[发明专利]低温下分离CO2的设备及包括渗透分离步骤的方法

权利要求书

1.一种用于分离含有二氧化碳的混合物(1)的方法，其中：

i)将该混合物(1)在热交换器(H)中冷却并且部分地冷凝，并且在低温运行的第一系统中从该混合物中分离第一液体(17)，该第一系统包括至少一个第一相分离器(PS1)和任选地用于接收自该相分离器的液体的分离柱(C)，并且

ii)将来自该第一系统的气体(23)在膜系统(M)中进行处理，以产生渗透物(55)和非渗透物(53)，来自该第一系统的该气体被分成两部分，第一部分(26)在没有被加热的情况下被送至该膜系统，并且第二部分(24)在该热交换器中被至少加热到该热交换器的中间温度、优选高达后者的热端并且然后在没有被冷却的情况下被送至该膜系统。

2.如权利要求1所述的方法，其中，将该混合物在该热交换器上游的吸附单元(A)中通过吸附进行纯化，并且在为起始阶段的第一阶段期间，来自该第一系统的该气体的至少一个部分作为再生气体被送至该吸附单元并且来自该第一系统的该气体没有任一部分被送至该膜系统(M)，并且在该起始阶段之后的、为运行阶段的后续阶段期间，来自该第一系统的该气体的至少一个部分被送至该膜系统并且来自该膜系统的该渗透物或非渗透物的至少一个部分作为再生气体被送至该吸附单元。

3.如权利要求2所述的方法，其中，在该第一阶段之后的、为起始阶段的第二阶段期间，来自该第一系统的该气体的一部分被加热并且然后被送至该膜系统(M)，并且来自该膜系统的该渗透物或非渗透物的至少一个部分以及来自该第一系统的该气体的一部分作为再生气体被送至该吸附单元(A)。

4.如权利要求1、2或3所述的方法，其中，在为起始阶段的第一阶段期间，来自该第一系统的该气体的至少一个部分被送至大气并且来自该第一系统的该气体没有任一部分被送至该膜系统(M)，并且在为稳定运行阶段的后续阶段期间，来自该第一系统的该气体的至少一个部分被送至该膜系统并且来自该膜系统的该渗透物或非渗透物的至少一个部分被送至大气。

5.如权利要求4所述的方法，其中，在该第一阶段中，来自该第一系统的该气体的至少一个部分在涡轮机(T)中膨胀并且然后被送至大气，并且在该后续阶段中，该非渗透物的至少一个部分在涡轮机中膨胀并且然后被送至大气。

6.如权利要求5所述的方法，其中，在该第一阶段中，来自该第一系统的该气体的第一部分在该涡轮机中膨胀并且然后被送至大气，并且来自该第一系统的该气体的第二部分在不同于该涡轮机的膨胀装置中膨胀并且然后被送至大气。

7.如权利要求4、5或6所述的方法，其中，在该第一阶段之后的、为起始阶段的第二阶段期间，来自该第一系统的该气体的一部分被加热并且然后被送至该膜系统(M)，并且来自该第一系统的该气体的另一部分任选地在涡轮机(T)中膨胀之后被送至大气。

8.一种用于分离含有二氧化碳的混合物(1)的设备，该设备包括：

i)用于吸附干燥的单元(A)

ii)热交换器(H)

iii)第一分离系统，该第一分离系统能够以低于-10℃的温度运行、包括至少一个第一相分离器(PS1)和任选地所连接的用于接收来自该第一相分离器的液体的分离柱(C)

iv)用于将在该用于吸附干燥的单元中干燥的混合物(1)送至在该热交换器中冷却以形成部分冷凝流的管道

v)膜系统(M)

vi)用于将富含二氧化碳的流从该第一分离系统带出的管道

vii)用于将来自该第一系统的气体送至该膜系统的管道

viii)用于将渗透物从该膜系统带出的管道以及用于将非渗透物从该系统中带出的管道

其中，用于将来自该第一系统的该气体送至该膜系统的该管道被连接到该热交换器上，以便允许该气体的一部分(24)被至少加热到该热交换器的中间温度、优选高达后者的热端，该膜系统通过另一个管道连接到该第一系统上，该另一个管道用于将该气体的另一部分(26)在没有在该热交换器中被加热的情况下送至该膜系统。