[發(fā)明專利]用于凈化富含二氧化碳的流的方法和設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201180055121.0
• 申請(qǐng)日: 2011-11-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103492825A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·布里格利亞;P·科特;A·達(dá)德;L·格萊納多斯;J-P·特拉尼耶;X·特拉維薩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 喬治洛德方法研究和開(kāi)發(fā)液化空氣有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F25J3/02
• 分類(lèi)號(hào): F25J3/02;B01D53/00;C01B31/20;F25J3/06
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 牛曉玲;吳鵬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于凈化富含二氧化碳的流的方法和設(shè)備。

背景技術(shù)

富含二氧化碳的流包括至少20%vol.（按體積計(jì)）的二氧化碳，甚至至少40%vol.的二氧化碳，甚至至少50%vol.的二氧化碳，或者甚至至少60%vol.或至少70%vol.的二氧化碳。

該流在用于凈化富含二氧化碳的流的設(shè)備中被冷卻和部分地冷凝。由此形成的液相中的二氧化碳增濃，氣相中的至少一種較輕組分增濃，該較輕組分可以是氧、氮、氬、一氧化碳、氫、甲烷、及類(lèi)似物，這取決于待被凈化的流的組成。

從WO-A-20090007937已知的用于凈化富含二氧化碳的流的設(shè)備包括數(shù)個(gè)相分離器，其中兩個(gè)串聯(lián)連接。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明，該設(shè)備可包括至少兩個(gè)相分離器，所述相分離器在不同的壓力下操作以便改進(jìn)分離效率。

根據(jù)本發(fā)明的主題，提供了一種用于凈化流的方法，所述流富含二氧化碳并且包含至少一種比二氧化碳輕的雜質(zhì)，在所述方法中：

i)所述流在熱交換器中冷卻并部分地冷凝；

ii)所述部分冷凝的流被傳送至在第一壓力下操作的第一相分離器；

iii)來(lái)自第一相分離器的氣體被再加熱、壓縮、冷卻然后被傳送至第二相分離器，第二相分離器在高于第一壓力的第二壓力下操作；

iv)來(lái)自第一相分離器的第一液體被減壓且被傳送至在低于第一壓力的壓力下操作的腔室；

v)源自第二相分離器的第二液體或由第二液體得到的第三液體被減壓且被傳送至腔室；以及

vi)富含二氧化碳的經(jīng)凈化的液體離開(kāi)腔室。

被從第一相分離器傳送至腔室的液體可由與第三液體混合的第一液體組成，如圖3所示。第三液體由第二液體在第一相分離器中通過(guò)分離得到。

根據(jù)其他可選的特征：

-第二液體可選地在熱交換器中被再加熱，然后在閥中減壓至腔室的壓力且被傳送至腔室，

-由于第二相分離器在第二液體進(jìn)入熱交換器的入口上方的定位導(dǎo)致的靜液壓，第二相分離器在低于第二液體進(jìn)入熱交換器的入口的壓力下操作，

-第二液體首先減壓至介于第二壓力和腔室的壓力之間的中間壓力，并且隨后減壓至腔室的壓力，

-第二液體減壓至第一壓力并被傳送至第一相分離器，由第二液體得到的第三液體被從第一相分離器傳送至腔室，

-該方法生成富含二氧化碳的液態(tài)最終產(chǎn)品，

-腔室是相分離器，

-腔室是蒸餾塔或洗滌塔，

-壓縮機(jī)的入口溫度大致等于將要在熱交換器中被冷卻的流的入口溫度。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)主題，提供了一種用于凈化流的設(shè)備，所述流富含二氧化碳并且包含至少一種比二氧化碳輕的雜質(zhì)，所述設(shè)備包括腔室、壓縮機(jī)、第一相分離器、第二相分離器、熱交換器、用于將待冷卻的富含二氧化碳的流傳送至熱交換器的管道、用于將經(jīng)冷卻的流從熱交換器輸送至第一相分離器的管道、用于將來(lái)自第一相分離器的氣體輸送至熱交換器以便再加熱的裝置、用于將所述氣體從熱交換器輸送至壓縮機(jī)的裝置、用于將氣體從壓縮機(jī)輸送至熱交換器的管道、用于將經(jīng)壓縮的氣體從熱交換器輸送至第二相分離器的管道、用于將第一液體從第一相分離器輸送至腔室的管道、用于在腔室的上游使第一液體減壓的閥、用于使富含二氧化碳的經(jīng)凈化的液體從腔室離開(kāi)的管道，以及

i）用于從第二相分離器提取第二液體并用于將所述第二液體輸送至腔室的裝置，以及用于在腔室的上游使第二液體減壓的閥；或者

ii）用于從第二相分離器提取第二液體并用于將第二液體傳送至第一相分離器的管道、用于將由第二液體得到的第三液體從第一相分離器輸送至腔室的管道、以及用于在腔室的上游使第三液體減壓的閥。

根據(jù)其他可選的特征：

-用于從第二相分離器提取第二液體并用于將第二液體輸送至腔室的所述裝置包括連接于熱交換器的入口位置和第二相分離器的管道，以及連接于熱交換器的中間位置和腔室的管道，

-熱交換器的入口位置位于從第二相分離器提取第二液體的位置下方，

-該設(shè)備包括用于將第二液體的壓力減小至比第二相分離器的操作壓力低的中間壓力的裝置，以及用于將第二液體或由第二液體得到的第三液體的壓力減小至腔室的壓力的裝置，

-該設(shè)備包括將第二相分離器連接到第一相分離器以便使液體能夠通過(guò)的裝置，

-腔室是蒸餾塔或洗滌塔，

-腔室是第三分離容器。

來(lái)自第一相分離器的氣體可被壓縮至較高的壓力并且可選地在相同溫度下再凝結(jié)。