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Dans un procédé de liquéfaction d'un gaz d'alimentation contenant au moins 60% mol de dioxyde de carbone, le gaz est mélangé avec un gaz de cycle (11, 43) pour former un mélange gazeux, le mélange gazeux est condensé pour former un mélange condensé, au moins une partie du mélange condensé se refroidit pour former un débit refroidi, au moins trois fractions sont dérivées du débit refroidi, éventuellement en divisant le débit refroidi, au moins une première des trois fractions se vaporise dans un premier échangeur (E1) et est comprimé dans un compresseur de cycle (C1, C2, C3, C4), avant ou après d'être mélangé avec le gaz d'alimentation comme gaz de cycle, une deuxième fraction (13) est traitée par séparation à température subambiante pour former un liquide riche en dioxyde de carbone, la deuxième fraction et/ou au moins un débit dérivé de la deuxième fraction étant réchauffé et/ou refroidi dans un deuxième échangeur (E1A), distinct du premier échangeur, et une troisième fraction est vaporisée dans le deuxième échangeur et mélangé avec le gaz de cycle ou le mélange gazeux.
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