[发明专利]二氧化碳的纯化

权利要求书

1. 一种纯化包含至少一种比二氧化碳挥发性小的杂质的粗二氧化碳的方法，所述方法包括：

将粗二氧化碳进料在低于室温温度下送到在超大气压力操作的蒸馏塔系统，用于分离产生富集二氧化碳的塔顶蒸气和富有所述至少一种杂质的塔底液体；

提供富集二氧化碳的液体作为用于所述蒸馏塔系统的回流；

通过间接热交换至少部分使部分所述塔底液体再沸，以提供用于所述蒸馏塔系统的蒸气；

从所述蒸馏塔系统去除富集二氧化碳的塔顶蒸气；和

从所述蒸馏塔系统去除另外部分的所述塔底液体，或从塔底液体得到的液体，

其中通过逆着来自至少一个热泵循环的再循环流体间接热交换，至少部分提供用于所述蒸馏塔系统的再沸负荷，所述热泵循环用来自所述蒸馏塔系统的包含二氧化碳的流体作为工作流体，所述再循环流体至少之一具有不同于其它再循环流体的压力。

2. 权利要求1的方法，所述方法包括至少包含第一再循环流体和第二再循环流体的单热泵循环，所述第二再循环流体具有大于所述第一再循环流体的压力。

3. 权利要求2的方法，其中所述第二再循环流体的压力比所述第一再循环流体的压力大至少10%。

4. 权利要求2的方法，其中所述第一再循环流体的压力为约15bar至约30bar。

5. 权利要求2的方法，其中所述第二再循环流体的压力为约20bar至约70bar。

6. 权利要求2的方法，其中所述工作流体包含由间接热交换温热所述富集二氧化碳的塔顶蒸气所产生的富集二氧化碳的气体。

7. 权利要求6的方法，其中温热所述富集二氧化碳的塔顶蒸气所需的至少部分负荷通过逆着所述再循环流至少之一间接热交换来提供。

8. 权利要求2的方法，其中所述再循环流体在适当减压后再循环到所述蒸馏塔系统中适合的位置。

9. 权利要求2的方法，其中所述第一再循环流体与所述第二再循环流体的摩尔流速比为约0.1(即，1:10)至约10(即，10:1)。

10. 权利要求9的方法，其中所述比为约3(即，3:1)至约10(即，10:1)。

11. 权利要求2的方法，其中所述工作流体包含在适当减压后由间接热交换使从所述蒸馏塔系统中中间位置取的“中间”液体蒸发所产生的粗二氧化碳气体。

12. 权利要求11的方法，所述方法包括通过间接热交换至少部分使富集二氧化碳的塔顶蒸气冷凝，以产生至少部分冷凝的富集二氧化碳的塔顶蒸气，作为用于所述蒸馏塔系统的所述回流。

13. 权利要求12的方法，其中至少部分冷凝所述富集二氧化碳的塔顶蒸气所需的至少部分负荷通过逆着至少一种“冷”工艺流间接热交换来提供。

14. 权利要求11的方法，其中蒸发所述“中间”液体所需的至少部分负荷通过逆着所述再循环流体至少之一间接热交换来提供。

15. 权利要求11的方法，其中所述“中间”液体具有至少基本与所述粗二氧化碳进料相同的组成。

16. 权利要求11的方法，其中所述第一再循环流体作为所述进料的部分而再循环到所述蒸馏塔系统。

17. 权利要求11的方法，其中所述第二再循环流体在适当减压后作为用于所述热泵循环的所述工作流体的一部分而再循环。

18. 权利要求1的方法，所述方法包括至少第一热泵循环和第二热泵循环，各热泵循环包括至少一种再循环流体，所述第一热泵循环的所述再循环流体，或者在第一热泵循环具有多于一种再循环流体时所述再循环流体至少之一，具有大于所述第二热泵循环的再循环流体的压力。

19. 权利要求18的方法，其中所述第一热泵循环的所述再循环流体的压力比所述第二热泵循环的所述再循环流体的压力大至少10%。

20. 权利要求18的方法，其中所述第一热泵循环的所述再循环流体的压力为约15bar至约60bar。

21. 权利要求18的方法，其中所述第一热泵循环的所述工作流体包含由间接热交换温热所述富集二氧化碳的塔顶蒸气所产生的富集二氧化碳的气体。