[發明專利]用于低溫分離和液化生物氣流中包含的甲烷和二氧化碳的組合設備

在審

• 申請號: 202210647752.1
• 申請日: 2022-06-08
• 公開（公告）號: CN115451651A
• 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，包括：

-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；

-蒸餾塔K01，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(3)和“產品”部分(2)；

-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(4)，

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。

2.根據權利要求1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。

3.根據權利要求1或2所述的設備，其特征在于，該設備在所述裝置M1的上游包括用于將生物氣壓縮至所述再循環氣體R的壓力的裝置C01。

4.根據權利要求1至3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。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的設備，其特征在于，所述交換器E02位于閉環的制冷回路中。

6.根據權利要求5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。

7.根據權利要求1至6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。

8.一種使用根據權利要求1至7中任一項所述的設備來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方法，該方法包括：

a)將生物氣(1)與再循環氣體R混合的步驟；

b)將混合物壓縮至蒸餾壓力的步驟；

c)在交換器E01中冷卻壓縮后的混合物的步驟；

d)在蒸餾塔K01中對冷卻后的混合物進行蒸餾以在塔頂部生產甲烷并在塔底部生產富含CO₂的液體的步驟；

e)在交換器E02中使在塔頂部生產的甲烷液化的步驟；

f)用于將液化的甲烷分成以下兩個部分的分流步驟:“回流”部分(3)和“產品”部分(2)；

g)在交換器E01中膨脹和加熱在塔底部回收的富含CO₂的液體，并從富含CO₂的液體中回收冷量的步驟；和

h)在分離器容器V01中將來自交換器E01的富含CO₂的流分離成液態CO₂(4)和頂部蒸氣的步驟，

其中，所述再循環氣體R對應于在步驟h)中生產的頂部蒸氣。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，該方法在步驟a)之前包括干燥和脫硫步驟。

10.根據權利要求8或9所述的方法，其特征在于，該方法在步驟a)之前包括將生物氣壓縮至所述再循環氣體R的壓力的步驟。

11.根據權利要求8至10中任一項所述的方法，其特征在于，該方法在步驟a)之前包括將生物氣冷卻至環境溫度的步驟。