本发明专利技术涉及一种由包含ＣＯ２和至少一种比ＣＯ２更具挥发性的化合物的待加工流体生产至少一种贫ＣＯ２气体和一种或多种富ＣＯ２流体的方法，所述方法包括：ａ）在至少一个容器中通过低温冷凝冷却至少部分所述待加工的流体从而获得至少一种主要含有ＣＯ２的固体和至少一种所述贫ＣＯ２气体；ｂ）由所述容器提取至少部分在步骤ａ）中产生的固体；和ｃ）液化和／或升华至少一部分在步骤ｂ）中提取的所述固体从而获得一种或多种富ＣＯ２流体；其特征在于在其中实施步骤ｂ）的时间间隔包括在在其中实施所述步骤ａ）的时间间隔内。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种俘获包含至少一种比二氧化碳(X)2更具挥发性的化合物，例如氧气O2、氩气Ar、氮气N2、一氧化碳CO、氦气He和/或氢气H2的流体中的二氧化碳的方法。本专利技术可特别适用于由碳燃料如煤、烃类(天然气、燃料油、石油化学残留物等)、 家庭废料、生物质产生电和/或蒸汽的单元，而且还可适用于来自精炼厂、化工厂、炼钢厂或水泥工厂的气体。它还可适用于来自用于加热建筑物的锅炉中的烟道气或甚至适用于来自交通工具的废气，更通常适用于产生含(X)2烟道气的任何工业方法。二氧化碳为温室气体。由于环境和/或经济原因，日益变得希望通过俘获0)2，然后，例如通过将(X)2储存在适当地质层中或通过实现它的自身资产价值而降低或甚至消除 CO2向大气中的排放。已知一定量的俘获二氧化碳的技术，例如基于用通过化学反应分离(X)2的化合物溶液洗涤流体的方法，例如使用MEA洗涤的方法。这些方法通常具有以下缺点-高能耗(与用于与(X)2反应的化合物的再生有关)，-与二氧化碳反应的化合物的降解，-与二氧化碳反应的化合物引起的腐蚀。在低温冷凝，即冷却直至出现固体(X)2的领域中，可提及文献FR-A4820052，它公开了一种使(X)2通过反升华(anti-sublimation)，即通过由气体凝固而不经由液态来进行提取的方法。所需冷量借助制冷流体的分馏提供。含有CO2和至少一种比CO2更具挥发性的化合物的流体通过在两个容器中交替冷凝而分离。尽管(X)2在一个容器中冷凝，但在另一个中CO2升华，使压力升至CO2的三相点，然后提取如此产生的液体C02。该方法具有以下缺点-交换器必须能经受超过5巴的压力，-降低了俘获效率，因为该系统在各循环之间的过渡过程中具有热惯性，-需要大交换面积使得设备的体积更大，-从一个容器转移至另一个需要阀，这会降低系统的可靠性。文献US 2005/072186描述了一种提纯含有CO2的天然气的方法。将该混合物冷却并在液化天然气中形成固体C02。固体CO2和LNG的“胶浆”经由蜗杆提取，然后加热以液化C02。该方法的一个缺点是在提取固体(X)2同时提取了一定量液化天然气，这然后必须再循环。此外，CO2形成不易提取的固体块。本专利技术的一个目的是提供一种从含有(X)2和至少一种比二氧化碳更具挥发性的化合物的流体俘获二氧化碳的改善方法。本专利技术首先涉及一种由含有CO2和至少一种比(X)2更具挥发性的化合物的工艺流体生产至少一种贫(X)2气体和一种或多种富(X)2流体的方法，所述方法实施a)在至少一个容器中冷却至少部分所述工艺流体从而获得通过低温冷凝部分工艺流体获得的至少一种主要含有(X)2的固体和至少一种含有所述贫(X)2气体的残留气体；b)由所述容器提取至少部分在步骤a)形成的所述固体；和c)液化和/或升华至少一部分在步骤b)中提取的所述固体从而获得一种或多种富CO2流体；其特征在于在其中实施所述步骤b)的时间间隔包括在在其中实施所述步骤a)的时间间隔内。该工艺流体通常来自锅炉或产生烟道气的任何装置。这些烟道气可已经进行各种预处理，特别是为了除去NOx(氮氧化物)，灰尘，SOx(硫氧化物)和/或水。分离之前，工艺流体为单相，呈气态或液体形式，或者为多相的。“气态”形式是指 “基本气态”形式，即它可特别含有灰尘、固体颗粒如烟灰和/或液滴。该工艺混合物含有要将其与所述流体的其他组分通过低温冷凝分离的C02。这些其他组分包括一种或多种就冷凝而言比二氧化碳更具挥发性的化合物，例如氧气O2、氩气 Ar、氮气队、一氧化碳CO、氦气He和/或氢气H2。该工艺流体通常主要包含氮气或主要包含CO或主要包含氢气。在步骤a)中，将该工艺流体在至少一个容器中冷却。该冷却可有利地至少部分通过与来自分离工艺的富CO2流体热交换而进行。此外或作为可选方案，它可至少部分通过与来自分离工艺的贫CO2气体热交换而进行。使来自分离工艺的这些冷流体加热，而使该工艺流体冷却。这使得可减少冷却操作所需能量。随着冷却继续进行，起初的气态(X)2通过使工艺流体升高至(X)2三相点以下的温度，而工艺流体中(X)2分压在(X)2三相点压力以下而成功地凝固。这促使气态(X)2直接转化为固体C02。例如工艺流体的总压接近大气压力。该凝固操作有时已知为CO2或通过扩展， 工艺流体的“低温冷凝”或“反升华”。根据特定实施方案，在步骤a)中不凝固或不与固体(X)2结块在一起的工艺流体的所有组分仍呈气态。这些构成贫CO2气体。比(X)2更具挥发性的特定化合物不凝固并仍呈气态。与未凝固的(X)2 —起，这些构成所述贫CO2气体，即构成包含小于50体积％ CO2，优选小于10体积％ CO2的所述气体。根据一个特定实施方案，所述贫(X)2气体含有小于1体积％ co2。根据另外的特定实施方案， 它含有大于2%C02。根据另外的特定实施方案，它含有大于5% C02。形成的固体主要包含 CO2,即含有至少90体积％，如果考虑到气态，优选含有至少95体积％，更优选还含有至少 99 体积 ％ CO2。除了(X)2以外，该固体可包含其他化合物。例如可提及也可能已凝固的其他化合物，或含在所述固体块中的气泡和/或流体滴。这解释了该固体可如何潜在地不仅仅由固体CO2构成。该“固体”可含有非固体部分如流体夹杂物(滴、气泡等)。在步骤b)中，从在其中进行低温冷凝的容器提取至少部分该固体。由于在其中进行低温冷凝的容器的形状，所述提取可无需特定作用而实现，或可通过专用方式的介入而进行。该提取的固体可转移至其他容器。本专利技术人证实不仅由于能量原因，而且由于机械原因，步骤b)在包含在在其中实施所述步骤a)的时间间隔内的时间间隔中进行是特别有利的。在其中进行特定步骤E的时间间隔是指包含在其中步骤E开始的时刻tl与其结束的时刻t2之间的时间，而在tl和t2之间在步骤E中没有任何间隔。如果t3在tl之前或与tl同时进行且t4在t2之后或与t2同时进行，则时间间隔称为包含在或含在时间间隔中。不同的表述是，当实施步骤b)时，步骤a)也处于正在进行的过程中。当在步骤b) 中进行固体提取操作时，也进行冷却工艺流体和低温冷凝的操作。这自然假设该低温冷凝和提取与不同分子有关。接下来，在步骤C)中，将固体回到温度和压力条件以使其变为流体、液体和/或气态状态。然后至少部分所述固体可液化(熔化)。然后这产生一种或多种富CO2初级流体。 将这些流体描述为“初级(primaires) ”的以将它们与描述为“次级(secondaires) ”处理流体区分。“富C02”是指在上文定义的含义内的“主要包含C02”的某事物。此外，有利地使用一个或多个制冷循环进行工艺流体的第一和/或第二冷却，各循环包含至少一个气体的准等熵膨胀(entente quasi isentropique d' un gaz)。这些制冷循环由几个步骤构成，其引起所谓的“工作”流体经由几个特征在于给定的组成、温度、 压力等条件的物理状态通过。在该循环的各步骤中存在至少一个准等熵膨胀，即引起膨胀流体的熵增加小于25%，优选小于15%，更优选还小于10%的膨胀，使得可改善该分离工艺的能耗。根据各种情况，本专利技术方法可包含一个或多个下列特征-所述工艺流体为基本气态。-所述主要含有(X本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种由含有ＣＯ２和至少一种比ＣＯ２更具挥发性的化合物的工艺流体（４０）生产至少一种贫ＣＯ２气体（４４）和一种或多种富ＣＯ２流体（６６、６８、７０）的方法，所述方法实施：ａ）在至少一个容器（１１１）中冷却（１１１）至少部分所述工艺流体（４０）从而获得通过低温冷凝（１１２）部分所述工艺流体（４０）获得的至少一种主要含有ＣＯ２的固体（６１）和至少一种含有所述贫ＣＯ２气体（４４）的残留气体；ｂ）由所述容器（１１１）提取至少部分在步骤ａ）形成的所述固体（６１）；和ｃ）液化和／或升华至少一部分在步骤ｂ）中提取的所述固体（６２）从而获得一种或多种富ＣＯ２流体（６６、６８、７０）；其特征在于在其中实施所述步骤ｂ）的时间间隔包括在在其中实施所述步骤ａ）的时间间隔内。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·雅莱，
申请(专利权)人：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司，
类型：发明
国别省市：FR
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