，具体地说是一种去除可燃气体中硅氧烷的方法及其应用和系统。

背景技术

众所周知，垃圾填埋气、污水、污泥沼气发电中，垃圾填埋气中的硅氧烷和污水、污泥沼气中的硅氧烷是一种有机聚合物，在温度低时为粘稠状，高温时又分化为硬度极高的白色粉末，在利用垃圾填埋气和污水、污泥沼气发电项目中，硅氧烷是一种非常有害的物质。在温度低时，粘稠的硅氧烷会堵塞过滤器和排污管道，阻碍气体的流动和液态杂质的排放。硅氧烷在高温下极易分解，分解后的产物为硬度极高的白色粉末，这些粉末会附着在发电机组的叶轮，缸体的表面，磨损发电机组的运动部件。缩短发电机组的寿命。

此外，在利用石油天然气和石油伴生气发电的项目中，气体中的水分和C4以上的重碳烃的含量如果过大，将影响发电的效率，严重时，还会使发电机熄火，或根本就无法点火。对此必须进行必要的处理。

据申请人所知，目前对于可燃气体中的硅氧烷及重碳烃尚无有效的去除方法。

发明内容

本发明的目的之一是针对目前可燃气体中硅氧烷杂质会对用气设备产生严重影响的问题，发明一种利用制冷压缩机系统去除其中的硅氧烷及其它杂质的方法。

本发明的目的之二是将上述方法用于石油伴生气中重碳烃的去除。

本发明的目的之三是发明一种实现上述方法的系统。

本发明的技术方案之一是：

一种去除可燃气体中硅氧烷的方法，其特征是：

首先，将含有硅氧烷的可燃气体送入压缩机中进行压缩，升压至10kPa～1.6MPa，以去除液态水份和颗粒状杂质；

然后，将上述压缩后的可燃气体送入预冷换热器中，使可燃气体冷却到0～5℃之间，以进一步去除可燃气体中的水分和液态杂质；低于0℃时会产生结冰，高于5℃时去除效果明显下降，因此0～5℃是最佳范围。

第三，将上述冷却后的可燃气体交替压入两组换热器中进一步冷却到-25℃～-30℃，使可燃气体中高露点的硅氧烷吸附在换热器的表面，同时使两组换热器交替利用制冷装置中蒸发器的热量，将其吸附的高露点的硅氧烷融化并在制冷装置的压力作用下从该换热器的液态杂质排污口排出，而去除了硅氧烷后的可燃气体则被送入用气管路中。

所述的可燃气体包括污水沼气、污泥沼气和垃圾填埋气。

本发明的技术方案之二是：

上述去除可燃气体中硅氧烷的方法，被用于去除石油伴生气中的重碳烃。

本发明的技术方案之三是：

一种去除可燃气体中硅氧烷杂质的系统，其特征是它由预冷换热器1、预冷用制冷压缩机2、换热器3、4、制冷压缩机5组成，预冷换热器1与预冷用制冷压缩机2相连，换热器3、4与制冷压缩机5并联，预冷换热器1的进气口与可燃气体气源相连，它的出气口通过阀门7分别与安装换热器3、4的气罐上的进气口相连，安装换热器3、4的气罐上分别连接有液态杂质排污管8和净化气体排气管9。

本发明的有益效果：

1、本发明首次将冷冻技术用于可燃气体尤其是垃圾填埋气及沼气中硅氧烷的去除，为此类气体的硅氧烷去除找到了一条新的路径和新的方法，它具有连续工作，处理效率高，节能环保的优点。

2、本发明的方法通过在石油天然气和石油伴生气中的运用证明对重碳烃的去除效果也优于目前所有的化学、物理方法，且投资省，见效快。

3、利用本发明的方法和装置可大大延长设备的无故障工作时间，不仅能去除可燃气体中的主要杂质——硅氧烷，而且可以同时去除其中的大量以气态或液态存在的其它杂质，因此，可节省大量其它相关处理设备。

4、本发明具有方法、系统简单，投资省，绿色环保的优点，是可燃气体处理设备的升级换代产品。

附图说明

图1是本发明的去除可燃气体中硅氧烷杂质的系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一。

一种去除可燃气体中硅氧烷的方法，其具体步聚如下：

首先，将含有硅氧烷的可燃气体(如垃圾填埋气、污水中产生的沼气或污泥产生的沼气)送入压缩机中进行压缩，升压至10kPa～1.6MPa，以去除液态水份和颗粒状杂质；这是由于可燃气体中的大部分呈气态的杂质在高压下会变成液态状和颗粒状，因此加压是去除杂质的第一步；