[發明專利]使二氧化碳在蒸餾塔外固化的用于分離和液化甲烷和二氧化碳的方法

在審

• 申請號: 202210645906.3
• 申請日: 2022-06-08
• 公開（公告）號: CN115451648A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: T·R·J·埃內斯托
• 申請（專利權）人: 喬治洛德方法研究和開發液化空氣有限公司
• 主分類號: F25J3/02
• 分類號: F25J3/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 吳鵬;黃麗娜

1.一種用于分離甲烷和二氧化碳的低溫分離單元，其包括：

-蒸餾塔K01，其包括在塔頂部處的冷區段(2)和在塔底部處的熱區段(3)；

-用于將該冷區段(2)和該熱區段(3)物理地分開的裝置(4)；

-在所述蒸餾塔K01的外部的至少兩個外部容器(V04 A/B)，所述至少兩個外部容器(V04 A/B)用于使來自所述冷區段(2)的液體與從所述熱區段(3)上升的蒸氣接觸并用于捕集所有的固態CO₂；和

-用于使所述外部容器再生的設施，該設施包括用于從所述蒸餾塔K01提取能夠使所述固態CO₂液化的流體的裝置、用于將所述流體引入到處于再生期間的所述外部容器中以便使所述固態CO₂融化的裝置、以及用于將獲得的液態CO₂與蒸氣的混合物重新引入到所述蒸餾塔K01中的裝置。

2.一種用于低溫分離和液化包含在生物氣流中的甲烷和二氧化碳的組合設備，其包括：

-根據權利要求1所述的低溫分離單元；

-裝置M1，其用于將生物氣(1)與再循環氣體R混合；

-壓縮機，其用于將混合物壓縮至蒸餾壓力；

-交換器E01，其用于冷卻壓縮后的混合物；

-根據權利要求1所述的低溫分離單元，其被供應冷卻后的混合物，并使得能夠在塔頂部生產甲烷，并且在塔底部生產富含CO₂的液體；

-交換器E02，其用于液化在塔頂部生產的甲烷；

-裝置M2，其用于將液化的甲烷分成以下兩個部分：“回流”部分(6)和“產品”部分(5)；

-裝置M3，其用于膨脹和加熱在塔底部回收的富含CO₂的液體并用于從所述富含CO₂的液體中回收冷量；和

-分離器容器V01，其用于接收來自所述裝置M3的富含CO₂的流，并用于回收頂部蒸氣和液態CO₂(7)，

其中

-所述裝置M1使得所述再循環氣體R對應于在所述分離器容器V01的出口處回收的頂部蒸氣，并且

-所述交換器E01和所述裝置M3是組合為一體的。

3.根據權利要求2所述的設備，其特征在于，該設備在所述裝置M1的上游包括用于對生物氣進行干燥和脫硫的裝置。

4.根據權利要求2或3所述的設備，其特征在于，該設備在所述裝置M1的上游包括用于將生物氣壓縮至所述再循環氣體R的壓力的裝置C01。

5.根據權利要求2至4中任一項所述的設備，其特征在于，該設備在所述裝置M1的上游包括用于將生物氣冷卻至環境溫度的裝置C01E和/或裝置C02E。

6.根據權利要求2至5中任一項所述的設備，其特征在于，所述交換器E02包含在閉環的制冷回路中。

7.根據權利要求6所述的設備，其特征在于，所述制冷回路使用甲烷作為制冷劑流體。

8.根據權利要求2至7中任一項所述的設備，其特征在于,所述蒸餾塔K01包括在塔底部的加熱裝置。