EP4337901A1 - Procédé et appareil de liquéfaction d'un gaz riche en dioxyde de carbone - Google Patents

Procédé et appareil de liquéfaction d'un gaz riche en dioxyde de carbone

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EP4337901A1
EP4337901A1 EP22727842.1A EP22727842A EP4337901A1 EP 4337901 A1 EP4337901 A1 EP 4337901A1 EP 22727842 A EP22727842 A EP 22727842A EP 4337901 A1 EP4337901 A1 EP 4337901A1
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EP
European Patent Office
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liquid
pressure
temperature
heat exchanger
compressor
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Application number
EP22727842.1A
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German (de)
English (en)
Inventor
Guillaume Rodrigues
Laurette MADELEINE
Michael Tran
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Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Publication date
Application filed by Air Liquide SA, LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical Air Liquide SA
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Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for liquefying a gas rich in carbon dioxide.
  • preferred schemes increase the pressure to between 55 and 75 bara and liquefy the carbon dioxide with water (e.g. at 20°C).
  • the liquid carbon dioxide is then subcooled to storage temperature. Subcooling is carried out by vaporizing part of the subcooled liquid or by an external refrigeration unit.
  • the transport pressure is currently between 15 and 18 bara and in the future lower pressures will be considered, which will allow the size of the boats to be increased and benefit from a higher liquid density.
  • An object of the present invention is to provide a method for producing liquid carbon dioxide at a first pressure and a first temperature as well as at a second pressure and a second temperature, while minimizing the energy consumption and the investments.
  • Another object of the present invention is to provide a process for the liquefaction of a gas rich in carbon dioxide in order to produce initially only a first liquid at a first pressure and a first temperature, the process being subsequently modifiable for additionally producing a second liquid at a second temperature lower than the first temperature and a second pressure lower than the second pressure.
  • This process makes it possible to modify an existing device producing a single flow of carbon dioxide at a given pressure and temperature in order to be able to produce in addition a second flow of carbon dioxide with substantially the same purity as the first but at a pressure and at a a lower temperature.
  • a process for the liquefaction of a gas stream rich in CO 2 containing at least 90% mol of CO 2 comprising the following steps:
  • an existing apparatus comprises
  • the apparatus in which the apparatus is modified by adding a heat exchanger, means for sending part of the first liquid stream to cool in the heat exchanger, means for expanding a first part of the first liquid cooled in the heat exchanger heat and to release this expanded liquid as a second final product, means for expanding a second part of the cooled first liquid, separately from the first part of the first liquid, connected to the heat exchanger to allow heat exchange between the first liquid and the part of the expanded first liquid.
  • FIG. 1 shows an apparatus for implementing a method according to the invention.
  • FIG. 1 shows an apparatus for implementing a method according to the invention.
  • the first pressure is preferably greater than 14 bara, for example between 15 and 19 bara.
  • the first temperature is less than the equilibrium temperature by at most 5°C or equal to the equilibrium temperature.
  • a gas 1 containing at least 80% mol, preferably at least 95% mol of carbon dioxide as well as impurities such as carbon monoxide, nitrogen or oxygen is compressed in the first part C2 of a compressor , comprising at least one floor. Then it is compressed in the second part C3 of the compressor, comprising at least one stage, to reach a pressure above the critical pressure.
  • Gas 3 is liquefied and separated in a unit H1, for example by distillation and/or by partial condensation in a phase separator to remove light and/or heavy impurities present in gas 1, 3.
  • the liquid 5 formed is expanded in a valve V2 to form the product 11.
  • This compressor C1 can be the first stage of a compressor C1, C2, C3 or be an independent compressor.
  • the second pressure is preferably less than or equal to 10 bara, for example between 6 and 8 bara.
  • the second temperature is preferably lower than the equilibrium temperature by at most 5° C. or equal to the equilibrium temperature.
  • the liquid expanded in the valve V2 is separated into two, a part forming the first product 11 and the rest 13 being sent to a heat exchanger H2 by indirect heat exchange, of the type with plates and brazed aluminum fins for example.
  • the liquid 13 cools in the exchanger H2 to form an undercooled liquid 15 which is expanded in a valve V3 to form the product 17.
  • Part of the subcooled liquid 15 is expanded in a valve V4 to cool it in order to supply the energy necessary for cooling the liquid 13 during its vaporization in H2.
  • the flow formed 21 is returned to the compressor C1. It is then mixed with gas 1 and continues its compression in stages C2, C3.
  • Flow 21 can be sent in whole or in part to compression and/or liquefaction and/or separation. It may also not be fully or partially recycled.
  • flow 5 is divided in two upstream of valve V2 to form flow 13 to be sent to heat exchanger H2 and flow 11 to be expanded in valve V2 to form a product.
  • liquid 5 is sent entirely to an intermediate storage 100 which has preferably been invested at the beginning of the life cycle of the liquefaction unit (see to produce a CO 2 -rich liquid product 11 at a first pressure which is withdrawn from storage 100.
  • Liquid 13 is withdrawn from storage 100 to be sent to H2 in order to produce the CO2 product at a second pressure lower than the first.
  • the gas 22 is sent to cool in the exchanger H2 in order to liquefy it by forming a liquid 23 at a second pressure.
  • This liquid 23 can be mixed with the fluid 15 to form the product or vaporized with or without the flow 19.
  • the device shows an apparatus capable of liquefying a flow rich in carbon dioxide, capable of producing a single product 11 at a first pressure and at a first temperature.
  • the device is similar to the but does not include the C1 compressor provided in advance.
  • the gas 3 is cooled in a CW cooler by a refrigerant whose temperature is likely to change with the ambient temperature, for example air or water to form a supercritical gas 3 with a density between 370 and 900 kg /m 3 .
  • the gas is cooled in a heat exchanger 6 with a tube and shell or with brazed aluminum plates to reach a subcritical temperature, for example between 5° C. and 25° C.
  • the fluid 4 formed is expanded in a valve 50 to a pressure between 45 and 60 bara to form a two-phase fluid which is then separated in a phase separator 60.
  • Part 8 of the liquid from the phase separator 60 is used to cool the first heat exchanger 6.
  • the liquid 8 vaporizes in the exchanger 6 and is returned to the gas to be separated 1 between the two parts C2, C3 of the compressor .
  • phase separator liquid 60 constitutes the only product of the apparatus of this figure, at a first pressure and at a first temperature.
  • the portion of the device designated as H1 corresponds to the H1 unit of the ;
  • a part 13 of the bottom liquid of the phase separator 60 is cooled in the heat exchanger H2 to form the cooled liquid 15.
  • This liquid is separated into two.
  • Part 17 is expanded in V3 to the second pressure and the second temperature to form the second product.
  • the residue 19 is expanded in the valve V4 to a third pressure, lower than the second pressure, for example between 5 and 6 bars, to cool it, vaporized in the heat exchanger 19 to form the gas 21 and returned to the compressor C2.
  • the vaporized gas 21 can be returned to any suitable point of the process, for example upstream of the compressor C2, downstream of C2 and upstream of C3, downstream of C3 and upstream of H1 or 50 downstream of CW and upstream of 6.
  • Flow 21 can be sent in whole or in part to compression and/or liquefaction and/or separation. It may also not be fully or partially recycled.

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Abstract

Dans un procédé de liquéfaction d'un flux gazeux riche en CO2 contenant au moins 90% mol de CO2 ont lieu les étapes suivantes : compression (C2, C3) du flux gazeux riche en CO2. liquéfaction (L) et séparation afin de produire un premier flux liquide à une première pression MP et une première température T1. Extraction d'une partie du premier flux liquide à la première pression et la première température comme premier produit., sous-refroidissement d' une partie du premier flux liquide jusqu'à une température inférieure à la première température par échange de chaleur indirect dans un échangeur de chaleur, détente du liquide sous refroidi jusqu'à la deuxième température T2 jusqu'à une deuxième pression inférieure à la première pression, la deuxième pression étant égale ou supérieure à la pression d'équilibre du liquide détendu et extraction d'une partie du liquide détendu comme deuxième produit et vaporisation d'une autre partie du liquide dans l'échangeur de chaleur par échange de chaleur avec la partie du premier flux pour produire un liquide vaporisé.

Description

    Procédé et appareil de liquéfaction d’un gaz riche en dioxyde de carbone
  • La présente invention est relative à un procédé et à un appareil de liquéfaction d’un gaz riche en dioxyde de carbone.
  • Les liquéfacteurs actuels produisent du dioxyde de carbone liquide à entre 13 et 18 bars. Les petits liquéfacteurs produisant entre 10 et 800 tonnes par jour compriment du dioxyde de carbone à une pression légèrement au-dessus de la pression requise pour le liquide et utilisent des groupes frigorifiques à l’ammoniac produisant du froid à environ -30°C.
  • Quand le dioxyde de carbone est requis à des pressions plus basses, d’autres réfrigérants peuvent être utilisés, à base de propane (pour refroidir jusqu’à -40°C) ou de cascades NH3/CO2 ou de mélanges de gaz.
  • Pour des appareils plus grands, les schémas préférés augmentent la pression à entre 55 et 75 bara et liquéfient le dioxyde de carbone avec de l’eau (par exemple à 20°C). Le dioxyde de carbone liquide est ensuite sous-refroidi jusqu’à la température du stockage. Le sous-refroidissement est effectué en vaporisant une partie du liquide sous-refroidi ou par un groupe frigorifique externe.
  • Pour du dioxyde de carbone à transporter par bateau, la pression de transport est actuellement entre 15 et 18 bara et à l’avenir, des pressions plus basses seront envisagées, ce qui permettra d’augmenter la taille des bateaux et de bénéficier d’une densité de liquide plus élevée.
  • Un but de la présente invention est de proposer un procédé de production de dioxyde de carbone liquide à une première pression et une première température ainsi qu’à une deuxième pression et une deuxième température, tout en minimisant la consommation d’énergie et les investissements.
  • Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de liquéfaction d’un gaz riche en dioxyde de carbone pour produire dans un premier temps uniquement un premier liquide à une première pression et une première température, le procédé étant modifiable par la suite pour produire en plus un deuxième liquide à une deuxième température plus basse que la première température et une deuxième pression plus basse que la deuxième pression.
  • Ce procédé permet de modifier un appareil existant produisant un seul débit de dioxyde de carbone à une pression et à une température données pour pouvoir produire en plus un deuxième débit de dioxyde de carbone avec substantiellement la même pureté que le premier mais à une pression et à une température plus basses.
  • Selon un objet de l’invention, il est prévu un procédé de liquéfaction d'un flux gazeux riche en CO2 contenant au moins 90% mol de CO2 comprenant les étapes suivantes :
    1. compression et éventuellement séchage du flux gazeux riche en CO2 dans un compresseur.
    2. liquéfaction et séparation par distillation et/ou séparation de phases (60) afin de produire un premier flux liquide à une première pression MP et une première température T1.
    3. extraction d’une partie du premier flux liquide à la première pression et la première température comme premier produit.
    4. sous-refroidissement d' une partie du premier flux liquide jusqu’à une température inférieure à la première température par échange de chaleur indirect dans un échangeur de chaleur.
    5. détente d’une partie du liquide sous refroidi jusqu’à une deuxième pression inférieure à la première pression, pour former un deuxième produit.
    6. détente du reste du liquide sous-refroidi jusqu’à une troisième pression et vaporisation du reste du détendu, dans l’échangeur de chaleur par échange de chaleur avec la partie du premier flux pour produire un liquide vaporisé et éventuellement.
    7. recyclage d’au moins une partie du flux de liquide vaporisé vers l'étape a) et/ou l’étape b).
  • Selon d’autres aspects facultatifs :
    • la première pression est supérieure à 14 bara, de préférence entre 15 et 19 bara.
    • la première température est inférieure à la température d’équilibre d’au plus 5°C ou égale à la température d’équilibre.
    • la deuxième pression est inférieure ou égale à 10 bara, de préférence entre 6 et 8 bara.
    • la deuxième température est inférieure à la température d’équilibre d’au plus 5°C ou égale à la température d’équilibre.
    • du gaz vaporisé (21) dans l’échangeur de chaleur (H2) transfère du froid au flux gazeux riche en CO2, par exemple pendant l’étape de liquéfaction et/ou de distillation (H1).
    • l’échangeur de chaleur (H2) échange de la chaleur entre le liquide détendu et la partie du premier flux liquide uniquement.
    • le compresseur (C2, C3) comprime le flux riche en CO2 jusqu’à au moins 60 bara, le flux à au moins 60 bara est refroidi dans un deuxième échangeur de chaleur (6) jusqu’à une température inférieure à 35°C avant d'être liquéfié.
    • du gaz vaporisé (21) dans l’échangeur de chaleur (H2) est envoyé à un point en amont de la liquéfaction du flux gazeux, par exemple à un point inter-étage du compresseur (C2, C3) qui effectue l’étape de compression.
    • la troisième pression est inférieure à la deuxième pression.
    • la troisième pression est entre 5 et 6 bars.
  • Selon un autre objet de l’invention, il est prévu un procédé de modification d’un appareil de liquéfaction d'un flux gazeux riche en CO2 contenant au moins 90% mol de CO2 dans lequel un appareil existant comprend
    1. Un compresseur et éventuellement une unité de séchage et des moyens pour envoyer du flux gazeux riche en CO2 au compresseur
    2. Des moyens de liquéfaction reliés au compresseur et éventuellement à l’unité de séchage pour liquéfier le flux gazeux riche en CO2 et des moyens de séparation par distillation et/ou séparation de phases pour séparer le flux gazeux liquéfié afin de produire un premier flux liquide comme produit final à une première pression MP et une première température T1
  • et dans lequel l’appareil est modifié en rajoutant un échangeur de chaleur, des moyens pour envoyer une partie du premier flux liquide se refroidir dans l’échangeur de chaleur, des moyens pour détendre une première partie du premier liquide refroidi dans l’échangeur de chaleur et pour sortir ce liquide détendu comme deuxième produit final, des moyens pour détendre une deuxième partie du premier liquide refroidi, séparément de la première partie du premier liquide, reliés à l’échangeur de chaleur pour permettre un échange de chaleur entre le premier liquide et la partie du premier liquide détendu.
  • Selon d’autres aspects facultatifs :
    • l’appareil comprend des moyens pour envoyer au moins une portion de la partie du premier liquide détendu réchauffé dans l’échangeur de chaleur au compresseur ou à un autre compresseur pour être comprimé.
    • un compresseur dédié (C1) comprime le premier liquide détendu et réchauffé éventuellement en amont du compresseur.
  • L’invention sera décrite de manière plus détaillée en se référant aux figures.
  • montre un appareil à modifier pour mettre en œuvre un procédé selon l’invention.
  • montre un appareil pour mettre en œuvre un procédé selon l’invention.
  • montre une variante de la .
  • montre une variante de la .
  • montre une variante de la .
  • montre un appareil à modifier pour mettre en œuvre un procédé selon l’invention.
  • montre un appareil pour mettre en œuvre un procédé selon l’invention.
  • montre un appareil capable de liquéfier un débit riche en dioxyde de carbone, capable de produire un seul produit 11 à une première pression et à une première température. La première pression est de préférence supérieure à 14 bara, par exemple entre 15 et 19 bara.
  • La première température est inférieure à la température d’équilibre d’au plus 5°C ou égale à la température d’équilibre.
  • Un gaz 1 contenant au moins 80% mol, de préférence au moins 95% mol de dioxyde de carbone ainsi que des impuretés tels que le monoxyde de carbone, l’azote ou l’oxygène est comprimé dans la première partie C2 d’un compresseur, comprenant au moins un étage. Ensuite il est comprimé dans la deuxième partie C3 du compresseur, comprenant au moins un étage, pour atteindre une pression supérieure à la pression critique.
  • Le gaz 3 est liquéfié et séparé dans une unité H1, par exemple par distillation et/ou par condensation partielle dans un séparateur de phase pour éliminer des impuretés légères et/ou lourdes présentes dans le gaz 1, 3. Le liquide formé 5 est détendu dans une vanne V2 pour former le produit 11.
  • On notera la présence du compresseur C1 qui peut être utilisé ou non selon les conditions à atteindre au niveau du produit mais également le rendement souhaité, mais qui est prévu dès l’installation de l’appareil de la en vue d’une modification ultérieure. Ce compresseur C1 peut être le premier étage d’un compresseur C1, C2, C3 ou être un compresseur indépendant.
  • montre la façon de modifier l’appareil de la pour permettre la production d’un deuxième produit 17 à une deuxième pression inférieure à la première pression et à une deuxième température, de préférence à partir du même débit d’alimentation. La deuxième pression est de préférence inférieure ou égale à 10 bara, par exemple entre 6 et 8 bara.
  • La deuxième température est de préférence inférieure à la température d’équilibre d’au plus 5°C ou égale à la température d’équilibre.
  • Le liquide détendu dans la vanne V2 est séparé en deux, une partie formant le premier produit 11 et le reste 13 étant envoyé à un échangeur de chaleur H2 par échange de chaleur indirect, de type à plaques et à ailettes en aluminium brasé par exemple.
  • Le liquide 13 se refroidit dans l’échangeur H2 pour former un liquide sous refroidi 15 qui est détendu dans une vanne V3 pour former le produit 17.
  • Une partie du liquide sous refroidi 15 est détendue dans une vanne V4 pour le refroidir afin de fournir l’énergie nécessaire au refroidissement du liquide 13 lors de sa vaporisation dans H2. Le débit formé 21 est renvoyé au compresseur C1. Il est ensuite mélangé avec le gaz 1 et poursuit sa compression dans les étages C2, C3.
  • Le débit 21 peut être envoyé totalement ou en partie à la compression et/ou à la liquéfaction et/ou à la séparation. Il peut également ne pas être recyclé totalement ou en partie.
  • Il va de soi qu’en cas de recyclage prévu, les éléments de la sont dimensionnés en vue des modifications futures de la  en particulier le compresseur C2, C3 est dimensionné pour pouvoir comprimer éventuellement le débit recyclé 21.
  • montre une variante de la où le liquide 13 est soutiré en amont de la vanne V2, ceci à des fins d’optimisation énergétique mais également de contraintes liées à la technologie de l’échangeur H2 dans le cas de fluide diphasiques.
  • Ainsi le débit 5 est divisé en deux en amont de la vanne V2 pour former le débit 13 à envoyer à l’échangeur de chaleur H2 et le débit 11 à détendre dans la vanne V2 pour former un produit.
  • est une variante de la où le liquide 5 est envoyé en totalité à un ’un stockage intermédiaire 100 qui a été, de préférence, investi au début du cycle de vie de l’unité de liquéfaction (voir pour produire un produit liquide 11 riche CO2 à une première pression qui est soutiré du stockage 100. Le liquide 13 est soutiré du stockage 100 pour être envoyé à H2 afin de produire le produit CO2 à une seconde pression inférieure à la première.
  • est une variante de la qui permet dans le cas où le liquide du stockage 100 se vaporise partiellement à cause des entrées de chaleur ou changement d’équilibre, de traiter la phase vapeur 22 prise en partie haute du stockage 100. Le gaz 22 est envoyé se refroidir dans l’échangeur H2 afin de le liquéfier en formant un liquide 23 à une seconde pression. Ce liquide 23 peut être mélangé avec le fluide 15 pour former le produit ou vaporisé avec ou sans le débit 19.
  • montre un appareil capable de liquéfier un débit riche en dioxyde de carbone, capable de produire un seul produit 11 à une première pression et à une première température. L’appareil est similaire à la mais ne comprend pas le compresseur C1 prévu d’avance.
  • Après compression le gaz 3 est refroidi dans un refroidisseur CW par un fluide frigorigène dont la température est susceptible à changer avec la température ambiante, par exemple l’air ou l’eau pour former un gaz supercritique 3 avec une densité entre 370 et 900 kg/m3. Le gaz est refroidi dans un échangeur de chaleur 6 à tube et à calandre ou à plaques aluminium brasées pour atteindre une température subcritique, par exemple entre 5°C et 25°C. Le fluide 4 formé est détendu dans une vanne 50 jusqu’à une pression entre 45 et 60 bara pour former un fluide diphasique qui est ensuite séparé dans un séparateur de phases 60.
  • Une partie 8 du liquide du séparateur de phases 60 sert à refroidir le premier échangeur de chaleur 6. Dans cet exemple le liquide 8 se vaporise dans l’échangeur 6 et est renvoyé au gaz à séparer 1 entre les deux parties C2, C3 du compresseur.
  • Sinon le transfert de froid vers l’échangeur de chaleur peut se réaliser à travers un autre moyen, donc le liquide 8 n’est pas nécessairement envoyé lui-même dans le premier échangeur 6.
  • Une autre partie 11 du liquide de séparateur de phases 60 constitue le seul produit de l’appareil de cette figure, à une première pression et à une première température.
  • Il est possible de remplacer la séparation par condensation partielle dans le séparateur de phases 60 par de la distillation dans une colonne de distillation, le gaz de tête de la colonne de distillation comprenant des impuretés légères et le liquide de cuve de la colonne formant les parties 8, 11 dont le premier produit.
  • Il sera aisément compris que des procédés plus complexes utilisant la condensation partielle et la distillation ou de la distillation impliquant plusieurs colonnes pourraient être utilisés.
  • La portion de l’appareil désigné comme H1 correspond à l’unité H1 de la  ;
  • montre la modifiée pour permettre la production d’un deuxième produit 17 à une deuxième pression inférieure à la première pression et à une deuxième température. Cette modification consiste à rajouter la conduite 13, l’échangeur de chaleur H2, les vannes V3, V4, les conduites 15, 17, 19.
  • Ainsi une partie 13 du liquide de cuve du séparateur de phases 60 est refroidie dans l’échangeur de chaleur H2 pour former le liquide refroidi 15. Ce liquide est séparé en deux. Une partie 17 est détendue dans la V3 jusqu’à la deuxième pression et la deuxième température pour former le deuxième produit. Le reste 19 est détendu dans la vanne V4 jusqu’à une troisième pression, inférieure à la deuxième pression, par exemple entre 5 et 6 bars, pour le refroidir, vaporisé dans l’échangeur de chaleur 19 pour former le gaz 21 et renvoyé au compresseur C2.
  • Il sera apprécié que ce rajout d’un simple module, décrit pour les et , permet d’obtenir un deuxième produit en modifiant légèrement le schéma initial. L’échangeur de chaleur H2, permettant un échange de chaleur indirect entre seulement deux fluides est un équipement peu coûteux et facilement disponible, par exemple un échangeur à plaques et à ailettes ou un échangeur à calandre et à tuyaux.
  • Il sera compris que le gaz vaporisé 21 peut être renvoyé à tout point adapté du procédé par exemple en amont du compresseur C2, en aval de C2 et en amont de C3, en aval de C3 et en amont de H1 ou 50 en aval de CW et en amont de 6.
  • Il est de même possible lorsqu’il est nécessaire ou lorsque les équipements ne sont pas dimensionnés pour récupérer le gaz vaporisé 21, d’ajouter un compresseur dédié C4 (non-illustré) comprimant le gaz 21 à une pression adéquate pour être réinjecté à un point adapté du procédé.
  • Le débit 21 peut être envoyé totalement ou en partie à la compression et/ou à la liquéfaction et/ou à la séparation. Il peut également ne pas être recyclé totalement ou en partie.
  • Il va de soi qu’en cas de recyclage prévu, les éléments de la sont dimensionnés en vue des modifications futures de la en particulier le compresseur C2, C3 est dimensionné pour pouvoir comprimer éventuellement le débit recyclé 21.

Claims (14)

  1. Procédé de liquéfaction d'un flux gazeux riche en CO2 contenant au moins 90% mol de CO2 comprenant les étapes suivantes :
    a) compression (C2, C3) et éventuellement séchage du flux gazeux riche en CO2 dans un compresseur
    b) liquéfaction (CW, 6) et séparation par distillation et/ou séparation de phases (60) afin de produire un premier flux liquide (5) à une première pression MP et une première température T1
    c) extraction d’une partie (11) du premier flux liquide à la première pression et la première température comme premier produit.
    d) sous-refroidissement d'une partie (13) du premier flux liquide jusqu’à une température inférieure à la première température par échange de chaleur indirect dans un échangeur de chaleur (H2)
    e) détente d’une partie du liquide sous refroidi jusqu’à une deuxième pression inférieure à la première pression, pour former un deuxième produit
    f) détente du reste du liquide sous-refroidi jusqu’à une troisième pression et vaporisation du reste du détendu (V4), dans l’échangeur de chaleur par échange de chaleur avec la partie du premier flux pour produire un liquide vaporisé et éventuellement
    g) recyclage d’au moins une partie (21) du flux de liquide vaporisé vers l'étape a) et/ou l’étape b).
  2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel la première pression est supérieure à 14 bara, de préférence entre 15 et 19 bara.
  3. Procédé selon la revendication 1 ou 2 dans lequel la première température est inférieure à la température d’équilibre d’au plus 5°C ou égale à la température d’équilibre.
  4. Procédé selon une des revendications précédentes dans lequel la deuxième pression est inférieure ou égale à 10 bara, de préférence entre 6 et 8 bara.
  5. Procédé selon une des revendications précédentes dans lequel la deuxième température est inférieure à la température d’équilibre d’au plus 5°C ou égale à la température d’équilibre.
  6. Procédé selon une des revendications précédentes dans lequel du gaz vaporisé (21) dans l’échangeur de chaleur (H2) transfère du froid au flux gazeux riche en CO2, par exemple pendant l’étape de liquéfaction et/ou de distillation (H1).
  7. Procédé selon l’une des revendications précédentes dans lequel l’échangeur de chaleur (H2) échange de la chaleur entre le liquide détendu et la partie du premier flux liquide uniquement.
  8. Procédé selon l’une des revendications précédentes dans lequel le compresseur (C2, C3) comprime le flux riche en CO2 jusqu’à au moins 60 bara, le flux à au moins 60 bara est refroidi dans un deuxième échangeur de chaleur (6) jusqu’à une température inférieure à 35°C avant d'être liquéfié.
  9. Procédé selon l’une des revendications précédentes dans lequel du gaz vaporisé (21) dans l’échangeur de chaleur (H2) est envoyé à un point en amont de la liquéfaction du flux gazeux, par exemple à un point inter-étage du compresseur (C2, C3) qui effectue l’étape de compression.
  10. Procédé selon l’une des revendications précédentes dans lequel la troisième pression est inférieure à la deuxième pression.
  11. Procédé selon la revendication 10 dans lequel la troisième pression est entre 5 et 6 bars.
  12. Procédé de modification d’un appareil de liquéfaction d'un flux gazeux riche en CO2 contenant au moins 90% mol de CO2 dans lequel un appareil existant comprenant
    1. Un compresseur (C2, C3) et éventuellement une unité de séchage et des moyens pour envoyer du flux gazeux riche en CO2 au compresseur
    2. Des moyens de liquéfaction (H1) reliés au compresseur et éventuellement à l’unité de séchage pour liquéfier le flux gazeux riche en CO2 et des moyens de séparation par distillation et/ou séparation de phases (H1) pour séparer le flux gazeux liquéfié afin de produire un premier flux liquide comme produit final à une première pression MP et une première température T1
    et dans lequel l’appareil est modifié en rajoutant un échangeur de chaleur (H2), des moyens pour envoyer une partie du premier flux liquide se refroidir dans l’échangeur de chaleur, des moyens pour détendre une première partie du premier liquide refroidi dans l’échangeur de chaleur et pour sortir ce liquide détendu comme deuxième produit final, des moyens pour détendre une deuxième partie du premier liquide refroidi, séparément de la première partie du premier liquide, reliés à l’échangeur de chaleur pour permettre un échange de chaleur entre le premier liquide et la partie du premier liquide détendu.
  13. Procédé selon la revendication 12 comprenant des moyens pour envoyer au moins une portion de la partie du premier liquide détendu réchauffé (21) dans l’échangeur de chaleur au compresseur ou à un autre compresseur pour être comprimé.
  14. Procédé selon la revendication 12 dans lequel un compresseur dédié (C1) comprime le premier liquide détendu et réchauffé éventuellement en amont du compresseur.
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