Система концентрування горючого газу

1. Система концентрування горючого газу для генерації концентрованого газу, призначена для концентрування горючого газу з неочищенного газу, який містить горючий газ; яка містить: концентрувальний засіб, що містить адсорбційну колону, заповнену адсорбентом для селективної адсорбції горючого газу, для надходження в нього принаймні частини концентрованого газу, концентрування горючого газу, який містить концентрований газ, що надійшов, та генерації висококонцентрованого газу, перемішувальний засіб, призначений для надходження неочищенного газу та висококонцентрованого газу, згенерованого концентрувальним засобом, перемішування висококонцентрованого газу C2 2 UA 1 3 ково включеними до горючого газу метану, який є включеним у шахтний газ, який видобувають з вугільних шахт, наприклад, горючі гази, які існують у природі, часто видобувають як неочищений газ, який включає компоненти повітря додатково до горючого газу. Для ефективного використання такого неочищеного газу як палива компоненти повітря, включені у неочищений газ, повинні бути видалені, і горючий газ, включений у неочищений газ, повинен бути концентрований. Концентраційний пристрій адсорбційного типу, в якому застосовують адсорбуючий компонент з природного цеоліту для вибіркової адсорбції компонентів повітря на відміну від метану, є відомим як концентраційний пристрій для видалення компонентів повітря з шахтного газу та концентрування метану (див., наприклад, Патентний документ 1). Концентраційний пристрій адсорбційного типу, описаний у Патентному документі 1, оснащено адсорбційною колоною, заповненою адсорбентом для вибіркового адсорбування компонентів повітря, відмінних від горючого газу, і сконфігурованою таким чином, щоб почергово здійснювати адсорбційну обробку для введення шахтного газу або іншого неочищеного газу при відносно високому тиску в адсорбційну колону та вибіркового адсорбування включених у шахтний газ компонентів повітря до адсорбенту; та десорбційну обробку для зниження тиску всередині адсорбційної колони до рівня, нижчого за атмосферний тиск, та витіснення концентрованого газу, який включає велику кількість горючого газу, який не був адсорбований до адсорбенту або був вибірково десорбований з адсорбенту. [Патентний документ 1] Японська викладена патентна заявка № 58-198591 Зазвичай при поводженні з газом слід дотримуватися належної обережності, коли концентрація горючого газу перебуває у вибухонебезпечному діапазоні концентрації, наприклад, від приблизно 5 мас. % або вище до приблизно 15 мас. % або нижче. У неочищеному газі, такому, як шахтний газ або інших подібний газ, який включає горючий газ разом з компонентами повітря, існує ризик перебування концентрації горючого газу у діапазоні вибухонебезпечної концентрації або на наближеному до нього рівні, і концентрування такого неочищеного газу у концентраційному пристрої з метою використання газу є дуже небезпечним. Також існує значна ймовірність досягнення вибухонебезпечного діапазону концентрації горючого газу або наближення до нього навіть у процесі концентрування неочищеного газу, при якому концентрація горючого газу є меншою, ніж приблизно 5 мас. %. Для газу, в якому концентрація горючого газу перебуває у низькому діапазоні концентрації, наприклад, менше 30 мас. %, ризик перебування концентрації горючого газу у діапазоні вибухонебезпечної концентрації або на наближеному до нього рівні зазвичай є високим, і газ бажано безпосередньо не використовувати, транспортувати або зберігати. Звичайно, також бажано не використо 97380 4 вувати такий газ у концентраційному пристрої або іншому обладнанні, в якому використовують газ. Раніше газ, у якому концентрація горючого газу перебувала низькому діапазоні концентрації, виводили в атмосферу і, таким чином, відбраковували після зниження концентрації горючого газу до 1,5 мас. % або нижче, наприклад, за допомогою вентиляційного пристрою або іншого подібного пристрою. Коли газ, у якому концентрація горючого газу перебуває у низькому діапазоні концентрації, звітрюється в атмосферу, повинен забезпечуватися пристрій для запобігання зворотним спалахам або інше обладнання для запобігання виникненню полум'я від поширення висхідного потоку, коли з якоїсь причини виникає займання/вибух, і виникають проблеми неможливості використання горючого газу, а також зростають витрати на обладнання. Даний винахід було розроблено з врахуванням вищеописаних проблем, і метою даного винаходу є забезпечення системи концентрування горючого газу, здатної безпечно утворювати продукт переробки природного газу, який може ефективно використовуватись як паливо, у якому горючий газ є концентрованим, навіть з газу, у якому концентрація горючого газу перебуває у низькому діапазоні концентрації, наприклад, менше 30 мас. %. Система концентрування горючого газу згідно з даним винаходом для досягнення вищезазначених цілей є системою концентрування горючого газу для утворення продукту переробки природного газу, в якій горючий газ концентрують з неочищеного газу, який включає горючий газ; і система концентрування горючого газу включає концентруючий засіб для отримання принаймні частини продукту переробки природного газу, концентрування горючого газу, включеного до отриманого продукту переробки природного газу, та утворення висококонцентрованого газу; та перемішувальний засіб для отримання неочищеного газу та висококонцентрованого газу, утвореного концентруючим засобом, змішування отриманого висококонцентрованого газу та неочищеного газу і утворення продукту переробки природного газу. Згідно з описаним вище аспектом, частину продукту переробки природного газу, який включає горючий газ у відносно високому діапазоні концентрації (наприклад, приблизно 40 мас. %) концентрують за допомогою концентруючого засобу, і може утворюватися висококонцентрований газ, який включає горючий газ у ще вищому діапазоні концентрації (наприклад, приблизно 60 мас. %), ніж продукт переробки природного газу. Висококонцентрований газ, утворений концентруючим засобом, змішується перемішувальним засобом з неочищеним газом, у якому концентрація горючого газу перебуває у низькому діапазоні концентрації, наприклад, менше 30 мас. %, завдяки чому може бути отриманий продукт переробки природного газу, у якому концентрація горючого газу перебуває у вищому діапазоні (наприклад, приблизно 40 мас. %), ніж неочищений газ, у якому концентрація горючого газу є нижчою, ніж у висококонцентрованому газі. 5 Таким чином, система концентрування горючого газу згідно з даним винаходом дозволяє безпечно утворювати продукт переробки природного газу, який може ефективно використовуватись як паливо, у якому горючий газ є концентрованим, без подачі неочищеного газу, у якому концентрація горючого газу перебуває у низькому діапазоні концентрації, наприклад, менше 30 мас. %, безпосередньо у вищезгаданий концентруючий засіб або інше працююче на газі обладнання у процесі концентрування. В іншому аспекті системи концентрування горючого газу згідно з даним винаходом концентруючий засіб включає адсорбційну колону, заповнену адсорбентом для вибіркового адсорбування горючого газу, і сконфігуровану таким чином, щоб почергово здійснювати адсорбційну обробку для забезпечення проходження продукту переробки природного газу через внутрішню частину адсорбційної колони та десорбційну обробку для витіснення висококонцентрованого газу з внутрішньої частини адсорбційної колони при тиску, нижчому за тиск під час адборбційної обробки. Згідно з описаним вище аспектом, при втіленні адсорбційної обробки горючий газ, включений у потік продукту переробки природного газу, адсорбується до адсорбенту всередині адсорбційної колони, наприклад, приблизно при атмосферному тиску, а решта відпрацьованого газу виводиться назовні. Невелика кількість горючого газу, не адсорбованого до адсорбенту, може залишатись у відпрацьованому газі, який виводиться назовні зсередини адсорбційної колони, але оскільки його концентрація є нижчою за вибухонебезпечний діапазон концентрації, обробка може здійснюватися безпечно. Потім, при здійсненні десорбційної обробки після адсорбційної обробки, горючий газ десорбується з адсорбенту шляхом втягування газу до адсорбційної колони, у якій тиск є зниженим до рівня, нижчого за тиск під час адсорбційної обробки, і газ, який включає горючий газ, витісняється як висококонцентрований газ. Оскільки висококонцентрований газ, витіснений з адсорбційної колони, включає велику кількість горючого газу, десорбованого з адсорбенту, його концентрація є вищою за вибухонебезпечний діапазон концентрації, і обробка може здійснюватися безпечно. У такому концентруючому засобі, коли концентрація горючого газу у газі, який подається до адсорбційної колони при адсорбційній обробці, наприклад, є меншою, ніж приблизно 5 %, горючий газ, наприклад, не може бути легко адсорбований до адсорбенту, і концентрація горючого газу у висококонцентрованому газі, одержаному після концентрування, може перебувати у діапазоні вибухонебезпечної концентрації або на наближеному до нього рівні. Однак у системі концентрування горючого газу згідно з даним винаходом, оскільки продукт переробки природного газу, у якому горючий газ міститься у відносно високій концентрації, подається у концентруючий засіб, до адсорбенту може бути адсорбовано якомога більше горючого газу, і концентрація горючого газу у висококонцентрованому газі, одержаному після концентрування, 97380 6 може бути достатньо високою відносно вибухонебезпечного діапазону концентрації. Оскільки продукт переробки природного газу, відпрацьований газ або висококонцентрований газ у такому концентруючому засобі не піддають стисканню, небезпека вибуху газу може бути додатково знижена, і для стискання не витрачається енергія. В іншому аспекті системи концентрування горючого газу згідно з даним винаходом горючим газом є метан. Згідно з описаним вище аспектом, може бути передбачена система концентрування метану для безпечного утворення продукту переробки природного газу, у якій метан концентрують із шахтного газу або іншого неочищеного газу, який включає метан як горючий газ. В іншому аспекті системи концентрування горючого газу згідно з даним винаходом передбачено сховище для зберігання продукту переробки природного газу, і концентруючий засіб сконфігуровано таким чином, щоб продукт переробки природного газу забирався зі сховища. Згідно з описаним вище аспектом, оскільки продукт переробки природного газу завжди може зберігатись у сховищі, навіть у стані, в якому продукт переробки природного газу ще не був утворений перемішувальним засобом, наприклад, безпосередньо після початку роботи, продукт переробки природного газу, який вже зберігається у сховищі, може бути концентрований концентруючим засобом для утворення висококонцентрованого газу, і висококонцентрований газ може бути змішаний з неочищеним газом у перемішувальному засобі для початку утворення продукту переробки природного газу. Інший аспект системи концентрування горючого газу згідно з даним винаходом включає усмоктувальний засіб для втягування продукту переробки природного газу з перемішувального засобу, усмоктувальний засіб передбачено на випускній стороні перемішувального засобу. Згідно з описаним вище аспектом, усмоктувальний засіб передбачено на випускній стороні перемішувального засобу, завдяки чому неочищений газ та висококонцентрований газ обидва можуть подаватись у перемішувальний засіб усмоктувальною силою усмоктувального засобу, і немає потреби у забезпеченні окремого насоса для подачі газів. Інший аспект системи концентрування горючого газу згідно з даним винаходом включає засіб регулювання концентрації для регулювання швидкості подачі висококонцентрованого газу до перемішувального засобу та встановлення концентрації горючого газу у продукті переробки природного газу, утвореному перемішувальним засобом, на допустимий або вищий рівень концентрації. Згідно з описаним вище аспектом, навіть якщо швидкість подачі або концентрація горючого газу у неочищеному газі, який подається до перемішувального засобу, змінюється, швидкість подачі висококонцентрованого газу до перемішувального засобу може регулюватися, і концентрація горючого газу у продукті переробки природного газу може 7 підтримуватися на допустимому або вищому рівні концентрації (наприклад, 30 мас. % або вище). Фіг. 1 є схематичною структурною діаграмою, на якій показано систему концентрування горючого газу; Фіг. 2 є частковим виглядом, на якому показано інший варіант втілення засобу регулювання концентрації; і Фіг. 3 є схематичним розрізом, на якому показано робочий стан концентраційного пристрою. Варіанти втілення системи концентрування горючого газу згідно з даним винаходом описуються з посиланням на фігури. Система концентрування горючого газу 100, показана на Фіг. 1, є сконфігурованою як система концентрування метану для утворення продукту переробки природного газу PG, у якій метан концентрують із шахтного газу або іншого неочищеного газу IG, який включає метан як горючий газ. Система концентрування метану складається з концентруючого пристрою 10 (приклад концентруючого засобу) для отримання принаймні частини продукту переробки природного газу PG через трубопровід 8, концентрування метану, включеного в отриманий продукт переробки природного газу PG, та утворення висококонцентрованого газу CG; та мішалки 2 (приклад перемішувального засобу) для отриманнячерез трубопровід 9 висококонцентрованого газу CG, утвореного концентруючим пристроєм 10, отримання неочищеного газу IG через трубопровід 1, змішування отриманого висококонцентрованого газу CG та неочищеного газу IG і утворення продукту переробки природного газу PG. Також передбачено газгольдер 5 (приклад сховища) для зберігання продукту переробки природного газу PG, сконфігурований таким чином, щоб концентруючий пристрій 10 отримував продукт переробки природного газу PG через трубопровід 8 з випускної частини 5b газгольдера 5. Продукт переробки природного газу PG, утворений за допомогою мішалки 2, таким чином, надходить, для тимчасового зберігання, до газгольдера 5 з впускної частини 5а через усмоктувальний насос 3 та трубопровід 4, які описуються нижче, продукт переробки природного газу PG, що зберігався, вивантажується з випускної частини 5b у разі потреби і подається до концентруючого пристрою 10 через трубопровід 8, як описано вище, або подається через трубопровід 6 до газового двигуна, бойлера або іншого працюючого на газі обладнання 7, яке споживає продукт переробки природного газу PG. Усмоктувальний насос 3 (приклад усмоктувального засобу) для втягування ""продукту переро 97380 8 бки природного газу PG зі сторони мішалки 2 передбачено на трубопроводі 4 на випускній стороні мішалки 2. Оскільки неочищений газ IG подається з трубопроводу 1 до мішалки 2, і висококонцентрований газ CG також подається з трубопроводу 9 усмоктувальною силою усмоктувального насоса 3, окремих насосів для подачі цих газів не передбачено. У сконфігурованій таким чином системі концентрування метану, навіть якщо концентрація метану у неочищеному газі IG є меншою за допустиму концентрацію, яку встановлюють на дещо вищому рівні (наприклад, 30 мас. %), ніж, наприклад, верхня межа вибухонебезпечного діапазону концентрації, може забезпечуватися запобігання досягнення або наближення концентрації метану до вибухонебезпечного діапазону концентрації у процесі концентрування для отримання продукту переробки природного газу PG, у якому метан є концентрованим з неочищеного газу IG, і може бути безпечно отриманий продукт переробки природного газу PG, який може ефективно використовуватись як паливо. Наприклад, у разі концентрування неочищеного газу IG, у якому концентрація метану становить 3 20 мас. %, і швидкість потоку становить 30 м /хв, та отримання продукту переробки природного газу PG, який має концентрацію метану 40 мас. %, концентрація метану та швидкість потоку кожного типу газу, які трапляються у процесі концентрування, тобто, концентрація метану та швидкість потоку неочищеного газу IG у трубопроводі 1, продукт переробки природного газу PG у трубопроводі 4, продукт переробки природного газу PG у трубопроводі 8, висококонцентрований газ CG у трубопроводі 9 та продукт переробки природного газу PG у трубопроводі 6, можуть бути такими, як показано нижче у таблицях 1 та 2. У Таблиці 1 показано результати, розраховані для прикладу (Приклад 1), у якому концентруючий пристрій 10 здатен концентрувати продукт переробки природного газу PG, який має концентрацію 3 метану 40 мас. %, зі швидкістю потоку 45 м /хв і отримувати висококонцентрований газ CG, який має концентрацію метану 60 мас. %, зі швидкістю 3 потоку 30 м /хв, а у Таблиці 2 показано результати, розраховані для прикладу (Приклад 2), у якому концентруючий пристрій 10 здатен концентрувати продукт переробки природного газу PG, який має концентрацію метану 30 мас. %, зі швидкістю по3 току 20 м /хв, і отримувати висококонцентрований газ CG, який має концентрацію метану 60 мас. %, 3 зі швидкістю потоку 10 м /хв. 9 97380 10 Таблиця 1 Місце потоку Трубопровід (1) Трубопровід (4) Трубопровід (8) Трубопровід (9) Трубопровід (6) Назва газу Неочищений газ (IG) Продукт переробки природного газу (PG) Продукт переробки природного газу (PG) Висококонцентрований газ (CG) Продукт переробки природного газу (PG) Концентрація метану (мас. %) 20 Швидкість потоку 3 (м /хв) 30 40 60 40 45 60 30 40 15 Таблиця 2 Місце потоку Трубопровід (1) Трубопровід (4) Трубопровід (8) Трубопровід (9) Трубопровід (6) Назва газу Неочищений газ (IG) Продукт переробки природного газу (PG) Продукт переробки природного газу (PG) Висококонцентрований газ (CG) Продукт переробки природного газу (PG) Іншими словами, стає очевидним, що в обох Прикладах 1 та 2, навіть якщо концентрація метану у неочищеному газі IG становить 20 мас. %, що є меншою за допустиму концентрацію (30 мас. %), неочищений газ IG не подається прямо у концентруючий пристрій 10, і концентрація метану у висококонцентрованому газі CG та продукті переробки природного газу PG, утвореному у процесі концентрування, завжди підтримується на рівні, який дорівнює допустимій концентрації або перевищує її, і не досягає або не наближається до вибухонебезпечного діапазону концентрації. Навіть якщо неочищений газ, який має концентрація метану 20 мас. %, зі швидкістю потоку 30 3 м /хв подається безпосередньо у концентруючий пристрій і концентрується (обробка газу, який має концентрацію метану, меншу за 30 мас. %, у концентруючому пристрої або іншому подібному пристрої зазвичай не вважається безпечною, і газ не може бути підданий обробці), передбачається, що газ може бути концентрований до концентрації метану приблизно 50 мас. %, але існує не лише високий ризик досягнення концентрацією метану вибухонебезпечного діапазону концентрації, але також існує проблема коливання концентрації метану у газі після концентрування, якщо існує коливання концентрації метану у неочищеному газі. Таким чином, система концентрування метану має засіб регулювання концентрації 26 для регулювання швидкості подачі висококонцентрованого газу CG у мішалку 2 та встановлення концентрації метану у продукті переробки природного газу PG, утвореному за допомогою мішалки 2, до 30 мас. % або вище, або іншої допустимої концентрації. Засіб регулювання концентрації 26 детально описується нижче. Концентрація метану (мас. %) 20 Швидкість потоку 3 (м /хв) 30 30 40 30 20 60 10 30 20 Датчик концентрації метану 21 для виявлення концентрації метану у продукті переробки природного газу PG, утвореному за допомогою мішалки 2, передбачено на трубопроводі 4 на випускній стороні мішалки 2. Регулюючий клапан 25, здатний регулювати швидкість подачі висококонцентрованого газу CG до мішалки 2 також передбачено на трубопроводі 9 на впускній стороні мішалки 2. Крім того, комп'ютер, до якого вводяться результати виявлення від датчика концентрації метану 21, і який може регулювати ступінь відкривання регулюючого клапана 25 є сконфігурованим таким чином, щоб функціонувати як засіб регулювання концентрації 26 для регулювання швидкості подачі висококонцентрованого газу CG залежно від концентрації метану у продукті переробки природного газу PG шляхом втілення заданої програми. Якщо концентрація метану у продукті переробки природного газу PG, визначена датчиком концентрації метану 21, є меншою за допустиму концентрацію, засіб регулювання концентрації 26 збільшує ступінь відкривання регулюючого клапана 25 і збільшує швидкість подачі висококонцентрованого газу CG до мішалки 2, і концентрація метану у тому самому продукті переробки природного газу PG таким чином може бути збільшена. З іншого боку, якщо концентрація метану у продукті переробки природного газу PG, визначена датчиком концентрації метану 21, є такою самою або вищою, ніж верхня межа концентрації, яка є значно вищою за допустиму концентрацію, засіб регулювання концентрації 26 зменшує ступінь відкривання регулюючого клапана 25 і зменшує швидкість подачі висококонцентрованого газу CG до мішалки 2, і концентрація метану у тому самому 11 продукті переробки природного газу PG таким чином може бути зменшена. Навіть у разі коливання концентрації метану або швидкості подачі неочищеного газу IG, який подається до мішалки 2, концентрація метану у продукті переробки природного газу PG, утвореному за допомогою мішалки 2, є стійкою і дорівнює допустимій концентрації або перевищує її. Оскільки може вироблятися продукт переробки природного газу PG, у якому концентрація завжди є незмінною, забезпечується можливість підтримання стійкого функціонування працюючого на газі обладнання. Засіб регулювання концентрації 26 також може бути відповідним чином модифікований, наприклад, як засіб регулювання концентрації 26', показаний на Фіг. 2. Зокрема, як показано на Фіг. 2, датчик концентрації метану 22 для виявлення концентрації метану у неочищеному газі IG, який подається до мішалки 2, та датчик швидкості потоку 23 для виявлення швидкості подачі неочищеного газу IG до мішалки 2 забезпечуються на трубопроводі 1 на впускній стороні мішалки 2. Крім того, комп'ютер, до якого вводяться результати виявлення від датчика концентрації метану 22 та датчика швидкості потоку 23, і який може регулювати ступінь відкривання регулюючого клапана 25, є сконфігурованим таким чином, щоб функціонувати як засіб регулювання концентрації 26’ для регулювання швидкості подачі висококонцентрованого газу CG залежно від концентрації метану та швидкості подачі неочищеного газу IG шляхом втілення заданої програми. Засіб регулювання концентрації 26’ сконфігуровано таким чином, щоб розраховувати швидкість подачі, з якою висококонцентрований газ CG має подаватися до мішалки 2, таким чином, щоб концентрація метану у продукті переробки природного газу PG, утвореному у мішалці 2, була стійкою і дорівнювала допустимій концентрації або перевищувала її, залежно від концентрації метану у неочищеному газі IG, визначеної датчиком концентрації метану 22, та швидкості подачі неочищеного газу IG, виявленої датчиком швидкості потоку 23, і є сконфігурованим для регулювання ступеня відкривання регулюючого клапана 25, таким чином, щоб фактична швидкість подачі, з якою висококонцентрований газ CG подається до мішалки 2, була визначеною швидкістю подачі. Будь-яка відома конфігурація може бути застосована як конфігурація концентруючого пристрою 10, але концентруючий пристрій адсорбційного типу, як описано нижче, може застосовуватися з метою підвищення безпеки та ефективності. Детальна будова концентруючого пристрою 10 описується з посиланням на Фіг. 3. Концентруючий пристрій 10 оснащується адсорбційними колонами 11, заповненими адсорбентом 16 для вибіркового адсорбування метану, а також відкривальними та закривальними клапанами 12, 13, 14, нагнітачем 18 та усмоктувальним насосом 19 або іншим подібним пристроєм. За допомогою регулюючого пристрою або подібного засобу (не показано) для контролювання цих ком 97380 12 понентів, та запровадження розташування компонентів (як описується нижче) відкривальні та закривальні клапани функціонують таким чином, щоб почергово здійснювати адсорбційну обробку, при якій продукт переробки природного газу PG пропускається через адсорбційні колони 11, наприклад приблизно при атмосферному тиску, та десорбційну обробку, при якій висококонцентрований газ CG витісняється з адсорбційних колон 11 при тиску, нижчому за тиск під час адсорбційної обробки. Концентруючий пристрій 10, описаний у представленому варіанті втілення, є варіантом втілення, в якому дві адсорбційні колони 11 (перша адсорбційна колона 11а, друга адсорбційна колона 11b), які мають однакову будову, забезпечуються паралельно, і їх детальний опис представлено нижче, але якщо адсорбційна обробка здійснюється в одній адсорбційній колоні 11, десорбційна обробка здійснюється в іншій адсорбційній колоні 11. Концентруючий пристрій 10 також є сконфігурованим таким чином, щоб адсорбційна обробка та десорбційна обробка здійснювалися почергово у двох адсорбційних колонах. Вибір адсорбенту 16, яким заповнюють адсорбційні колони 11, конкретно не обмежується, якщо адсорбент є адсорбентом метану, який насамперед адсорбує метан, і в оптимальному варіанті застосовують адсорбент метану, який є принаймні одним адсорбентом, вибраним з групи, яка включає активоване вугілля, цеоліт, силікагель та метал-органічний комплекс (фумарат міді, терефталат міді, циклогексан-дикарбоксилат міді і т. ін.), який має середній діаметр мікропор від 4,5 до 15 А, виміряний МР-способом, та адсорбцію газу метану 20 Ncc/г або вище при атмосферному тиску та 298 К. Вищезгаданий середній діаметр мікропор в оптимальному варіанті становить від 4,5 до 10 А, у ще кращому варіанті - від 5 до 9,5 А, і вищезгадана адсорбція метану в оптимальному варіанті становить 25 Ncc/г або вище. Таке активоване вугілля одержують шляхом утворення вуглецевого матеріалу, в якому вуглецеву сполуку, одержану шляхом повної карбонізації пальмової лузги або вугілля пальмової лузги у газоподібному азоті при 600 °C, перемелюють на гранули, які мають діаметр від 1 до 3 мм і активують при 860 °C в атмосфері, яка включає від 10 до 15 об'єми. % водяної пари, від 15 до 20 об'єми. % діоксиду вуглецю, а решту складає азот, застосовуючи піч активації з періодичним потоком, яка має внутрішній діаметр, наприклад, 50 мМ. Через застосування адсорбенту метану, здатного першочергово адсорбувати газ метан при атмосферному тиску та 298 К як адсорбент 16, газ метан може бути достатньою мірою адсорбований до адсорбенту 16 навіть в умовах атмосферного тиску та 298 К. Зокрема, якщо адсорбція метану в адсорбенті 16 при атмосферному тиску та 298 К є меншою за 20 Ncc/г, ефективність адсорбції метану при низькому тиску (зокрема, приблизно при атмосферному тиску) знижується, концентрація метану у висококонцентрованому газі CG після концентрування знижується, і кількість адсорбенту 16 повинна бути 13 збільшена, а також збільшений розмір пристрою з метою підтримання ефективності адсорбції. Верхня межа вищезгаданої адсорбції метану конкретно не обмежується, але адсорбція метану, яка нині досягається в адсорбенті метану, становить приблизно 40 Ncc/г або нижче. Якщо середній діаметр мікропор в адсорбенті 16, виміряний МР-способом, є меншим за 4,5 А, адсорбція газоподібного кисню та газоподібного азоту збільшується, концентрація метану у висококонцентрованому газі CG після концентрування знижується, середній діаметр мікропор наближається до діаметра молекули метану, швидкість адсорбції знижується, ефективність адсорбції метану знижується, і адсорбція стає неможливою. З іншого боку, якщо середній діаметр мікропор в адсорбенті 16, виміряний МР-способом, є більшим за 15 А, ефективність адсорбції метану при низькому тиску (зокрема, приблизно при атмосферному тиску) знижується, концентрація метану у висококонцентрованому газі CG після концентрування знижується, і кількість адсорбенту 16 повинна бути збільшена, а також збільшений розмір пристрою з метою підтримання ефективності адсорбції. Крім того, об'єм мікропор, які мають середній діаметр мікропор 10 А або менше, виміряний НКспособом, може складати 50 % або більше, в оптимальному варіанті - 70 % або більше, у ще кращому оптимальному варіанті - 80 % або більше від загального об'єму мікропор в адсорбенті 16. У цьому разі, оскільки об'єм мікропор, які мають середній діаметр мікропор 10 А або менше, і які здатні насамперед адсорбувати газ метан, складає 50 % або більше від загального об'єму мікропор, кількість метану, який може бути адсорбований при атмосферному тиску (приблизно 0,1 МПа) збільшується, і метан може достатньою мірою адсорбуватися навіть при атмосферному тиску. Адсорбція азоту адсорбентом 16 при відносно низькому коефіцієнті тиску 0,013, що відповідає середньому діаметрові мікропор 10 А, виміряному НК-способом, у разі адсорбції азоту при 77 К може складати 50 % або більше, в оптимальному варіанті -70 % або більше, у ще кращому оптимальному варіанті - 80 % або більше від адсорбції азоту при відносно низькому коефіцієнті тиску 0,99, що відповідає загальному об'ємові мікропор. Термін "відносний коефіцієнт тиску" стосується коефіцієнта тиску по відношенню до тиску насиченої пари при температурі вимірювання. У цьому разі адсорбція пригвідносно низькому коефіцієнті тиску 0,99 представляє загальний об'єм мікропор, і адсорбція при відносно низькому коефіцієнті тиску 0,013 представляє об'єм мікропор, які мають середній діаметр мікропор 10 А або менше, і співвідношення цих значень означає, що співвідношення мікропор, які мають середній діаметр мікропор 10. А або менше, є вищим, так само, як було описано вище. В результаті метан при тиску, наближеному до атмосферного, може бути легко й ефективно концентрований навіть при концентруванні продукту переробки природного газу PG, при якому змішують метан та повітря. Концентруючий пристрій 10 сконфігуровано таким чином, щоб продукт переробки природного 97380 14 газу PG отримувався через нагнітач 18 з трубопроводу 8, і висококонцентрований газ CG витіснявся до трубопроводу 9 через усмоктувальний насос 19. Крім того, нижні сторони внутрішньої частини адсорбційних колон 11 з'єднуються з вихідною стороною вищеописаного нагнітача 18 через відкривальні та закривальні клапани 13 і з'єднуються з вхідною стороною вищеописаного усмоктувального насоса 19 через відкривальні та закривальні клапани 12. Верхні сторони внутрішньої частини адсорбційних колон 11 з'єднуються з трубопроводом 17, який відкривається для атмосферного тиску через відкривальні та закривальні клапани 14. Нагнітач 18 у відповідних випадках також може бути відсутній, якщо тиск подачі продукту переробки природного газу PG з газгольдера 5 до трубопроводу 8 є достатньо високим. Усмоктувальний насос 19 у відповідних випадках також може бути відсутній, якщо сила усмоктування висококонцентрованого газу CG у трубопроводі 9 є достатньо високою. При втіленні адсорбційної обробки, як вказано через стан першої адсорбційної колони 11а, показаний на Фіг. 3А, та стан другої адсорбційної колони 11b, показаний на Фіг. 3В, відкривальні та закривальні клапани 12 є закритими, і відкривальні та закривальні клапани 13 та 14 є відкритими, і продукт переробки природного газу PG приблизно при атмосферному тиску проходить через внутрішню частину адсорбційних колон 11 таким чином, щоб продукт переробки природного газу PG приймався в адсорбційні колони 11 з трубопроводу 8 через нагнітач 18, і відпрацьований газ, який пройшов через адсорбційні колони 11, вивантажувався до трубопроводу 17 зсередини адсорбційних колон 11. Зокрема, при адсорбційній обробці метан, включений до продукту переробки природного газу PG, адсорбується до адсорбенту 16, і відпрацьований газ, не адсорбований до адсорбенту 16, вивантажується до трубопроводу 17. Відпрацьований газ OG, вивантажений до трубопроводу 17, може звітрюватися в атмосферу, але через малу кількість метану, яку він може містити, відпрацьований газ в оптимальному варіанті звітрюється в атмосферу після здійснення розріджувальної обробки з застосуванням вентиляційного пристрою або іншої відповідної обробки. При десорбційній обробці, яку здійснюють після здійснення адсорбційної обробки, як вказано через стан другої адсорбційної колони 11b, показаний на ФІГ. 3А, та стан першої адсорбційної колони 11а, показаний на ФІГ. 3В, відкривальні та закривальні клапани 12 є відкритими, відкривальні та закривальні клапани 13 та 14 є закритими, і сила усмоктування усмоктувального насоса 19 передається до внутрішньої частини адсорбційних колон 11, завдяки чому тиск всередині адсорбційних колон 11 знижується до рівня, нижчого за тиск під час адсорбційної обробки. Оскільки десорбція метану з адсорбенту 16 прискорюється в адсорбційних колонах 11, тиску яких таким чином скидається, газ, який включає велику кількість метану, у якому концентрація метану є вищою, ніж у продукті переробки природного газу PG, витісняється як 15 висококонцентрований газ CG до трубопроводу 9 через усмоктувальний насос 19. Як показано на ФІГ. 3А, концентруючий пристрій 10 є сконфігурованим таким чином, щоб адсорбційна обробка та десорбційна обробка здійснювалася почергово між адсорбційними колонами 11, у конфігурації, в якій концентруючий пристрій 10 перемикається між першим станом, у якому десорбційна обробка здійснюється у другій адсорбційній колоні 11b, тоді, як адсорбційна обробка здійснюється у першій адсорбційній колоні 11а, та другим станом, у якому адсорбційна обробка здійснюється у другій адсорбційній колоні 11b, тоді, як десорбційна обробка здійснюється у першій адсорбційній колоні 11а. Ця конфігурація дозволяє безперервно витісняти висококонцентрований газ CG до трубопроводу 9. Перемикання між першим станом та другим станом, як описано вище, може здійснюватися, наприклад, з постійним інтервалом часу, але конфігурація в оптимальному варіанті є пристосованою таким чином, що датчик концентрації метану 15 для виявлення концентрації метану у відпрацьованому газі OG є передбаченим на трубопроводі 17, і коли концентрація метану перевищує задану концентрацію, ефективність адсорбції метану адсорбентом 16 в адсорбційній колоні 11 яка здійснює адсорбційну обробку, вважається такою, що досягла межі, і здійснюється перемикання між першим станом та другим станом. Якщо застосовується концентруючий пристрій адсорбційного типу 10, такий, як описано вище, волога у продукті переробки природного газу PG, що подається в адсорбційні колони 11, в оптимальному варіанті заздалегідь видаляється для мінімізації зниження адсорбційної ефективності адсорбенту 16 через вологу. У представленій системі концентрування метану конфігурація є пристосованою таким чином, що неочищений газ IG, який має низьку концентрацію метану, наприклад, піддається утилізації після розріджувальної обробки і відповідним чином обробляється навіть у разі, якщо висококонцентрований газ CG не може бути утворений через вихід з ладу концентруючого пристрою 10 або з іншої причини. Зокрема, як показано на Фіг. 1, трубопровід 29, який веде до газопереробного обладнання 30 для утилізації газу після розріджувальної обробки, з'єднується з трубопроводом 4, відкривальний та закривальний клапан 27 передбачено після з'єднувальної деталі трубопроводу 4, і відкривальний та закривальний клапан 27 передбачено на трубопроводі 29. Коли концентруючий пристрій 10 може нормально утворювати висококонцентрований газ CG, відкривальний та закривальний клапан 27 відкривається, а відкривальний та закривальний клапан 28 закривається, і продукти переробки природного газу PG, утворені у мішалці 2, можуть подаватися через трубопровід 4 до газгольдера 5. Коли концентруючий пристрій 10 не може нормально утворювати висококонцентрований газ CG, відкривальний та закривальний клапан 27 є закритим, а відкривальний та закривальний клапан 97380 16 28 є відкритим, і низькоконцентрований неочищений газ IG, який пройшов через мішалку 2, може подаватися через трубопровід 29 до газопереробного обладнання 30 і там піддається процесові утилізації. [Інші варіанти втілення] (1) У вищеописаному варіанті втілення шахтний газ застосовували як неочищений газ IG, а метан застосовували як горючий газ, але неочищений газ конкретно не обмежується, за умови, що він включає горючий газ, і горючий газ конкретно не обмежується, за умови, що горючий газ є займистим газом. Конфігурація концентруючого пристрою як концентруючого засобу, наприклад, тип адсорбенту, може бути відповідним чином модифікована згідно з типом горючого газу. (2) У вищеописаному варіанті втілення концентруючий засіб для отримання принаймні частини продукту переробки природного газу PG, концентрування горючого газу, включеного до отриманого продукту переробки природного газу PG, та утворення висококонцентрованого газу CG було сконфігуровано як концентруючий пристрій адсорбційного типу 10, у якому застосовують адсорбент 16, але, звичайно, може застосовуватися й інший тип концентруючого пристрою. Внутрішній тиск адсорбційних колон при адсорбційній обробці та десорбційній обробці також може відповідним чином змінюватися, навіть при застосуванні концентруючого пристрою адсорбційного типу, і коли тиск всередині адсорбційних колон встановлюється приблизно на рівень атмосферного тиску при десорбційній обробці, і висококонцентрований газ витісняється з внутрішньої частини адсорбційних колон, наприклад, продукт переробки природного газу може вводитися до адсорбційних колон при тиску, вищому за атмосферний тиск при адсорбційній обробці. (3) У вищеописаному варіанті втілення газгольдер 5 забезпечувався як сховище для зберігання продукту переробки природного газу, і концентруючий пристрій 10 як концентруючий засіб було сконфігуровано таким чином, щоб отримувати продукт переробки природного газу PG з газгольдера 5, але конфігурація може бути пристосована таким чином, щоб концентруючий засіб безпосередньо отримував принаймні частину продукту переробки природного газу, утвореного перемішувальним засобом, або існує можливість відповідної модифікації, у якій не передбачено сховища, і продукт переробки природного газу безпосередньо подається до працюючого на газі обладнання. (4) У вищеописаному варіанті втілення усмоктувальний насос 3 було передбачено як усмоктувальний засіб для втягування продукту переробки природного газу PG з мішалки 2 на випускній стороні мішалки 2 як перемішувальний засіб, але також можуть бути передбачені окремі насоси для подачі неочищеного газу та висококонцентрованого газу до перемішувального засобу замість усмоктувального насоса. Система концентрування горючого газу згідно з даним винаходом може ефективно застосовуватися як система концентрування горючого газу, здатна безпечно утворювати продукт переробки 17 природного газу, який може ефективно використовуватись як паливо, у якому горючий газ є концентрованим, навіть з газу, у якому концентрація горючого газу перебуває у низькому діапазоні 97380 18 концентрації, наприклад, менше, ніж 30 мас. %, наприклад, з шахтного газу, який включає горючий газ метан. 19 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 97380 Підписне 20 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601