[發(fā)明專利]低溫下分離CO2的設(shè)備及包括滲透分離步驟的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780045305.6
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN109496162A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盧多維克·格拉納多斯;馬蒂厄·勒克萊爾;弗雷德里克·洛克伍德;保羅·泰里安
• 申請（專利權(quán)）人: 喬治洛德方法研究和開發(fā)液化空氣有限公司
• 主分類號: B01D53/00
• 分類號: B01D53/00;B01D53/22;F25J3/06
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 楊文娟;臧建明

1.一種用于分離含有二氧化碳的混合物(1)的方法，其中：

i)將該混合物(1)在熱交換器(H)中冷卻并且部分地冷凝，并且在低溫運行的第一系統(tǒng)中從該混合物中分離第一液體(17)，該第一系統(tǒng)包括至少一個第一相分離器(PS1)和任選地用于接收自該相分離器的液體的分離柱(C)，并且

ii)將來自該第一系統(tǒng)的氣體(23)在膜系統(tǒng)(M)中進行處理，以產(chǎn)生滲透物(55)和非滲透物(53)，來自該第一系統(tǒng)的該氣體被分成兩部分，第一部分(26)在沒有被加熱的情況下被送至該膜系統(tǒng)，并且第二部分(24)在該熱交換器中被至少加熱到該熱交換器的中間溫度、優(yōu)選高達后者的熱端并且然后在沒有被冷卻的情況下被送至該膜系統(tǒng)。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，將該混合物在該熱交換器上游的吸附單元(A)中通過吸附進行純化，并且在為起始階段的第一階段期間，來自該第一系統(tǒng)的該氣體的至少一個部分作為再生氣體被送至該吸附單元并且來自該第一系統(tǒng)的該氣體沒有任一部分被送至該膜系統(tǒng)(M)，并且在該起始階段之后的、為運行階段的后續(xù)階段期間，來自該第一系統(tǒng)的該氣體的至少一個部分被送至該膜系統(tǒng)并且來自該膜系統(tǒng)的該滲透物或非滲透物的至少一個部分作為再生氣體被送至該吸附單元。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，在該第一階段之后的、為起始階段的第二階段期間，來自該第一系統(tǒng)的該氣體的一部分被加熱并且然后被送至該膜系統(tǒng)(M)，并且來自該膜系統(tǒng)的該滲透物或非滲透物的至少一個部分以及來自該第一系統(tǒng)的該氣體的一部分作為再生氣體被送至該吸附單元(A)。

4.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其中，在為起始階段的第一階段期間，來自該第一系統(tǒng)的該氣體的至少一個部分被送至大氣并且來自該第一系統(tǒng)的該氣體沒有任一部分被送至該膜系統(tǒng)(M)，并且在為穩(wěn)定運行階段的后續(xù)階段期間，來自該第一系統(tǒng)的該氣體的至少一個部分被送至該膜系統(tǒng)并且來自該膜系統(tǒng)的該滲透物或非滲透物的至少一個部分被送至大氣。

5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，在該第一階段中，來自該第一系統(tǒng)的該氣體的至少一個部分在渦輪機(T)中膨脹并且然后被送至大氣，并且在該后續(xù)階段中，該非滲透物的至少一個部分在渦輪機中膨脹并且然后被送至大氣。

6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，在該第一階段中，來自該第一系統(tǒng)的該氣體的第一部分在該渦輪機中膨脹并且然后被送至大氣，并且來自該第一系統(tǒng)的該氣體的第二部分在不同于該渦輪機的膨脹裝置中膨脹并且然后被送至大氣。

7.如權(quán)利要求4、5或6所述的方法，其中，在該第一階段之后的、為起始階段的第二階段期間，來自該第一系統(tǒng)的該氣體的一部分被加熱并且然后被送至該膜系統(tǒng)(M)，并且來自該第一系統(tǒng)的該氣體的另一部分任選地在渦輪機(T)中膨脹之后被送至大氣。

8.一種用于分離含有二氧化碳的混合物(1)的設(shè)備，該設(shè)備包括：

i)用于吸附干燥的單元(A)

ii)熱交換器(H)

iii)第一分離系統(tǒng)，該第一分離系統(tǒng)能夠以低于-10℃的溫度運行、包括至少一個第一相分離器(PS1)和任選地所連接的用于接收來自該第一相分離器的液體的分離柱(C)

iv)用于將在該用于吸附干燥的單元中干燥的混合物(1)送至在該熱交換器中冷卻以形成部分冷凝流的管道

v)膜系統(tǒng)(M)

vi)用于將富含二氧化碳的流從該第一分離系統(tǒng)帶出的管道

vii)用于將來自該第一系統(tǒng)的氣體送至該膜系統(tǒng)的管道

viii)用于將滲透物從該膜系統(tǒng)帶出的管道以及用于將非滲透物從該系統(tǒng)中帶出的管道

其中，用于將來自該第一系統(tǒng)的該氣體送至該膜系統(tǒng)的該管道被連接到該熱交換器上，以便允許該氣體的一部分(24)被至少加熱到該熱交換器的中間溫度、優(yōu)選高達后者的熱端，該膜系統(tǒng)通過另一個管道連接到該第一系統(tǒng)上，該另一個管道用于將該氣體的另一部分(26)在沒有在該熱交換器中被加熱的情況下送至該膜系統(tǒng)。