一种煤层气的异重流化床化学链脱氧方法及异重介质流化床系统与流程

技术特征：
1.一种煤层气的异重流化床化学链脱氧方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：使脱水除尘后的煤层气与金属载氧体接触，煤层气中的氧与金属载氧体发生氧化反应，生成金属氧化物载氧体颗粒；步骤二：利用异重流化床分离金属载氧体颗粒和金属氧化物载氧体颗粒；步骤三：再使分离得到的金属氧化物载氧体颗粒与煤层气中的甲烷发生还原反应，生成金属载氧体颗粒、水和二氧化碳；步骤四：利用异重流化床分离金属氧化物载氧体颗粒和金属载氧体；步骤五：使分离得到的金属载氧体颗粒重复步骤一至步骤四的过程，获得混合气体；步骤六：将所述混合气体再次除水，收集得到脱氧后的煤层气。2.如权利要求1所述的一种煤层气的异重流化床化学链脱氧方法，其特征在于，所述金属载氧体和金属氧化物载氧体为铁载氧体和三氧化二铁载氧体。3.如权利要求2所述的一种煤层气的异重流化床化学链脱氧方法，其特征在于，所述三氧化二铁载氧体颗粒粒径150
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300μm之间，堆积密度在4000
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5000kg/m3之间，体积浓度在8.5
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9.1cm3/m3之间，比表面积在130
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140m2/g之间。4.如权利要求1所述的一种煤层气的异重流化床化学链脱氧方法，其特征在于，所述金属氧化物载氧体还包含惰性载体，所述金属氧化物载氧体与所述惰性载体的摩尔比为1.5
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2:1。5.如权利要求4所述的一种煤层气的异重流化床化学链脱氧方法，其特征在于，所述惰性载体为二氧化硅。6.如权利要求2所述的一种煤层气的异重流化床化学链脱氧方法，其特征在于，所述铁载氧体颗粒堆积密度为三氧化二铁载氧体颗粒堆积密度的1.35～1.65倍。7.如权利要求1所述的一种煤层气的异重流化床化学链脱氧方法，其特征在于，其中步骤二中，反应压力0.1mpa，气体流速为0.4
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0.8m/s，反应温度在450～600℃之间。8.一种异重介质流化床系统，应用于如权利要求1所述煤层气的化学链异重流化床化学链脱氧的方法中，其特征在于，包括鼓风机(1)、第一脱水除尘装置(2)、脱氧煤层气入口(3)、布风板(4)、异重介质流化床(5)、滤网(6)、脱氧煤层气出口(7)、第二脱水除尘装置(8)和脱氧煤层气收集器(9)，所述鼓风机(1)、第一脱水除尘装置(2)、脱氧煤层气入口(3)、布风板(4)、异重介质流化床(5)、滤网(6)、脱氧煤层气出口(7)、第二脱水除尘装置(8)和脱氧煤层气收集器(9)依次连接；还包括换热装置(10)，所述换热装置(10)设置于所述异重介质流化床(5)的外部；所述换热装置(10)包括换热器(101)、冷却水蒸汽出口(102)、汽包(103)、冷却水出口(104)，所述换热器(101)、冷却水蒸汽出口(102)、汽包(103)和冷却水出口(104)依次连接形成循环管路；还包括电热装置(11)，所述电热装置(11)包覆于所述异重介质流化床(5)的外壁；还包括载氧体进料口(12)，所述载氧体进料口(12)设置于所述异重介质流化床(5)的侧壁上。

技术总结
本发明实施例公开了一种煤层气的异重流化床化学链脱氧方法及异重介质流化床系统，属于煤层气综合利用和碳捕获技术领域，本发明第一方面内容提供了一种煤层气的异重流化床化学链脱氧方法，本发明第二方面内容提供了一种异重介质流化床系统，包括鼓风机第一脱水除尘装置、脱氧煤层气入口、布风板、异重介质流化床、滤网、脱氧煤层气出口、第二脱水除尘装置和脱氧煤层气收集器，还包括换热装置，换热装置设置于异重介质流化床的外部；还包括电热装置，电热装置包覆于异重介质流化床的外壁；还包括载氧体进料口。采用异重流化床化学链脱氧方法对煤层气进行脱氧，可以使煤层气中的氧含量大幅降低，从而实现对煤层气高效、安全利用。安全利用。安全利用。


技术研发人员：尹雪峰 何玮 周晓蒙 杨振强 李少强 韩喜威 张飞琼 王靖 代鹏飞
受保护的技术使用者：内蒙古大学
技术研发日：2021.08.12
技术公布日：2021/11/8