在低于环境的温度下分离包含二氧化碳和较轻杂质的气态混合物

摘要

一种用于分离气体混合物的设备，所述气体混合物包含至少35mol％的二氧化碳并且还包括至少一种比二氧化碳更轻的气体，所述设备包括：第一分相器(15)；用于将第一部分地冷凝的流从交换线路传送到第一分相器的导管；冷却装置(23)；用于运送来自第一分相器的、比气体混合物包含更少二氧化碳的气体使其被冷却装置冷却以形成第二部分地冷凝的流的导管；第二分相器(27)；用于将第二部分地冷凝的流送到第二分相器的导管；第一阀(21)；用于运送从第一分相器抽出的、比所述气体混合物包含更多二氧化碳的液体使其在所述第一阀中膨胀以将该液体的压力减小最多300mbar并形成第一膨胀液体的导管；以及用于将第一膨胀液体与来自第三阀上游的第二分相器的第二液体混合的混合装置。

主权项

一种用于分离气体混合物(1、7、11)的方法，所述气体混合物(1、7、11)包含至少35mol％的二氧化碳或甚至至少45mol％的二氧化碳，以及至少一种比二氧化碳轻的气体，其中：i)所述混合物被冷却以形成第一部分地冷凝的流，ii)所述第一部分地冷凝的流被送到第一分相器(15)，iii)来自所述第一分相器的、比所述气体混合物包含更少二氧化碳的气体(19)在未经压缩的情况下被冷却，以形成第二部分地冷凝的流，iv)所述第二部分地冷凝的流被送到第二分相器(27)，v)从所述第一分相器抽出的、比所述气体混合物包含更多二氧化碳的液体(17)在未经加热的情况下在第一阀(21)中膨胀以将其压力减小最多300mbar，以形成第一膨胀液体，vi)所述第一膨胀液体(45)与来自所述第二分相器的第二液体(47)混合，以形成包含至少99.9％的液体的第三流体，所述第二液体在与所述第一膨胀液体混合之前没有膨胀或被加热，所述第一膨胀液体的温度大于所述第二液体的温度，vii)所述第三流体在第二阀(47、56、57)中膨胀至一压力，使得膨胀的第三流体中二氧化碳的分压大于5.28bar绝对压力并且所述膨胀的第三流体的温度高于‑54.5℃，以及viii)膨胀的第三流体在未经加热的情况下至少部分地被送到腔室(51、60)和/或间接热交换器(23)，来自所述第二分相器的所述第二液体如果在没有与所述第一膨胀液体混合的情况下膨胀到所述腔室和/或所述间接热交换器的压力，其将达到低于‑54.5℃的温度。