EA012122B1 - Process and apparatus for the liquefaction of carbon dioxide - Google Patents

Process and apparatus for the liquefaction of carbon dioxide Download PDF

Info

Publication number
EA012122B1
EA012122B1 EA200700046A EA200700046A EA012122B1 EA 012122 B1 EA012122 B1 EA 012122B1 EA 200700046 A EA200700046 A EA 200700046A EA 200700046 A EA200700046 A EA 200700046A EA 012122 B1 EA012122 B1 EA 012122B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
carbon dioxide
pressure
liquid
temperature
compression
Prior art date
Application number
EA200700046A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA200700046A1 (en
Inventor
Аудун Аспелунд
Хенрик Крогстад
Тор Эрлинг Сандвик
Original Assignee
Статойл Аса
Синвент Ас
Оркла Энджиниринг
Теекай Норвей Ас
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Статойл Аса, Синвент Ас, Оркла Энджиниринг, Теекай Норвей Ас filed Critical Статойл Аса
Publication of EA200700046A1 publication Critical patent/EA200700046A1/en
Publication of EA012122B1 publication Critical patent/EA012122B1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/0042Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by liquid expansion with extraction of work
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0027Oxides of carbon, e.g. CO2
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/004Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by flash gas recovery
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/0045Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by vaporising a liquid return stream
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0201Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using only internal refrigeration means, i.e. without external refrigeration
    • F25J1/0202Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using only internal refrigeration means, i.e. without external refrigeration in a quasi-closed internal refrigeration loop
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0203Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0208Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle in combination with an internal quasi-closed refrigeration loop, e.g. with deep flash recycle loop
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/02Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
    • F25J2205/04Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum in the feed line, i.e. upstream of the fractionation step
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/60Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using adsorption on solid adsorbents, e.g. by temperature-swing adsorption [TSA] at the hot or cold end
    • F25J2205/66Regenerating the adsorption vessel, e.g. kind of reactivation gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/80Separating impurities from carbon dioxide, e.g. H2O or water-soluble contaminants
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/80Separating impurities from carbon dioxide, e.g. H2O or water-soluble contaminants
    • F25J2220/82Separating low boiling, i.e. more volatile components, e.g. He, H2, CO, Air gases, CH4
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2230/00Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/04Compressor cooling arrangement, e.g. inter- or after-stage cooling or condensate removal
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2230/00Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/30Compression of the feed stream
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2245/00Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams
    • F25J2245/90Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams the recycled stream being boil-off gas from storage
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00Refrigeration techniques used
    • F25J2270/90External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration

Abstract

Apparatus for carbon dioxide liquefaction comprising a flow channel for carbon dioxide passage from an inlet port to an outlet port. The channel comprises a plurality of compressors (2, 5, 8) and coolers (4, 7, 9, 10, 13) arranged in series with an expansion chamber (14, 15) in said flow channel downstream of the final compressor (8) and cooler (9, 10, 13). The apparatus also comprises a recirculation channel (16) arranged to return gaseous carbon dioxide from said expansion chamber (15) into said flow channel (3) upstream of said final compressor (8) and cooler (9, 10, 13).

Description

Настоящее изобретение относится к способу получения жидкого диоксида углерода и установке для использования в указанном способе.The present invention relates to a method for producing liquid carbon dioxide and a plant for use in said method.

Диоксид углерода (СО2) является газом, получаемым в качестве побочного продукта в больших количествах в некоторых промышленных процессах, например при производстве аммиака или выработке энергии угольными или газовыми электростанциями. Выброс этого побочного продукта в атмосферу является нежелательным с точки зрения экологии, так как он является парниковым газом. Таким образом, много усилий было предпринято в направлении разработки технологий для удаления СО2 способом иным, чем простой выброс в атмосферу. Одной из технологий, представляющей особенный интерес, является закачка СО2 в пористые подземные пласты (т.е. скальную породу), например по инжекционной скважине в нефтяное месторождение.Carbon dioxide (CO 2 ) is a gas produced as a by-product in large quantities in some industrial processes, for example, in the production of ammonia or the production of energy by coal or gas power plants. Emission of this by-product into the atmosphere is undesirable from the point of view of ecology, as it is a greenhouse gas. Thus, much effort has been made to develop technologies for the removal of CO 2 in ways other than simple emissions into the atmosphere. One of the technologies of particular interest is the injection of CO 2 into porous subterranean formations (i.e. rock), for example, through an injection well into an oil field.

Подземное захоронение можно осуществлять просто в пористые пласты или можно реализовать благоприятное преимущество подземного захоронения, если пласт, в котором его размещают, содержит углеводород, так как нагнетаемый СО2 служит для проведения углеводорода (например, нефти или газа) в пласте по направлению к добывающим скважинам (т.е. к скважинам, из которых извлекают углеводород). Таким образом, нагнетание СО2 является одной из стандартных технологий на поздней стадии разработки месторождения для достижения улучшенного извлечения углеводородов.Underground disposal can be carried out simply in porous reservoirs, or the favorable advantage of underground disposal can be realized if the reservoir in which it is located contains hydrocarbon, as the injected CO2 serves to conduct the hydrocarbon (for example, oil or gas) in the reservoir towards the production wells ( Ie to wells from which hydrocarbon is extracted). Thus, CO 2 injection is one of the standard technologies at a late stage of field development to achieve improved hydrocarbon recovery.

Количества такого диоксида углерода при захоронении его путем нагнетания в подземные слои являются огромными, обычно порядка миллионов тонн. Это создает проблемы в плане транспортирования СО2 с места его образования к месту его нагнетания, особенно если место нагнетания находится в открытом море. Диоксид углерода при температурах и давлениях окружающей среды является газообразным, и, если его транспортировать партиями, требуются такие объемистые контейнеры, что способ был бы неосуществим. В то время как транспортирование с помощью трубопровода могло бы быть осуществимо при некоторых обстоятельствах, требуемая инфраструктура является дорогостоящей. Следовательно, желательно транспортировать диоксид углерода, особенно в места нагнетания, находящиеся в открытом море, партиями в жидкой форме.The amounts of such carbon dioxide when buried by injection into the underground layers are huge, usually of the order of millions of tons. This creates problems in terms of transportation of CO2 from the place of its formation to the place of its injection, especially if the injection site is located in the open sea. Carbon dioxide at ambient temperatures and pressures is gaseous, and, if transported in batches, such bulky containers are required that the method would be impractical. While pipeline transport might be feasible in some circumstances, the required infrastructure is expensive. Therefore, it is desirable to transport carbon dioxide, especially to the injection sites located in the open sea, in batches in liquid form.

Однако транспортирование жидкого диоксида углерода не является лишенной проблем или дешевой задачей. Если жидкий СО2 не охлаждают, давления, требуемые для поддержания его в жидком состоянии, являются высокими (6-8 МПа абс. (60-80 бар абс.)), что делает требуемые толщины стенок контейнеров, находящихся под давлением, большими и делает такие контейнеры для транспортировки неохлажденного жидкого СО2 очень дорогостоящими. Транспортирование жидкого СО2 при температурах ниже окружающей среды снижает требуемые давления и требуемые толщины стенок контейнера, но является дорогостоящим, так как требуется охлаждение, и, поскольку СО2 имеет твердую фазу, существует опасность, что может образоваться твердый диоксид углерода. Образование твердого диоксида углерода делает перемещение СО2 с помощью перекачивания проблематичным и, из-за рисков блокировки труб или клапанов, потенциально опасным.However, transporting liquid carbon dioxide is not a problem-free or cheap task. If liquid CO 2 is not cooled, the pressures required to maintain it in a liquid state are high (6-8 MPa abs. (60-80 bar abs.)), Which makes the required wall thicknesses of the containers under pressure large and Such containers for transporting non-refrigerated liquid CO2 are very expensive. Transporting liquid CO2 at temperatures below ambient lowers the required pressures and the required wall thicknesses of the container, but is expensive because cooling is required, and since CO2 has a solid phase, there is a danger that solid carbon dioxide can form. The formation of solid carbon dioxide makes the transfer of CO2 by pumping problematic and, due to the risks of blockage of pipes or valves, potentially dangerous.

Таким образом, подводя экономический баланс, возникающий от охлаждения и стоимости контейнера, и избегая опасности образования твердого СО2, в любых данных обстоятельствах обычно будут существовать температура и давление, которые являются оптимальными для жидкого СО2 в контейнерах, например температура, которая ниже температуры окружающей среды, и давление, которое выше давления окружающей среды, но еще является докритическим (критической точкой для СО2 является 7,38 МПа абс. (73,8 бар абс.)). Обычно для крупномасштабного транспортирования жидкого СО2 оптимальная температура может находиться в интервале от -55 до -45°С и давление может составлять от 0,55 до 0,75 МПа абс. (от 5,5 до 7,5 бар абс.), т.е. параметры, соответствующие положению на фазовой диаграмме для СО2, которое чуть выше тройной точки в показателях температуры и давления. Тройная точка для СО2 имеет давление 0,52 МПа абс. (5,2 бар абс.) и температуру -56,6°С. Более низкие температуры и давления повышают риск образования сухого льда; более высокие давления требуют более дорогостоящих контейнеров; более низкие давления повышают образование газа или твердого вещества.Thus, summing up the economic balance arising from the cooling and cost of the container, and avoiding the danger of the formation of solid CO 2 , in any given circumstances, there will usually be temperature and pressure that are optimal for liquid CO 2 in containers, for example, a temperature that is below ambient temperature. medium, and pressure, which is higher than the ambient pressure, but still is subcritical (the critical point for CO 2 is 7.38 MPa abs. (73.8 bar abs.)). Usually for large-scale transportation of liquid CO 2 the optimum temperature can be in the range from -55 to -45 ° C and the pressure can be from 0.55 to 0.75 MPa abs. (5.5 to 7.5 bar abs.), i.e. parameters corresponding to the position on the phase diagram for CO2, which is slightly above the triple point in terms of temperature and pressure. The triple point for CO 2 has a pressure of 0.52 MPa abs. (5.2 bar abs.) And a temperature of -56.6 ° C. Lower temperatures and pressures increase the risk of dry ice formation; higher pressures require more expensive containers; lower pressures increase the formation of gas or solids.

В то время как мелкомасштабное производство (например, в настоящее время обычно 0,1 т/год) жидкого диоксида углерода является относительно тривиальным и обычно включающим два, три или четыре цикла сжатия и охлаждения/расширения, массовое производство на уровне миллионов тонн ни в коем случае не является обычным, так как, начиная от газа, которым является или, главным образом, является диоксид углерода при температуре и давлении приблизительно окружающей среды, превращение этого исходного материала в жидкий диоксид углерода при температурах и давлениях, которые являются желательными для массовой транспортировки, включает значительное повышение давления и потребление энергии.While small-scale production (for example, currently typically 0.1 tons / year) of liquid carbon dioxide is relatively trivial and usually involves two, three or four cycles of compression and cooling / expansion, mass production at the level of millions of tons is by no means case is not usual, since, starting from a gas, which is or mainly carbon dioxide at a temperature and pressure of approximately the environment, the conversion of this raw material into liquid carbon dioxide at a temperature The x and pressures that are desirable for mass transportation include a significant increase in pressure and energy consumption.

Заявители обнаружили, что производство жидкого диоксида углерода большими партиями и при температурах и давлениях, желательных для массовой транспортировки, можно осуществлять экологически безопасным и эффективным способом путем получения жидкого диоксида углерода или диоксида углерода в виде плотной текучей среды (т.е. сверхкритического) при температурах и давлениях выше желаемых значений, его расширения для образования жидкого диоксида углерода при желаемых значениях и холодного газообразного диоксида углерода, который подают рециклом в циклы сжатия и охлаждения/расширения, снижая посредством таких циклов значение энтальпии потока СО2. При таком спосоApplicants have found that the production of liquid carbon dioxide in bulk and at temperatures and pressures desirable for mass transportation can be carried out in an environmentally safe and efficient way by producing liquid carbon dioxide or carbon dioxide in the form of a dense fluid (i.e. supercritical) at temperatures and pressures above the desired values, its expansion to form liquid carbon dioxide at the desired values, and cold carbon dioxide gas, which is fed iklom in compression and cooling cycles / expansion, by reducing the value of such cycles CO2 flow enthalpy. With this way

- 1 012122 бе не требуется дорогостоящего охлаждающего агента и можно избежать выделения СО2 в атмосферу.- 1 012122 ba does not require an expensive cooling agent and it is possible to avoid the release of CO 2 into the atmosphere.

Таким образом, с точки зрения одного из аспектов, изобретение обеспечивает способ получения из загружаемого газа, который включает диоксид углерода, жидкого диоксида углерода при желаемых температуре и давлении, причем эта температура ниже температуры окружающей среды, выше температуры тройной точки для диоксида углерода и ниже температуры критической точки для диоксида углерода и это давление выше давления окружающей среды, выше давления тройной точки для диоксида углерода и ниже давления критической точки для диоксида углерода; указанный способ включает подачу указанного загружаемого газа во входное отверстие установки для сжижения, имеющей проточный путь от указанного входного отверстия к выходному отверстию, соединенному с расширительной камерой; пропускание указанного газа в виде текучей среды по проточному пути через указанную установку и обработку указанной текучей среды путем множества циклов сжатия и охлаждения, чтобы посредством этого образовать жидкий или сверхкритический диоксид углерода, имеющий температуру и давление выше указанных желаемых температуры и давления; пропускание указанного жидкого или сверхкритического диоксида углерода через указанное выходное отверстие в указанную расширительную камеру для образования в указанной камере газообразного диоксида углерода и жидкого диоксида углерода при желаемых температуре и давлении, и подачу рециклом указанного газообразного диоксида углерода в текучую среду, протекающую через указанный цикл сжатия и охлаждения, и, возможно, извлечение указанного жидкого диоксида углерода при указанных желаемых температуре и давлении из указанной расширительной камеры.Thus, from the point of view of one of the aspects, the invention provides a method for producing from feed gas, which includes carbon dioxide, liquid carbon dioxide at the desired temperature and pressure, this temperature being lower than the ambient temperature, higher than the triple point temperature for carbon dioxide and lower than the critical point for carbon dioxide and this pressure is higher than the ambient pressure, higher than the triple point pressure for carbon dioxide and lower than the critical point pressure for carbon dioxide; said method comprises supplying said feed gas to an inlet opening of a liquefaction plant having a flow path from said inlet opening to an outlet opening connected to an expansion chamber; passing said gas in the form of a fluid through a flow path through said installation and processing said fluid through multiple compression and cooling cycles to thereby form liquid or supercritical carbon dioxide having a temperature and pressure higher than said desired temperature and pressure; passing said liquid or supercritical carbon dioxide through said outlet to said expansion chamber to form carbon dioxide gas and liquid carbon dioxide in said chamber at the desired temperature and pressure, and recycling said carbon dioxide gas into the fluid flowing through said compression cycle and cooling, and possibly removing the specified liquid carbon dioxide at the specified desired temperature and pressure from the specified extender hydrochloric chamber.

Один или более циклов сжатия и охлаждения, а предпочтительно все такие циклы, могут дополнительно включать стадию расширения, которая, конечно, будет дополнительно охлаждать текучую среду. Особенно предпочтительно, чтобы текучая среда, протекающая на каждую стадию сжатия, была однофазной, т.е. газообразной или плотной текучей средой (сверхкритической); однако, возможно, любой из двух продуктов заключительной стадии сжатия и охлаждения включает жидкий диоксид углерода или диоксид углерода в виде плотной текучей среды.One or more cycles of compression and cooling, and preferably all such cycles, may additionally include an expansion stage, which, of course, will further cool the fluid. It is particularly preferable that the fluid flowing at each stage of compression is single phase, i.e. gaseous or dense fluid (supercritical); however, perhaps either of the two products of the final stage of compression and cooling includes liquid carbon dioxide or carbon dioxide in the form of a dense fluid.

Если желательно, расширительную камеру можно отсоединять от установки для сжижения, и она, таким образом, может служить в качестве сосуда для транспортировки жидкого диоксида углерода. Однако предпочтительно, чтобы расширительная камера имела отверстие для удаления жидкости, через которое жидкий диоксид углерода можно выводить в сосуд для транспортировки. Расширительной камерой может быть любой элемент, подходящий для расширения, такой как расширительный клапан и аналогичные устройства.If desired, the expansion chamber can be disconnected from the liquefaction plant, and it can thus serve as a vessel for transporting liquid carbon dioxide. However, it is preferable that the expansion chamber has an opening for the removal of liquid through which liquid carbon dioxide can be discharged into a vessel for transport. The expansion chamber can be any element suitable for expansion, such as an expansion valve and similar devices.

Газообразный диоксид углерода, который подают рециклом, предпочтительно пропускают через один или более теплообменников, чтобы извлечь энергию из потока текучей среды перед его подачей рециклом в поток текучей среды в точке, расположенной выше по потоку.The carbon dioxide gas that is recycled is preferably passed through one or more heat exchangers to extract energy from the fluid stream before it is recycled to the fluid stream at a point upstream.

Поскольку загружаемый газ может содержать примеси, например воду, азот и т.д., желательно поток текучей среды подвергнуть одной или более обработок для их удаления. В зависимости от конструкции установки, эти стадии удаления могут вызывать некоторое побочное удаление диоксида углерода из установки в другой форме, чем жидкий СО2. Однако тщательное проектирование может привести к только минимальному удалению такого не жидкого диоксида углерода.Since the feed gas may contain impurities, such as water, nitrogen, etc., it is desirable to subject the fluid stream to one or more treatments to remove them. Depending on the plant design, these removal steps may cause some side removal of carbon dioxide from the plant in a form other than liquid CO 2 . However, careful design can only lead to minimal removal of such non-liquid carbon dioxide.

В общем, по меньшей мере 2 (например, от 2 до 8, предпочтительно 4) стадии сжатия требуются для преобразования текучей среды в жидкий или сверхкритический диоксид углерода. Предпочтительно осуществлять удаление воды после по меньшей мере одной стадии сжатия и перед заключительной стадией сжатия, например между второй и третьей стадиями сжатия, обычно после стадии охлаждения, следующей за предшествующей стадией сжатия. Особенно предпочтительно осуществлять удаление воды перед каждой стадией сжатия. Желательно газ СО2 сушить до уровня частей на миллион (ррт) путем адсорбции после последнего сепаратора.In general, at least 2 (eg, from 2 to 8, preferably 4) compression steps are required to convert the fluid into liquid or supercritical carbon dioxide. It is preferable to remove water after at least one compression stage and before the final compression stage, for example, between the second and third compression stages, usually after the cooling stage following the preceding compression stage. It is especially preferable to carry out the removal of water before each stage of compression. It is desirable to dry the CO 2 gas to the level of parts per million (ppm) by adsorption after the last separator.

Воду следует удалять, чтобы избежать гидратов, замораживания воды, коррозии и капель воды в компрессорной подаче. Растворимость воды в газе СО2 уменьшается при более высоком давлении и более низких температурах. Воду можно удалять несколькими способами, например используя сепараторы или путем пропускания через адсорбент воды, или слой адсорбента, или фильтр. Предпочтительно большую часть воды удаляют в сепараторах после каждой стадии сжатия и охлаждения.Water should be removed to avoid hydrates, freezing of water, corrosion and water droplets in the compressor feed. The solubility of water in a CO 2 gas decreases at higher pressures and lower temperatures. Water can be removed in several ways, for example using separators or by passing water through an adsorbent, or an adsorbent layer, or a filter. Preferably, most of the water is removed in the separators after each stage of compression and cooling.

Для удаления воды путем конденсации и с помощью сепараторов газ СО2 с жидкими загрязняющими веществами (например, вода, а также другие жидкости, такие как сжиженные тяжелые углеводороды) поступает в сепаратор, где конденсированные жидкости отводят из основания сепаратора и СО2 остается в верхней части сепаратора в газообразной форме.To remove water by condensation and using separators, CO 2 gas with liquid pollutants (for example, water, as well as other liquids, such as liquefied heavy hydrocarbons) enters the separator, where condensed liquids are removed from the base of the separator and CO2 remains in the upper part of the separator in gaseous form.

Желательно сухой газ, покидающий сепаратор или сепараторы, проводить через адсорбционную установку перед пропусканием на следующую стадию сжатия. Чтобы осуществлять непрерывную работу, желательно иметь две или более такие адсорбционные установки, расположенные параллельно, так что одну можно регенерировать (например, путем пропускания через нее горячего газа), а в это время использовать другую. Газом, используемым для регенерации, обычно является газообразный диоксид углерода, который подают рециклом. Горячий, влажный диоксид углерода, покидающий регенерируемую установку, при желании можно подавать рециклом в текучую среду в точке, расположенной вышеIt is desirable to dry the gas leaving the separator or separators through an adsorption unit before passing to the next compression stage. In order to carry out continuous work, it is desirable to have two or more such adsorption units arranged in parallel, so that one can be regenerated (for example, by passing hot gas through it) and at that time use another. The gas used for regeneration is typically carbon dioxide gas, which is recycled. Hot, humid carbon dioxide leaving the regenerated plant can, if desired, be recycled to the fluid at a point above

- 2 012122 по потоку, например между первой и второй стадиями сжатия, предпочтительно между стадией сжатия и последующими стадиями охлаждения.- 2,012,122 downstream, for example, between the first and second compression stages, preferably between the compression stage and the subsequent cooling stages.

Особенно предпочтительно последнюю свободную воду удалять в сепараторе перед последней стадией сжатия при давлении от 2 до 4 МПа (от 20 до 40 бар) и температуре, близкой к кривой образования гидратов, которая находится в интервале от 10 до 15°С. Желательно газ СО2 сушить до уровня ррт путем адсорбции после последнего сепаратора.Particularly preferably, the last free water is removed in the separator before the last compression stage at a pressure of 2 to 4 MPa (20 to 40 bar) and a temperature close to the hydrate formation curve, which is in the range of 10 to 15 ° C. It is desirable to dry the CO 2 gas to the level of ppm by adsorption after the last separator.

Когда загружаемый газ содержит дополнительные газы, которые при температуре окружающей среды претерпевают фазовый переход в жидкую фазу при температуре ниже, чем эта величина для диоксида углерода, например такие газы, как азот, кислород, метан или этан, эти газы желательно удалять перед последним расширением.When the feed gas contains additional gases that undergo a phase transition to the liquid phase at ambient temperature at a temperature lower than this value for carbon dioxide, such as gases such as nitrogen, oxygen, methane or ethane, it is desirable to remove these gases before the last expansion.

Следовательно, для таких загружаемых газов желательно, чтобы способ сжижения включал стадию, на которой удаляют такие «летучие компоненты». Это предпочтительно происходит после стадии сжатия или охлаждения, которая образует жидкий СО2 или, более предпочтительно, текучую среду, которая состоит из такого количества газа, которое нужно удалить на стадии извлечения, и оставшейся части в жидкой фазе. Если отводят тепло при давлениях выше критического (КД) в сверхкритической фазе, удаление летучих компонентов осуществляют после первой стадии расширения, где текучая среда находится в двухфазной области ниже КД с небольшой долей газа.Therefore, for such feed gases, it is desirable that the liquefaction method includes a stage in which such "volatile components" are removed. This preferably occurs after a compression or cooling stage, which forms liquid CO 2 or, more preferably, a fluid that consists of that amount of gas that must be removed during the extraction stage, and the remainder in the liquid phase. If heat is removed at pressures above critical (KD) in the supercritical phase, the removal of volatile components is carried out after the first expansion stage, where the fluid is in the two-phase region below the KD with a small fraction of gas.

Удаление летучих компонентов можно осуществлять в разделительной колонне после отвода тепла вблизи к линии точки росы. При давлениях транспортирования 0,6-0,7 МПа абс. (6-7 бар абс.) только небольшие доли летучих компонентов, обычно 0,2-0,5 мол.%, можно включать в продукт, чтобы гарантировать отсутствие образования сухого льда. Если в загрузке присутствует больше летучих компонентов, их следует удалять. Можно использовать разделительный бак; однако, предпочтительно используют разделительную колонну, чтобы избежать выпуска больших количеств СО2 в атмосферу. Охлаждение в холодильнике обеспечивают путем испарения жидкого СО2 на стадиях с промежуточным давлением или из бака с продуктом. Как эмпирическое правило, потеря СО2 равна количеству летучих компонентов в загрузке.Removal of volatile components can be carried out in a separation column after the heat is removed near the dew point line. At transportation pressures of 0.6-0.7 MPa abs. (6-7 bar abs.) Only small portions of volatile components, usually 0.2-0.5 mol.%, Can be included in the product to ensure no formation of dry ice. If there are more volatile components in the load, they should be removed. A separating tank can be used; however, a separation column is preferably used to avoid the release of large quantities of CO2 into the atmosphere. Refrigeration in the refrigerator is provided by evaporation of liquid CO2 at stages with intermediate pressure or from a tank with a product. As a rule of thumb, the loss of CO 2 is equal to the amount of volatile components in the load.

Для дополнительного улучшения удаления летучих компонентов некоторое количество или весь жидкий СО2, выгружаемый из разделительной колонны, можно подогревать (например, в ребойлере) и возвращать в эту разделительную колонну. Альтернативно, ребойлер можно объединить с разделительной колонной.To further improve the removal of volatile components, some or all of the liquid CO 2 discharged from the separation column can be heated (for example, in a reboiler) and returned to this separation column. Alternatively, the reboiler can be combined with a separation column.

Охлаждающие устройства для охлаждения потока текучей среды могут использовать диоксид углерода в качестве охлаждающего агента. Однако охлаждающие устройства, по меньшей мере, на первых стадиях сжатия и охлаждения просто используют текучую среду из внешнего источника, обычно воду, например морскую, речную или озерную воду, или воздух окружающей среды.Cooling devices for cooling fluid flow can use carbon dioxide as a cooling agent. However, cooling devices, at least in the early stages of compression and cooling, simply use fluid from an external source, usually water, such as sea, river or lake water, or ambient air.

Установка, используемая в способе по настоящему изобретению, предпочтительно включает газонепроницаемые трубопроводы, соединяющие различные рабочие устройства, т.е. компрессоры, охлаждающие устройства, нагреватели, теплообменники и т.д., снабженные подходящими клапанами. В идеале, проточный путь имеет только одно входное отверстие (для загружаемого газа) и только одно выходное отверстие (для жидкого СО2); однако, в некоторых исполнениях присутствуют выходные отверстия для удаления воды или летучих компонентов.The installation used in the method of the present invention preferably includes gas-tight pipelines connecting various operating devices, i.e. compressors, cooling devices, heaters, heat exchangers, etc., fitted with suitable valves. Ideally, the flow path has only one inlet (for feed gas) and only one outlet (for liquid CO 2 ); however, in some versions there are outlet openings for removing water or volatile components.

Загружаемым газом по изобретению является предпочтительно, главным образом, диоксид углерода (исходя из молярного соотношения), например от 55 до 100 мол.% СО2 или от 70 до 95 мол.% СО2, в особенности по меньшей мере 70 мол.% СО2, главным образом, по меньшей мере 90 мол.% СО2, особенно до 95 мол.% СО2. Более предпочтительно загружаемый газ содержит менее 0,5 мол.% летучих компонентов и менее 0,1 мол.% воды. Предпочтительно содержание воды не превышает 500 ррт по массе. Как отмечено выше, диоксид углерода, получаемый как побочный продукт производства аммиака, или диоксид углерода, улавливаемый на угольных или газовых электростанциях, являются особенно подходящими.The charge gas according to the invention is preferably mainly carbon dioxide (based on the molar ratio), for example from 55 to 100 mol.% CO 2 or from 70 to 95 mol.% CO 2 , in particular at least 70 mol.% CO 2 , mainly at least 90 mol.% CO 2 , especially up to 95 mol.% CO 2 . More preferably, the feed gas contains less than 0.5 mol.% Volatile components and less than 0.1 mol.% Water. Preferably the water content does not exceed 500 ppm by weight. As noted above, carbon dioxide produced as a by-product of ammonia production, or carbon dioxide captured in coal or gas power plants, is particularly suitable.

С точки зрения другого аспекта, изобретение также обеспечивает установку для сжижения диоксида углерода, включающую проточный канал для прохождения диоксида углерода от входного отверстия до выходного отверстия, причем указанный канал включает множество компрессоров и охлаждающих устройств, расположенных последовательно, расширительную камеру в указанном проточном канале, расположенную ниже по потоку от заключительного компрессора и охлаждающего устройства, и канал рециркуляции, размещенный для возврата газообразного диоксида углерода из указанной расширительной камеры в указанный проточный канал выше по потоку от указанного заключительного компрессора и охлаждающего устройства.In terms of another aspect, the invention also provides a liquefaction facility for carbon dioxide, including a flow channel for passing carbon dioxide from the inlet to the outlet, and said channel includes a plurality of compressors and cooling devices arranged in series, an expansion chamber in said flow channel located downstream of the final compressor and cooling unit, and a recirculation channel placed to return gaseous carbon dioxide Erode from said expansion chamber into said flow channel upstream of said final compressor and cooling device.

Установку по изобретению для удобства снабжают дополнительными конструкционными узлами, обсуждаемыми выше в связи со способом изобретения.For convenience, the plant according to the invention is provided with additional structural units discussed above in connection with the method of the invention.

Далее будут обсуждены воплощения изобретения путем иллюстрации и со ссылкой на следующие неограничивающие примеры и сопровождающие чертежи.Embodiments of the invention will now be discussed by way of illustration and with reference to the following non-limiting examples and accompanying drawings.

На фиг. 1 показана схема воплощения установки по изобретению;FIG. 1 shows a diagram of an embodiment of an installation according to the invention;

и на фиг. 2 показана схема предпочтительного воплощения установки по изобретению.and in FIG. 2 shows a preferred embodiment of the installation according to the invention.

На фиг. 1 представлена схема основных элементов установки. Загружаемый газ, содержащий 100 мол.% диоксида углерода, подают из источника (не показан) во входное отверстие трубопровода 1.FIG. 1 is a diagram of the main elements of the installation. Downloadable gas containing 100 mol.% Carbon dioxide, is fed from a source (not shown) into the inlet of the pipeline 1.

- 3 012122- 3 012122

Газ подают в первый компрессор 2 и затем в первое промежуточное охлаждающее устройство 4 через трубопровод 3. Вторую стадию сжатия и охлаждения выполняют с помощью компрессора 5 и охлаждающего устройства 7 второй стадии (соединенных трубопроводом 6), а заключительной стадии сжатия достигают, используя компрессор 8 и охлаждающее устройство 9. Тепло извлекают в каждом из охлаждающих устройств 4, 7 и 9, используя воздух окружающей среды или воду (трубопроводы не показаны) в качестве охлаждающей среды.The gas is fed to the first compressor 2 and then to the first intermediate cooling device 4 through pipe 3. The second stage of compression and cooling is performed using a compressor 5 and a cooling device 7 of the second stage (connected by pipe 6), and the final stage of compression is achieved using compressor 8 and the cooling device 9. Heat is extracted in each of the cooling devices 4, 7 and 9 using ambient air or water (pipelines not shown) as the cooling medium.

Выход для текучей среды с последней стадии сжатия соединяют с первым входом 10а теплообменника 10. Первый выход 10Ь теплообменника 10 соединяют с первым входом 13а второго теплообменника 13. В добавление, первый выход 10Ь соединяют через трубопровод 12 и расширительный клапан 11 со вторым выходом 10с теплообменника 10. Расширительный клапан 11 размещают для расширения и охлаждения потока из первого выхода 10Ь теплообменника 10. Он работает, чтобы охлаждать текучую среду, протекающую между 10 и 10Ь. Подаваемый рециклом газообразный диоксид углерода, протекающий между третьим входом 10е и 101, также охлаждает текучую среду, протекающую от 10а к 10Ь. Второй выход 10й соединяют с трубопроводом 6, расположенным между компрессором 5 и охлаждающим устройством 7, чтобы подавать рециклом газ, отводимый вниз по трубопроводу 12.The outlet for the fluid from the last compression stage is connected to the first inlet 10a of the heat exchanger 10. The first outlet 10b of the heat exchanger 10 is connected to the first inlet 13a of the second heat exchanger 13. In addition, the first outlet 10b is connected via pipe 12 and the expansion valve 11 to the second outlet 10c of the heat exchanger 10 The expansion valve 11 is positioned to expand and cool the flow from the first outlet 10b of the heat exchanger 10. It works to cool the fluid flowing between 10 and 10b. The recycled carbon dioxide gas flowing between the third inlet 10e and 101 also cools the fluid flowing from 10a to 10b. The second outlet 10 is connected to the pipeline 6 located between the compressor 5 and the cooling device 7, to recycle the gas discharged down the pipeline 12.

Текучая среда из первого выхода 10Ь теплообменника 10 проходит через дополнительный теплообменник 13 к расширительному клапану 14. Затем текучую среду расширяют до давления транспортирования с помощью расширительного клапана 14 и подают в сепаратор 15. Газовую фазу (или мгновенно выделяющийся газ) возвращают через трубопровод 16 и теплообменники 13 и 10, соответственно, в трубопровод 3, расположенный между первым компрессором 2 и первым охлаждающим устройством 4. Размещение двух теплообменников 10 и 13 осуществляют для охлаждения потока текучей среды, проходящего между 10а, 10Ь, 13а и 13Ь, поскольку мгновенно выделяющийся газ в трубопроводе 16 и расширенный загружаемый газ в трубопроводе 12 находятся при более низкой температуре. Это повышает производительность способа.The fluid from the first outlet 10b of the heat exchanger 10 passes through an additional heat exchanger 13 to the expansion valve 14. The fluid is then expanded to transport pressure using the expansion valve 14 and fed to the separator 15. The gas phase (or instantaneous gas) is returned through pipe 16 and heat exchangers 13 and 10, respectively, in the pipeline 3, located between the first compressor 2 and the first cooling device 4. The placement of two heat exchangers 10 and 13 is carried out to cool the flow of fluid cf rows passing between 10a, 10b, 13a and 13b because the flash gas in line 16 and expanded loadable gas in line 12 are at a lower temperature. This improves the performance of the method.

Жидкую фазу, отделяемую в сепараторе 15, выпускают через выход 17 в хранилище или в сосуд для транспортировки (не показано).The liquid phase separated in the separator 15 is discharged through the outlet 17 into the storage or into the vessel for transportation (not shown).

Расширение сжатых текучих сред, как описано выше, может просто включать использование клапана Джоуля-Томпсона. Альтернативно, для расширения сжатых текучих сред, как отмечено выше, можно использовать турбодетандер. Это повышает эффективность использования энергии в способе.The expansion of compressed fluids, as described above, may simply involve the use of a Joule-Thompson valve. Alternatively, a turboexpander can be used to expand compressed fluids, as noted above. This increases the energy efficiency in the method.

Как показано на фиг. 2, загружаемый газ подают во входное отверстие трубопровода 18 на установке и оттуда в сепаратор 20, который служит для конденсации воды, которую удаляют через трубопровод 21. Затем газ проходит через трубопровод 22 в компрессор 23 первой стадии и в промежуточное охлаждающее устройство 24 первой стадии. Эту первую стадию удаления воды, сжатия и промежуточного охлаждения повторяют, как показано на фиг. 2, с помощью сепаратора 25, второго компрессора 26 и второго охлаждающего устройства 27. Выходящий поток из второго промежуточного охлаждающего устройства 27 пропускают по трубопроводу 29 через теплообменник 28, где температуру загружаемого газа дополнительно понижают путем теплообмена с газообразным диоксидом углерода, подаваемым рециклом из точки, расположенной ниже по потоку, в установке.As shown in FIG. 2, the feed gas is supplied to the inlet of the pipeline 18 at the installation and from there to the separator 20, which serves to condense water, which is removed through the pipeline 21. The gas then passes through the pipeline 22 to the first stage compressor 23 and to the intermediate cooling device 24 of the first stage. This first stage of water removal, compression and intermediate cooling is repeated, as shown in FIG. 2, using a separator 25, a second compressor 26 and a second cooling device 27. The effluent from the second intermediate cooling device 27 is passed through line 29 through a heat exchanger 28, where the temperature of the feed gas is further reduced by heat exchange with carbon dioxide gas recycled from a point, downstream installation.

Промежуточные охлаждающие устройства 24 и 27 отводят тепло в морскую воду.Intermediate cooling devices 24 and 27 remove heat into the sea water.

Загружаемый газ протекает из теплообменника 28 в сепаратор 30 через трубопровод 31. Воду, удаляемую в сепараторах 25 и 30, возвращают в первый сепаратор 20 через трубопроводы 32 и 33.The feed gas flows from the heat exchanger 28 to the separator 30 through the pipe 31. Water removed in the separators 25 and 30 is returned to the first separator 20 through the pipes 32 and 33.

Воду удаляют из загружаемого газа посредством трех сепараторов 20, 25 и 30 путем конденсации. Очень желательно удалять воду из загружаемого газа, чтобы избежать образования гидратов и коррозии, которые могут происходить, если присутствует вода в количестве, значительно большем чем 50 ррт (мас.). Удаление воды также увеличивает производительность способа.Water is removed from the feed gas through three separators 20, 25 and 30 by condensation. It is highly desirable to remove water from the feed gas in order to avoid the formation of hydrates and corrosion, which can occur if water is present in an amount significantly greater than 50 ppm (wt.). Removing water also increases the productivity of the process.

Загружаемый газ затем подают из третьего сепаратора 30 через трубопровод 34 в одну или две установки 35а и 35Ь для адсорбции воды, где содержание воды дополнительно понижают до приблизительно 50 ррт.The feed gas is then supplied from the third separator 30 through line 34 to one or two units 35a and 35b for adsorption of water, where the water content is further reduced to about 50 ppm.

На любой стадии одна установка для адсорбции воды находится в эксплуатации, в то время как другую регенерируют (сушат) с помощью горячего газообразного диоксида углерода из трубопровода 36. Влажный диоксид углерода из регенерируемой установки подают рециклом в трубопровод после первого компрессора 23 по трубопроводу 37.At any stage, one water adsorption unit is in operation, while the other is regenerated (dried) with hot carbon dioxide gas from conduit 36. Moist carbon dioxide from the regenerated plant is recycled to the pipeline after the first compressor 23 via conduit 37.

Загружаемый газ с содержанием воды приблизительно 50 ррт или менее подают через трубопровод 38 в компрессор 39 и охлаждающее устройство 40 заключительной стадии. Загружаемый газ покидает компрессор 39 при максимальном давлении способа (позиция 39 является заключительной стадией сжатия), и его охлаждают в охлаждающем устройстве 40, которое отводит тепло в морскую воду.Charging gas with a water content of approximately 50 ppm or less is fed through line 38 to a compressor 39 and a cooling device 40 of the final stage. The charge gas leaves the compressor 39 at the maximum pressure of the method (position 39 is the final stage of compression), and it is cooled in a cooling device 40, which transfers heat to seawater.

Затем жидкий СО2 проходит через трубопровод 41 в колонну для удаления летучих компонентов, где летучие компоненты удаляют путем дистилляции. Летучие компоненты удаляют в верхней части колонны, оставляя основную массу СО2 в жидкой фазе. Жидкий диоксид углерода отводят через трубопровод 43. Для улучшения удаления летучих компонентов к нижней части колонны присоединяют ребойлер 44. Ребойлер обеспечивает тепло в нижней части колонны для отделения выпариванием летучих компонентов и, таким образом, улучшает отделение летучих компонентов от СО2. Чтобы улучшить изLiquid CO 2 then passes through conduit 41 to the column to remove volatile components, where the volatile components are removed by distillation. The volatile components are removed at the top of the column, leaving the bulk of the CO 2 in the liquid phase. Liquid carbon dioxide is removed through conduit 43. To improve the removal of volatile components, a reboiler 44 is attached to the bottom of the column. The reboiler provides heat at the bottom of the column for separation by volatile components and thus improves the separation of volatile components from CO 2 . To improve from

- 4 012122 влечение СО2 в обогащенном летучими компонентами потоке газа вверху колонны, в верхней части колонны помещают холодильник. Требуемую охлаждающую функцию холодильника обеспечивают испарением жидкого СО2 при промежуточном или конечном давлении.- 4 012122 attraction of CO 2 in the gas flow enriched with volatile components at the top of the column, a refrigerator is placed in the upper part of the column. The required cooling function of the refrigerator is provided by evaporation of liquid CO 2 at intermediate or final pressure.

Оставшийся жидкий диоксид углерода проходит через теплообменник 45 в расширительное устройство 46, которое вырабатывает холодный газообразный диоксид углерода и жидкий диоксид углерода. Жидкость направляют через трубопровод 47 и теплообменник 48 в заключительный расширительный бак 49, в котором существуют желаемые температура и давление. Газ разделяют, часть протекает его через трубопровод 50 назад через теплообменник 45 и оттуда через трубопровод 51 в теплообменник 28, а часть - по трубопроводу 52 через теплообменник 53 и оттуда через трубопроводы 54 и 51 в теплообменник 28. Теплообменник 53 служит в качестве холодильника для колонны 42.The remaining liquid carbon dioxide passes through heat exchanger 45 to an expansion device 46, which produces cold carbon dioxide gas and liquid carbon dioxide. The fluid is directed through line 47 and heat exchanger 48 to the final expansion tank 49, in which the desired temperature and pressure exist. Gas is separated, part flows through pipe 50 back through heat exchanger 45 and from there through pipe 51 to heat exchanger 28, and part through pipeline 52 through heat exchanger 53 and from there through pipes 54 and 51 to heat exchanger 28. Heat exchanger 53 serves as a cooler for the column 42

Газ, образуемый в заключительном расширительном баке 49, подают через теплообменники 48, 28 и 55 в нагреватель 56, в котором его нагревают до температуры, достаточной, чтобы регенерировать установки 35а и 35Ь для адсорбции воды.The gas formed in the final expansion tank 49 is fed through heat exchangers 48, 28 and 55 to the heater 56, in which it is heated to a temperature sufficient to regenerate the units 35a and 35b to adsorb water.

Жидкий диоксид углерода в расширительном баке 49 можно отводить через трубопровод 57 в сосуд для транспортировки.Liquid carbon dioxide in the expansion tank 49 can be removed through the pipe 57 into the vessel for transportation.

В воплощении изобретения, показанном на фиг. 1, давление и температура перед компрессором 2 и после него составляют предпочтительно 0,5 МПа абс. (5 бар абс.)/25°С и 1,1 МПа абс. (11 бар абс.)/25°С.In the embodiment of the invention shown in FIG. 1, the pressure and temperature before compressor 2 and after it are preferably 0.5 MPa abs. (5 bar abs.) / 25 ° C and 1.1 MPa abs. (11 bar abs.) / 25 ° C.

В воплощении изобретения, показанном на фиг. 2, давления и температуры в местах, обозначенных А, В, С, Ό и т.д., являются предпочтительно такими, как указано ниже в таблице.In the embodiment of the invention shown in FIG. 2, pressures and temperatures in places designated A, B, C, Ό, etc., are preferably as shown in the table below.

Местоположение потока__________ Давление____________ТемператураFlow Location __________ Pressure _____________ Temperature

МПа абс. MPa abs. бар абс. bar abs °С ° С А BUT 0,11 0.11 1,1 1.1 25 25 В AT 0,11 0.11 1,1 1.1 25 25 С WITH 0,5 0.5 5 five 140 140 ϋ ϋ 0,45 0.45 4,5 4.5 20 20 Е E 0,45 0.45 4,5 4.5 20 20 Е E 2 2 20 20 140 140 С WITH 1,95 1.95 19,5 19.5 20 20 Н H 1,95 1.95 19,5 19.5 10 ten 1 one 1,95 1.95 19,5 19.5 10 ten ϋ ϋ 1,95 1.95 19,5 19.5 10 ten К TO 6 6 60 60 180 180 1_ one_ 6 6 60 60 20 20 м m 6 6 60 60 18 18 N N 6 6 60 60 -15 -15 О ABOUT 2,1 2.1 21 21 -20 -20 Р R 2,1 2.1 21 21 -20 -20 О ABOUT 2,1 2.1 21 21 -22 -22 К TO 0,65 0.65 6,5 6.5 -50 -50 8 eight 0,63 0.63 6,3 6.3 -27 -27 Т T 0,61 0.61 6,1 6.1 -5 -five и and 0,59 0.59 5,9 5.9 200 200 V V 0,57 0.57 5,7 5.7 400 400 νν νν 0,55 0.55 5,5 5.5 200 200 X X 2,05 2.05 20,5 20.5 -22 -22

Следующие три примера относятся к альтернативным путям, по которым можно осуществлять способ, в отношении отвода тепла выше или ниже критической точки загружаемого газа.The following three examples relate to alternative ways in which the method can be carried out with regard to the removal of heat above or below the critical point of the gas being loaded.

Пример 1. Отвод тепла в морскую воду/атмосферу ниже критической точки.Example 1. Heat removal to sea water / atmosphere below the critical point.

Диоксид углерода сжимают от давления подачи 0,1 МПа (1 бар) до максимального давления приблизительно 6 МПа (60 бар) за три стадии сжатия. Между каждой стадией сжатия загружаемый газ охлаCarbon dioxide is compressed from a feed pressure of 0.1 MPa (1 bar) to a maximum pressure of approximately 6 MPa (60 bar) in three stages of compression. Between each compression stage, the feed gas is cooled

- 5 012122 ждают, используя морскую воду или атмосферный воздух. Полностью сжатый загружаемый газ, т.е. выходящий из заключительного компрессора, конденсируют с помощью теплообменника, снова используя морскую воду. Конденсированный загружаемый газ расширяют до давления транспортирования, используя расширительный клапан, и сообщают с баком мгновенного испарения или сепаратором. В сепараторе жидкую фазу удаляют и отправляют в сосуд для транспортировки или хранения и газовую фазу возвращают на стадию сжатия.- 5 012122 wait using sea water or atmospheric air. Fully compressed feed gas, i.e. leaving the final compressor, condense with a heat exchanger, again using seawater. The condensed feed gas is expanded to transport pressure using an expansion valve and communicated with a flash tank or a separator. In the separator, the liquid phase is removed and sent to a vessel for transportation or storage and the gas phase is returned to the compression stage.

Пример 2. Отвод тепла во внешний контур охлаждения ниже критической точки.Example 2. Heat removal to the external cooling circuit below the critical point.

Загружаемый газ сжимают от давления подачи 0,1 МПа (1 бар) до максимального давления приблизительно 2,5 МПа (25 бар) за две стадии сжатия. Промежуточного охлаждения (между стадиями сжатия) достигают, используя морскую воду или атмосферный воздух. Сжатый загружаемый газ затем конденсируют, используя теплообменник, соединенный с внешним контуром охлаждения. Затем конденсированный загружаемый газ расширяют, используя расширительный клапан, до давления транспортирования и сообщают с баком мгновенного испарения или сепаратором. В сепараторе жидкую фазу удаляют и отправляют в сосуд для транспортировки или хранения и газовую фазу возвращают на стадию сжатия.The charge gas is compressed from a supply pressure of 0.1 MPa (1 bar) to a maximum pressure of approximately 2.5 MPa (25 bar) in two stages of compression. Intermediate cooling (between compression stages) is achieved using seawater or atmospheric air. The compressed feed gas is then condensed using a heat exchanger connected to an external cooling circuit. The condensed charge gas is then expanded using an expansion valve to transport pressure and communicated with the flash tank or the separator. In the separator, the liquid phase is removed and sent to a vessel for transportation or storage and the gas phase is returned to the compression stage.

Пример 3. Отвод тепла в морскую воду/атмосферу выше критической точки.Example 3. Heat removal to sea water / atmosphere above the critical point.

Загружаемый газ сжимают от давления подачи 0,1 МПа (1 бар) до максимального давления приблизительно 8,5 МПа (85 бар) (т.е. выше критического давления 7,38 МПа (73,8 бар)) за четыре стадии сжатия. Промежуточное охлаждение (между стадиями сжатия) выполняют, используя морскую воду или атмосферный воздух. Затем сжатый загружаемый газ охлаждают с получением сверхкритической фазы, используя морскую воду или атмосферный воздух. Затем сжатую текучую среду расширяют от сверхкритической фазы до давления транспортирования в двухфазной области, используя средство для расширения, и сообщают с баком мгновенного испарения или сепаратором. В сепараторе жидкую фазу удаляют и отправляют в сосуд для транспортировки или хранения и газовую фазу возвращают на стадию сжатия.The charge gas is compressed from a supply pressure of 0.1 MPa (1 bar) to a maximum pressure of approximately 8.5 MPa (85 bar) (i.e., above the critical pressure of 7.38 MPa (73.8 bar)) in four compression stages. Intermediate cooling (between compression stages) is performed using seawater or atmospheric air. The compressed charge gas is then cooled to form the supercritical phase using seawater or atmospheric air. The compressed fluid is then expanded from the supercritical phase to the transport pressure in the two-phase region, using expansion means, and communicated with the flash tank or the separator. In the separator, the liquid phase is removed and sent to a vessel for transportation or storage and the gas phase is returned to the compression stage.

Claims (9)

1. Способ получения жидкого диоксида углерода из загружаемого газа, содержащего диоксид углерода, осуществляемый при заданных температуре и давлении, причем эта температура ниже температуры окружающей среды, выше температуры тройной точки для диоксида углерода и ниже температуры критической точки для диоксида углерода, и это давление выше давления окружающей среды, выше давления тройной точки для диоксида углерода и ниже давления критической точки для диоксида углерода; при этом указанный способ включает подачу указанного загружаемого газа во входное отверстие установки для сжижения, имеющей проточный путь от указанного входного отверстия к выходному отверстию, соединенному с расширительной камерой;1. A method of producing liquid carbon dioxide from a feed gas containing carbon dioxide, carried out at a predetermined temperature and pressure, the temperature being lower than ambient temperature, higher than the triple point temperature for carbon dioxide and lower than the critical point temperature for carbon dioxide, and this pressure is higher ambient pressure above the triple point pressure for carbon dioxide and below the critical point pressure for carbon dioxide; wherein said method comprises supplying said feed gas to an inlet of a liquefaction apparatus having a flow path from said inlet to an outlet connected to an expansion chamber; пропускание указанного газа в виде текучей среды по проточному пути через указанную установку и обработку в ней текучей среды путем множества циклов сжатия и охлаждения для образования жидкого или сверхкритического диоксида углерода, имеющего температуру и давление выше указанных заданных температуры и давления;passing the specified gas in the form of a fluid through the flow path through the specified installation and processing the fluid in it through many compression and cooling cycles to form liquid or supercritical carbon dioxide having a temperature and pressure above the specified temperature and pressure; удаление воды после по меньшей мере одного цикла сжатия, но перед заключительным циклом сжатия;water removal after at least one compression cycle, but before the final compression cycle; пропускание жидкого или сверхкритического диоксида углерода через указанное выходное отверстие в расширительную камеру для образования в ней газообразного диоксида углерода и жидкого диоксида углерода при заданных температуре и давлении;passing liquid or supercritical carbon dioxide through said outlet opening into the expansion chamber to form gaseous carbon dioxide and liquid carbon dioxide therein at a predetermined temperature and pressure; подачу рециклом указанного газообразного диоксида углерода в текучую среду, протекающую через указанный цикл сжатия и охлаждения; и извлечение при необходимости жидкого диоксида углерода при указанных заданных температуре и давлении из расширительной камеры.feeding recycle said gaseous carbon dioxide into a fluid flowing through said compression and cooling cycle; and recovering, if necessary, liquid carbon dioxide at said predetermined temperature and pressure from the expansion chamber. 2. Способ по п.1, в котором один или более циклов сжатия дополнительно включают стадию расширения.2. The method according to claim 1, in which one or more compression cycles further include the stage of expansion. 3. Способ по п.1 или 2, в котором текучая среда, протекающая на каждый цикл сжатия, является однофазной.3. The method according to claim 1 or 2, in which the fluid flowing for each compression cycle is single-phase. 4. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором расширительная камера снабжена отверстием для удаления жидкости, через которое извлекают жидкий диоксид углерода.4. The method according to any one of the preceding paragraphs, in which the expansion chamber is provided with an opening for removing liquid through which liquid carbon dioxide is recovered. 5. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором подаваемый рециклом диоксид углерода проходит через один или более теплообменников.5. The method according to any one of the preceding paragraphs, in which the supplied recycle carbon dioxide passes through one or more heat exchangers. 6. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором подаваемый рециклом диоксид углерода возвращают в поток текучей среды в точке, расположенной выше по потоку.6. The method according to any one of the preceding paragraphs, in which the supplied recycle carbon dioxide is returned to the fluid stream at a point located upstream. 7. Способ по любому из предшествующих пунктов, включающий четыре цикла сжатия.7. The method according to any one of the preceding paragraphs, comprising four compression cycles. 8. Установка для сжижения диоксида углерода, предназначенная для получения жидкого диоксида углерода при заданных температуре и давлении, причем эта температура ниже температуры окружаю- 6 012122 щей среды, выше температуры тройной точки для диоксида углерода и ниже температуры критической точки для диоксида углерода, и это давление выше давления окружающей среды, выше давления тройной точки для диоксида углерода и ниже давления критической точки для диоксида углерода; при этом установка содержит проточный канал для прохода диоксида углерода от входного отверстия к выходному отверстию, причем указанный канал содержит множество компрессоров и охлаждающих устройств, расположенных последовательно, сепаратор для удаления воды, расположенный после по меньшей мере одного компрессора и перед заключительным компрессором, расширительную камеру в указанном проточном канале, расположенную ниже по потоку от заключительного компрессора и охлаждающего устройства; и канал рециркуляции, предназначенный для возврата газообразного диоксида углерода из указанной расширительной камеры в указанной проточный канал выше по потоку от указанных заключительного компрессора и охлаждающего устройства.8. A carbon dioxide liquefaction plant designed to produce liquid carbon dioxide at a predetermined temperature and pressure, the temperature being lower than the ambient temperature, higher than the triple point temperature for carbon dioxide and lower than the critical point temperature for carbon dioxide, and this pressure above ambient pressure, above triple point pressure for carbon dioxide and below critical point pressure for carbon dioxide; wherein the installation contains a flow channel for the passage of carbon dioxide from the inlet to the outlet, and the specified channel contains many compressors and cooling devices arranged in series, a separator for removing water, located after at least one compressor and in front of the final compressor, an expansion chamber in the specified flow channel located downstream of the final compressor and cooling device; and a recirculation channel for returning gaseous carbon dioxide from said expansion chamber to said flow channel upstream of said final compressor and cooling device. 9. Установка по п.8, в которой расширительная камера имеет отверстие для удаления жидкости, позволяющее извлекать из нее при необходимости жидкий диоксид углерода.9. The installation of claim 8, in which the expansion chamber has an opening for removing liquid, allowing you to remove from it, if necessary, liquid carbon dioxide.
EA200700046A 2004-07-16 2005-07-14 Process and apparatus for the liquefaction of carbon dioxide EA012122B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0416001A GB2416389B (en) 2004-07-16 2004-07-16 LCD liquefaction process
PCT/GB2005/002777 WO2006008482A1 (en) 2004-07-16 2005-07-14 Process and apparatus for the liquefaction of carbon dioxide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200700046A1 EA200700046A1 (en) 2007-08-31
EA012122B1 true EA012122B1 (en) 2009-08-28

Family

ID=32893728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200700046A EA012122B1 (en) 2004-07-16 2005-07-14 Process and apparatus for the liquefaction of carbon dioxide

Country Status (12)

Country Link
US (1) US20080156035A1 (en)
EP (1) EP1776553A1 (en)
JP (1) JP4913733B2 (en)
KR (1) KR100910278B1 (en)
CN (1) CN101052852A (en)
AU (2) AU2005263928C1 (en)
BR (1) BRPI0513429A (en)
CA (1) CA2574034C (en)
EA (1) EA012122B1 (en)
GB (1) GB2416389B (en)
NO (1) NO20070850L (en)
WO (1) WO2006008482A1 (en)

Families Citing this family (74)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0614250D0 (en) * 2006-07-18 2006-08-30 Ntnu Technology Transfer As Apparatus and Methods for Natural Gas Transportation and Processing
US7819951B2 (en) * 2007-01-23 2010-10-26 Air Products And Chemicals, Inc. Purification of carbon dioxide
US7850763B2 (en) 2007-01-23 2010-12-14 Air Products And Chemicals, Inc. Purification of carbon dioxide
US8584468B2 (en) 2007-02-09 2013-11-19 Dale Robert Lutz Reliable carbon-neutral power generation system
US9557057B2 (en) 2007-02-09 2017-01-31 Dale Robert Lutz Reliable carbon-neutral power generation system
US8505332B1 (en) * 2007-05-18 2013-08-13 Pilot Energy Solutions, Llc Natural gas liquid recovery process
US9200833B2 (en) 2007-05-18 2015-12-01 Pilot Energy Solutions, Llc Heavy hydrocarbon processing in NGL recovery system
US9574823B2 (en) 2007-05-18 2017-02-21 Pilot Energy Solutions, Llc Carbon dioxide recycle process
US9752826B2 (en) 2007-05-18 2017-09-05 Pilot Energy Solutions, Llc NGL recovery from a recycle stream having natural gas
US9255731B2 (en) 2007-05-18 2016-02-09 Pilot Energy Solutions, Llc Sour NGL stream recovery
US8061413B2 (en) 2007-09-13 2011-11-22 Battelle Energy Alliance, Llc Heat exchangers comprising at least one porous member positioned within a casing
US9254448B2 (en) 2007-09-13 2016-02-09 Battelle Energy Alliance, Llc Sublimation systems and associated methods
US8899074B2 (en) 2009-10-22 2014-12-02 Battelle Energy Alliance, Llc Methods of natural gas liquefaction and natural gas liquefaction plants utilizing multiple and varying gas streams
US9217603B2 (en) 2007-09-13 2015-12-22 Battelle Energy Alliance, Llc Heat exchanger and related methods
US8555672B2 (en) 2009-10-22 2013-10-15 Battelle Energy Alliance, Llc Complete liquefaction methods and apparatus
US9574713B2 (en) 2007-09-13 2017-02-21 Battelle Energy Alliance, Llc Vaporization chambers and associated methods
EP2092973A1 (en) 2008-02-25 2009-08-26 Siemens Aktiengesellschaft Method for densification of carbon dioxide or a gas exhibiting similar characteristics
EP2149769A1 (en) * 2008-07-31 2010-02-03 BP Alternative Energy International Limited Separation of carbon dioxide and hydrogen
GB2468920A (en) * 2009-03-27 2010-09-29 Framo Eng As Subsea cooler for cooling a fluid flowing in a subsea flow line
CN101539364B (en) * 2009-04-17 2012-07-18 惠生工程(中国)有限公司 Pyrolysis gas compression system improvement technique featuring light dydrocarbon sequential separation procedure
DE102009026970A1 (en) * 2009-06-16 2010-12-23 Tge Marine Gas Engineering Gmbh Method for reducing the emission of carbon dioxide and device
US20120174622A1 (en) * 2009-07-13 2012-07-12 Alstom Technology Ltd System for gas processing
RU2012117598A (en) * 2009-09-28 2013-11-20 Конинклейке Филипс Элекроникс Н.В. SYSTEM AND METHOD FOR LIQUIDATION AND STORAGE OF A FLUID
US20110094261A1 (en) * 2009-10-22 2011-04-28 Battelle Energy Alliance, Llc Natural gas liquefaction core modules, plants including same and related methods
FR2954179B1 (en) * 2009-12-22 2014-03-28 Air Liquide METHOD AND APPARATUS FOR DRYING AND COMPRESSING A CO2-RICH FLOW
EP2478312B1 (en) * 2010-04-16 2018-04-11 Her Majesty The Queen In Right Of Canada As Represented By The Minister Of Natural Resources Auto-refrigerated gas separation system for carbon dioxide capture and compression
CN101858685A (en) * 2010-05-26 2010-10-13 华北电力大学 CO2 separation-liquefaction-purification system and method
CN101871717B (en) * 2010-07-01 2011-11-09 代建钢 Complete equipment for CO2 recycling with CO2 vaporization and cool recycling device
EP2476476B1 (en) 2011-01-14 2018-05-30 General Electric Technology GmbH Compression of a carbon dioxide containing fluid
FR2971044A1 (en) * 2011-02-01 2012-08-03 Air Liquide Method for separating gas containing carbon dioxide to produce carbon dioxide enriched liquid flow in agro-food industry, involves sending part of liquid flow to exchanger, where part of flow is vaporized before being sent to lower part
FR2972792B1 (en) * 2011-03-16 2017-12-01 L'air Liquide Sa Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude METHOD AND APPARATUS FOR CO2 LIQUEFACTION
FR2974167B1 (en) * 2011-04-14 2015-11-06 Air Liquide METHOD AND APPARATUS FOR LIQUEFACTING A GAS
KR101227115B1 (en) * 2011-09-26 2013-01-28 서울대학교산학협력단 Apparatus and method for liquefying feed stream using mixture refrigerants, and system for transferring that apparatus
KR101195330B1 (en) * 2011-09-27 2012-10-31 서울대학교산학협력단 Apparatus and method for liquefying, and system for transferring that apparatus
US20130084794A1 (en) * 2011-09-29 2013-04-04 Vitali Victor Lissianski Systems and methods for providing utilities and carbon dioxide
US20130081409A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 General Electric Company Methods and systems for co2 condensation
KR101153103B1 (en) * 2011-10-11 2012-06-04 한국가스공사연구개발원 Carbon dioxide re-liquefaction process
JP5852839B2 (en) * 2011-10-18 2016-02-03 オルガノ株式会社 Carbon dioxide purification supply method and system
FR2986311A1 (en) * 2012-01-31 2013-08-02 Air Liquide METHOD AND APPARATUS FOR CONDENSING OR PSEUDOCONDENSING A GAS
KR101378995B1 (en) * 2012-03-22 2014-04-02 삼성중공업 주식회사 Carbon Dioxide Handling System And Method
US9205357B2 (en) * 2012-03-29 2015-12-08 The Boeing Company Carbon dioxide separation system and method
CN102706102B (en) * 2012-05-09 2014-12-10 深圳市明鑫高分子技术有限公司 System and method for purifying carbon dioxide in flue gas
US10655911B2 (en) 2012-06-20 2020-05-19 Battelle Energy Alliance, Llc Natural gas liquefaction employing independent refrigerant path
EP2685189A1 (en) * 2012-07-13 2014-01-15 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Process for storing liquid rich in carbon dioxide in solid form
JP5826265B2 (en) * 2012-09-13 2015-12-02 三菱重工コンプレッサ株式会社 Boosting system and gas boosting method
KR101310025B1 (en) * 2012-10-30 2013-09-24 한국가스공사 Re-liquefaction process for storing gas
JP6056638B2 (en) * 2013-04-30 2017-01-11 株式会社Ihi Method and apparatus for supplying alkali adjusting agent for compressor impurity separation mechanism
KR101399442B1 (en) * 2013-08-30 2014-05-28 한국기계연구원 Apparatus for liquefaction and underground injection of carbon dioxide
FR3016436B1 (en) * 2014-01-10 2019-05-10 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude METHOD AND APPARATUS FOR LIQUEFACTING A GASEOUS CO2 CURRENT
EP2990102A4 (en) * 2014-01-14 2016-08-31 Mitsubishi Heavy Ind Compressor Corp Pressure increasing system, and method for increasing pressure of gaseous body
KR101665336B1 (en) * 2014-02-17 2016-10-12 대우조선해양 주식회사 System And Method For Treatment Of Carbon-dioxide
CN104567273A (en) * 2014-11-27 2015-04-29 惠州凯美特气体有限公司 Expansion and liquefaction method for gas carbon dioxide
EP3254038B1 (en) * 2015-02-03 2018-12-12 iLNG B.V. System and method for processing a hydrocarbon-comprising fluid
JP6377012B2 (en) * 2015-04-28 2018-08-22 福島Di工業株式会社 Carbon dioxide gas recovery device
KR101714674B1 (en) * 2015-06-09 2017-03-09 대우조선해양 주식회사 Vessel Including Storage Tanks
KR101714676B1 (en) * 2015-06-16 2017-03-09 대우조선해양 주식회사 Vessel Including Storage Tanks
ITUB20151924A1 (en) * 2015-07-03 2017-01-03 Aerides S R L PROCEDURE AND PLANT FOR THE TREATMENT OF GASEOUS MIXTURES INCLUDING METHANE AND CARBON DIOXIDE
US11300022B2 (en) * 2015-08-14 2022-04-12 Jayant Jatkar Method and system for processing exhaust gas
JP6537639B2 (en) * 2016-02-09 2019-07-03 三菱重工コンプレッサ株式会社 Boost system
CN105758113A (en) * 2016-03-04 2016-07-13 浙江大学常州工业技术研究院 Fluctuating inlet heat exchange system and fluctuating inlet heat exchange method
CN105756733B (en) * 2016-03-10 2017-11-10 石家庄新华能源环保科技股份有限公司 A kind of energy supply method and system using carbon dioxide as carrier
CN105711429B (en) * 2016-03-19 2018-03-16 石家庄新华能源环保科技股份有限公司 A kind of compound new energy energy storage automobile
CN105835706B (en) * 2016-03-24 2018-03-16 石家庄新华能源环保科技股份有限公司 It is a kind of to utilize the vehicles that carbon dioxide energy storage is power
CN105909345A (en) * 2016-04-07 2016-08-31 北京建筑大学 Air separation type diesel engine CO2 collection system and working method thereof
CN106089339B (en) * 2016-06-07 2018-11-13 石家庄新华能源环保科技股份有限公司 The combined production device of carbonatite industry and the supercritical carbon dioxide for carrying fuel
EP3318829B1 (en) * 2016-11-04 2022-05-11 General Electric Technology GmbH System and method for producing liquid carbon dioxide
CN107300294B (en) * 2017-08-04 2023-05-30 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 Carbon dioxide liquefying device and method of flue gas carbon trapping system
CN108895765A (en) * 2018-05-22 2018-11-27 中石化宁波工程有限公司 A kind of co 2 liquefaction device and liquifying method
CN108709367A (en) * 2018-05-22 2018-10-26 中石化宁波工程有限公司 A kind of liquefying plant and application method of carbon dioxide
DE102018210030A1 (en) * 2018-06-20 2019-12-24 Thyssenkrupp Ag Use and recycling of supercritical CO2 as a solvent for PLA and other biodegradable polymers in the coating process for fertilizers
CN110567233A (en) * 2019-10-09 2019-12-13 江苏中关村科技产业园节能环保研究有限公司 carbon dioxide liquefaction device
CN110743313A (en) * 2019-10-29 2020-02-04 中国华能集团有限公司 Low-temperature flue gas adsorption denitration method
FR3120427B1 (en) * 2021-03-04 2023-03-31 Air Liquide Method and apparatus for liquefying a gas rich in CO2
WO2023144550A1 (en) * 2022-01-28 2023-08-03 PuriFire Labs Limited Extraction device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE579624C (en) * 1929-11-30 1933-07-01 I G Farbenindustrie Akt Ges Production of solid carbonic acid
US2585288A (en) * 1947-10-02 1952-02-12 Recovery of carbon dioxide
EP0646756A1 (en) * 1993-09-24 1995-04-05 Haffmans B.V. A method for preparing pure, gaseous carbon dioxide and an apparatus to be used therewith
EP0875725A2 (en) * 1997-05-01 1998-11-04 Praxair Technology, Inc. System for producing cryogenic liquid
US6301927B1 (en) * 1998-01-08 2001-10-16 Satish Reddy Autorefrigeration separation of carbon dioxide
US20020124594A1 (en) * 2000-05-02 2002-09-12 Alexandre Rojey Process and device for separation of at least one acid gas that is contained in a gas mixture
EP1319911A1 (en) * 1999-02-02 2003-06-18 Praxair Technology, Inc. Method for producing carbon dioxide

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4417449A (en) * 1982-01-15 1983-11-29 Air Products And Chemicals, Inc. Process for separating carbon dioxide and acid gases from a carbonaceous off-gas
US4977745A (en) * 1983-07-06 1990-12-18 Heichberger Albert N Method for the recovery of low purity carbon dioxide
US4947655A (en) * 1984-01-11 1990-08-14 Copeland Corporation Refrigeration system
US4541852A (en) * 1984-02-13 1985-09-17 Air Products And Chemicals, Inc. Deep flash LNG cycle
SU1479802A1 (en) * 1987-07-28 1989-05-15 Научно-Исследовательский Институт Технологии Криогенного Машиностроения Method and apparatus for producing liquid dewatered carbon dioxide
JPH031060U (en) * 1989-05-26 1991-01-08
US4952223A (en) * 1989-08-21 1990-08-28 The Boc Group, Inc. Method and apparatus of producing carbon dioxide in high yields from low concentration carbon dioxide feeds
JPH0564722A (en) * 1991-09-09 1993-03-19 Hitachi Ltd Separation of carbon dioxide in combustion exhaust gas
US5233837A (en) * 1992-09-03 1993-08-10 Enerfex, Inc. Process and apparatus for producing liquid carbon dioxide
US5681360A (en) * 1995-01-11 1997-10-28 Acrion Technologies, Inc. Landfill gas recovery
JP3286493B2 (en) * 1995-04-14 2002-05-27 株式会社東洋製作所 Carbon dioxide gas liquefaction equipment
US5842356A (en) * 1995-09-20 1998-12-01 Sun Microsystems, Inc. Electromagnetic wave-activated sorption refrigeration system
US5974829A (en) 1998-06-08 1999-11-02 Praxair Technology, Inc. Method for carbon dioxide recovery from a feed stream
US5927103A (en) * 1998-06-17 1999-07-27 Praxair Technology, Inc. Carbon dioxide production system with integral vent gas condenser
US6035662A (en) * 1998-10-13 2000-03-14 Praxair Technology, Inc. Method and apparatus for enhancing carbon dioxide recovery
MY125082A (en) * 1999-12-15 2006-07-31 Shell Int Research Compression apparatus for gaseous refrigerant
US6357257B1 (en) * 2001-01-25 2002-03-19 Praxair Technology, Inc. Cryogenic industrial gas liquefaction with azeotropic fluid forecooling
JP4213389B2 (en) * 2001-01-31 2009-01-21 株式会社前川製作所 Production, storage and utilization system for liquefied CO2 and dry ice and production, storage and utilization system for liquefied CO2 and hydrogen

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE579624C (en) * 1929-11-30 1933-07-01 I G Farbenindustrie Akt Ges Production of solid carbonic acid
US2585288A (en) * 1947-10-02 1952-02-12 Recovery of carbon dioxide
EP0646756A1 (en) * 1993-09-24 1995-04-05 Haffmans B.V. A method for preparing pure, gaseous carbon dioxide and an apparatus to be used therewith
EP0875725A2 (en) * 1997-05-01 1998-11-04 Praxair Technology, Inc. System for producing cryogenic liquid
US6301927B1 (en) * 1998-01-08 2001-10-16 Satish Reddy Autorefrigeration separation of carbon dioxide
EP1319911A1 (en) * 1999-02-02 2003-06-18 Praxair Technology, Inc. Method for producing carbon dioxide
US20020124594A1 (en) * 2000-05-02 2002-09-12 Alexandre Rojey Process and device for separation of at least one acid gas that is contained in a gas mixture

Also Published As

Publication number Publication date
CN101052852A (en) 2007-10-10
BRPI0513429A (en) 2008-05-06
AU2005263928A1 (en) 2006-01-26
US20080156035A1 (en) 2008-07-03
KR20070048195A (en) 2007-05-08
GB2416389A (en) 2006-01-25
EA200700046A1 (en) 2007-08-31
AU2005263928C1 (en) 2012-08-16
JP4913733B2 (en) 2012-04-11
CA2574034A1 (en) 2006-01-26
AU2005263928B2 (en) 2009-05-14
GB0416001D0 (en) 2004-08-18
NO20070850L (en) 2007-04-13
AU2009208153A1 (en) 2009-09-10
EP1776553A1 (en) 2007-04-25
JP2008506620A (en) 2008-03-06
KR100910278B1 (en) 2009-08-03
CA2574034C (en) 2010-03-09
GB2416389B (en) 2007-01-10
WO2006008482A1 (en) 2006-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA012122B1 (en) Process and apparatus for the liquefaction of carbon dioxide
USRE39826E1 (en) Comprehensive natural gas processing
CN101460801B (en) Carbon dioxide purification method
CA2677907C (en) Natural gas processing system
CA2775449C (en) Methods of natural gas liquefaction and natural gas liquefaction plants utilizing multiple and varying gas streams
RU2304746C2 (en) Method and device for liquefying natural gas
CN107108233B (en) Production of low pressure liquid carbon dioxide from power generation systems and methods
CN102438726B (en) Method for processing a natural load gas for obtaining a natural processed gas and a reduction in c5+ hydrocarbons, and associated installation
JP2017532524A (en) Method and apparatus for producing LMG from various gas sources {METHOD AND ARRANGEMENT FOR PRODUCING LIQUEFIED METANE GAS FROM VARIOUS GAS SOURCES}
US20170234615A1 (en) Process for optimizing removal of condensable components from a fluid
US20090299122A1 (en) Process for producing a purified hydrocarbon gas
JP6357155B2 (en) A method for optimizing condensable component removal from fluids
CN108431184B (en) Method for preparing natural gas at gas pressure reduction station to produce Liquid Natural Gas (LNG)
CA3097220C (en) Lights removal from carbon dioxide
CN101290184B (en) Chemical industry tail gas liquefied separation method and equipment
US20090299120A1 (en) Process for producing purified gas
KR102132073B1 (en) gas treatment system and offshore plant having the same
RU2640050C1 (en) Method for removing heavy hydrocarbons when liquefying natural gas and device for its implementation
CN114174471A (en) System for recovering natural gas liquids from low pressure sources at cryogenic temperatures

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM BY KG MD TJ

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AZ KZ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU