[发明专利]一种煤层气分离系统及工艺

权利要求书

1.一种煤层气分离系统，包括顺次连接的：

压缩净化装置(1)：用于将所述煤层气进行净化压缩预处理；

O₂脱除装置：用于脱除预处理后的煤层气中的O₂，得到无O₂煤层气；；

净化除油装置：用于除去无O₂煤层气中含有的微量油雾；

CH₄分离系统：用于将无O₂煤层气中的CH₄与其他组分分离；

产品集送系统：用于收集并输送浓缩后的CH₄；

其特征在于：

所述O₂脱除装置包括填充有活性还原铁的第一脱除器(21)，所述活性还原铁附着于活性物质载体骨架的外表面，所述煤层气中的O₂与设置于所述第一脱除器内的活性还原铁发生反应，脱除其中的O₂。

2.根据权利要求1所述的煤层气分离系统，其特征在于：

所述活性物质为活性氧化铝和/或活性炭。

3.根据权利要求2所述的煤层气分离系统，其特征在于：

所述第一脱除器(21)内设有多层滤网，所述活性还原铁填充于所述多层滤网的各层处。

4.根据权利要求3所述的煤层气分离系统，其特征在于：

所述活性还原铁与所述活性物质载体骨架的比例按从上至下的顺序逐层递增。

5.根据权利要求4所述的煤层气分离系统，其特征在于：

所述第一脱除器(21)的外部设有冷却水循环装置。

6.根据权利要求5所述的煤层气分离系统，其特征在于：

所述第一脱除器(21)的煤层气进气口位于底部，剩余气体出气口位于顶部。

7.根据权利要求6所述的煤层气分离系统，其特征在于：

所述第一脱除器(21)至少为并列连接的两个。

8.根据权利要求7所述的煤层气分离系统，其特征在于：

所述O₂脱除装置还包括与所述第一脱除器(21)相连通的水煤气生成罐(3)，通过焦炭与水在高温条件下生成水煤气，用于所述活性还原铁的再生，并通过控制阀控制与所述第一脱除器(21)的连通及工作。

9.根据权利要求1-8任一所述的煤层气分离系统，其特征在于：

所述CH₄分离系统为膜分离系统或变压吸附系统(9)。

10.根据权利要求9所述的煤层气分离系统，其特征在于：

所述膜分离系统包括多级膜分离装置，利用煤层气中不同组分的传递速度的差异实现各组分的逐级分离，得到CH₄产品。

11.根据权利要求9所述的煤层气分离系统，其特征在于：

所述变压吸附系统(9)包括多个吸附塔和真空泵，所述吸附塔设有对CH₄优先选择的分子筛实现CH₄同其他气体的分离，所述真空泵用于分子筛的解吸附，得到CH₄产品。

12.根据权利要求1-11任一所述的煤层气分离系统，其特征在于：

所述O₂脱除装置脱除装置还包括连接于所述第一脱除器之后的第二脱除器(22)；

所述第二脱除器(22)内填充有含水硫代硫酸钠，所述含水硫代硫酸钠附着于活性物质载体骨架的外表面，所述经过第一脱除器(21)的煤层气中残余的O₂与硫代硫酸钠反应，脱除其中的O₂。

13.根据权利要求12所述的煤层气分离系统，其特征在于：

所述活性物质为活性氧化铝和/或活性炭。

14.根据权利要求13所述的煤层气分离系统，其特征在于：

所述第二脱除器(22)内设有多层滤网，所述含水硫代硫酸钠设于所述多层滤网的各层处。

15.根据权利要求14所述的煤层气分离系统，其特征在于：

所述第二脱除器(22)的底端煤层气进气口与所述第一脱除器的顶端剩余气体出气口相连通。