JP4913733B2 - 二酸化炭素の液化法及び装置 - Google Patents

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Description

本発明は、液状二酸化炭素の製造方法及び前記方法に使用される装置に関する。
二酸化炭素（ＣＯ２）は、一定の工業的操作、例えば、アンモニアの製造又は石炭若しくはガス発電所による発電において副生成物として多量に生成するガスである。この副生成物を大気に放出するのは、温室効果気体であることから環境的に望ましくない。したがって、大気に単に放出する以外の方法でＣＯ２を処理する方法を開発することに、多くの努力がなされてきた。特に重要な一つの方法として、ＣＯ２を多孔質地下層（すなわち、岩石）に、例えば油田における注入井の下の方に、ポンプで送り込むことがある。
地下処理は、単に多孔質地層に注入することでよい。地下処理は、注入されたＣＯ２が地層中の炭化水素（例えば、油又はガス）を生産者の坑井（すなわち、炭化水素が抽出される坑井）の方に推進する役割を果たすので、処理される地層が炭化水素を有するものである場合に有利である。このようなことから、ＣＯ２の注入は、炭化水素類の回収率を高めるための最近のステージリザーバ管理における一つの標準法となっている。
処理が地下注入による場合の二酸化炭素の量は、非常に多く、一般的に数百万トンのオーダーである。従って、ＣＯ２をそれが生成される場所から、注入場所に輸送する場合、とりわけ注入場所が沖合の場合には、ＣＯ２の輸送の面での問題が生じる。二酸化炭素は、周囲温度及び圧力ではガス状であり、バッチ式で輸送する場合、プロセスを実行できないほど大きな容器を必要とする。ある状況ではパイプラインによる輸送も可能ではあるが、必要とするインフラストラクチャが高価である。したがって、二酸化炭素をとりわけ沖合の注入場所までバッチ式で液状で輸送するのが望ましい。
しかしながら、液体二酸化炭素の輸送は、問題を生じることなく、費用をかけずに実行できるものではない。液体ＣＯ２を冷蔵しない場合、液体状態に維持するのに必要な圧力は高く（６０〜８０ｂａｒ Ａ）、必要とする加圧容器の肉厚が大きく、液体ＣＯ２を冷蔵せずに大規模に輸送するこのような容器を製造するのに非常な費用がかかる。周囲より低い温度で液体ＣＯ２を輸送する場合、必要とする圧力及び必要とする容器の肉厚は減少するが、冷蔵が必要となるので費用がかかり、二酸化炭素が固相を有するので、固体二酸化炭素が形成する恐れがある。固体二酸化炭素の形成が形成すると、ポンプによるＣＯ２の移送に問題が生じ、パイプ又はバルブが閉塞する恐れがあるため、危険性がある。
したがって、冷蔵の経済性と容器コストとをバランスさせ、且つ固体ＣＯ２の形成の危険性を回避するのに、いずれかの一定の状況では、一般的に容器において液体ＣＯ２にとって最適な温度と圧力、例えば、温度は周囲よりも低く、圧力は周囲よりも高いが、まだ亜臨界（ＣＯ２の臨界点は、７３．８ｂａｒ Ａである）にある圧力である。典型的には、大規模な液体ＣＯ２輸送の場合、最適温度は−５５〜−４５℃の範囲であることがおおく、圧力は５．５〜７．５ｂａｒ Ａであることがおおく、すなわち、温度及び圧力についての三重点よりすぐ上であるＣＯ２についての状態図に対応する。ＣＯ２についての三重点は、５．２ｂａｒ Ａ及び−５６．５℃である。温度及び圧力が上記下限より低いとドライアイスが形成される恐れがあり、圧力が上記上限より高いと容器がもっと高価なものが必要となり、圧力が上記下限より低いとガス又は固体が形成される恐れがある。
液体二酸化炭素の小規模製造（例えば、現在典型的には０．１トン／年）は比較的普通であり、一般的に２、３又は４サイクルの圧縮及び冷却／膨張がおこなわれるが、数百万
トンのレベルでの大量生産は決して普通のことではない。すなわち、この大量生産では、出発物質が周囲温度及び圧力又はその付近である二酸化炭素又は二酸化炭素を主成分とするものであり、この出発物質を、顕著な加圧とエネルギー除去がおこなわれる大量輸送にとって望ましい温度及び圧力の液体二酸化炭素に変換する。
本発明者等は、今般所望値よりも高い温度及び圧力の液体又は高密度流体（すなわち、超臨界）二酸化炭素を製造し、それを膨張して所望の圧力及び温度の液体二酸化炭素を生成し、冷気体二酸化炭素を圧縮及び冷却／膨張サイクルで再循環し、これらのサイクルを介してＣＯ２流の平均エンタルピーを減少させることにより、大量輸送に望ましい温度及び圧力の液体二酸化炭素を大量に製造することを、環境に優しく且つ効率的な方法でおこなうことができることを見いだした。このように、高価な冷媒を必要とせず、且つ大気へのＣＯ２の放出を回避できる。
したがって、本発明の一態様によれば、周囲温度より低く、二酸化炭素の三重点温度より高く、且つ二酸化炭素の臨界点温度より低い温度と、周囲圧力より高く、二酸化炭素の三重点圧力より高く、二酸化炭素の臨界点圧力より低い圧力である所望の温度及び圧力の液体二酸化炭素を、二酸化炭素を含む供給ガスから製造する方法であって、入口から、膨張チャンバーに接続された出口までの流路を備えた液化装置の入口に前記供給ガスを供給することと；流体としての前記ガスを前記流路に沿って前記装置を通って流し、前記流体を複数の圧縮及び冷却サイクルに付すことにより、前記所望の温度及び圧力より高い温度及び圧力を有する液体又は超臨界二酸化炭素を生成することと；前記液体又は超臨界二酸化炭素を前記出口を通過させて前記膨張チャンバーに入れることにより、前記チャンバーにおいて前記所望温度及び圧力の気体二酸化炭素及び液体二酸化炭素を生成することと；前記気体二酸化炭素を前記圧縮及び冷却のサイクルに付されながら流れている流体に再循環することと；必要に応じて前記所望の温度及び圧力の前記液体二酸化炭素を前記膨張チャンバーから取り出すことと、を含む方法が提供される。
圧縮及び冷却サイクルの一つ以上、好ましくは全てのこのようなサイクルは、さらに膨張工程を含んでいてもよい。この膨張工程では，さらに流体を冷却することは言うまでもない。各圧縮工程に流れる流体は、単相流体、すなわち、気相又は高密度流体（超臨界）であることがとりわけ好ましいが、最終の圧縮及び冷却工程の生成物が液体二酸化炭素又は高密度流体二酸化炭素を含むかどうかは任意である。
必要に応じて、膨張チャンバーを液化装置から取り外すことができ、したがって、液体二酸化炭素用輸送容器としての役割を果たすことができる。しかしながら、膨張チャンバーは液体取り出し口を備えていて、そこから液体二酸化炭素を取り出して輸送容器に入れるのが好ましい。膨張チャンバーは、膨張弁等の膨張に好適なコンポーネントでよい。
好ましくは、再循環される気体二酸化炭素を、一つ以上の熱交換器を通過させて流体流からエネルギーを引き出してから、上流点で流体流に戻す。
供給ガスは不純物、例えば、水、窒素等を含むことがあるので、流体流を一種以上の処理に付してこれらを除去することが望ましい。装置の設計によっては、これらの除去工程により、液体ＣＯ２以外の二酸化炭素の一部が装置から必然的に除去されることがある。しかしながら、設計を注意深くすることにより、このような非液体二酸化炭素が除去されるのを最小限とすることができる。
一般的に、流体を液体又は超臨界二酸化炭素に変換するのには、少なくとも２回（例え
ば、２〜８、好ましくは４）の圧縮工程が必要である。水の除去を、少なくとも１回の圧縮工程後であって且つ最終圧縮工程前、例えば、第二圧縮工程と第三圧縮工程との間、典型的には前の圧縮工程に続く冷却工程後におこなうのが好ましい。とりわけ、各圧縮工程前に水の除去をおこなうのが好ましい。ＣＯ２ガスを、最終セパレータ後の吸着によりｐｐｍレベルまで乾燥することが望ましい。
水は、水和、水の氷結、腐食及びコンプレッサー供給における水滴を回避するために除去しなければならない。ＣＯ２ガスへの水の溶解度は、圧力の上昇及び温度の低下とともに減少する。水は、いくつかの方法、例えば、セパレータを用いるか、又は水吸収材又は吸着材床又はフィルターを通過させることにより除去することができる。好ましくは、水のほとんどは、各圧縮及び冷却工程後にセパレータで除去される。
凝縮及びセパレータにより水を除去する場合、液状汚染物（例えば、水及びさらに液化重質炭化水素類等の他の液体）を含有するＣＯ２ガスがセパレータに入り、そこで凝縮した液体がセパレータの底部から除去され、気体ＣＯ２がセパレータの頂部から出る。
セパレータ（単一又は複数）を出る乾燥ガスを、吸着装置を通してから、次の圧縮工程に付することが望ましい。連続的に操作するために、このような吸着装置を２つ以上平行に備えていて、一つを再生（例えば、そこに熱ガスを通過させることにより）しつつ、別の吸着装置を使用中とするのが望ましい。再生に使用されるガスは、典型的には再循環されている気体二酸化炭素である。再生されている装置を出る熱湿二酸化炭素を、上流点、例えば、第一圧縮工程と第二圧縮工程との間、好ましくは圧縮工程と続いての冷却工程との間で、流体に再循環することが望ましい。
最終自由水をセパレータで除去した後、最終圧縮工程を圧力２０〜４０ｂａｒ、水和物形成曲線に近接した温度、すなわち、１０℃〜１５℃でおこなうことがとりわけ好ましい。ＣＯ２ガスを、最終セパレータ後に吸着によりｐｐｍレベルまで乾燥するのが望ましい。
供給ガスが、周囲温度で、二酸化炭素よりも低い温度の液相への相変化を生じる気体、例えば、窒素、酸素、メタン又はエタン等の気体を含有するとき、これらの気体を、最終膨張に先立ち除去するのが望ましい。
したがって、このような供給ガスの場合、液化プロセスが、このような「揮発物」を除去する工程を含むことが望ましい。この工程は、液体ＣＯ２又はより好ましくは除去工程で除去するのと同程度の気体と、残りの液相とからなる流体を生成する圧縮又は冷却工程の後であることが好ましい。超臨界相におけるＣＰよりも高い圧力で熱を除去する場合には、最初の膨張工程後に揮発物の除去をおこなう。ここでは、流体は、気体が少量であるＣＰ下で二相領域となっている。
揮発成分の除去は、露点曲線付近で熱除去した後に分離カラムでおこなうことができる。輸送圧６〜７ｂａｒ Ａでは、ドライアイスの生成を確実に防ぐために、製品には少量の揮発物のみ、典型的には０．２〜０．５モル％しか含有できない。供給物により多くの揮発物が存在する場合には、これらを除去しなければならない。これには、セパレータタンクを使用することができるが、好ましくはセパレータカラムを使用して大気に多量のＣＯ２が放出されるのを回避する。中間圧ステージ又は製品タンクから液体ＣＯ２を蒸発させることにより、凝縮器での冷却をおこなう。ＣＯ２の損失は、おおまかにみて供給物における揮発物の量と同等である。
揮発物の除去量を高めるために、セパレータカラムから取り出す液体の一部又は全部を
温め（例えば、リボイラーで）、このセパレータカラムに戻すことができる。別法として、リボイラーを、セパレータカラムに一体化してもよい。
流体流を冷却するために配置される冷却装置では、冷却流体として再循環二酸化炭素を使用してもよい。しかしながら、少なくとも最初の圧縮及び冷却工程での冷却装置では、外部源流体、典型的には水、例えば、海水、川水又は湖水又は周囲空気を使用するのが都合がよい。
本発明の方法で使用される装置は、好ましくは気密導管を備えている。この気密導管は、種々の操作装置、すなわち、コンプレッサー、クーラー、ヒーター、熱交換器等を接合しており、且つ適切な弁を備えている。理想的には、流路は、入口が一つだけ（供給ガス用）及び出口は一つだけ（液体ＣＯ２用）備えている。しかしながら、水又は揮発物の除去用出口が、一定の実施態様において存在する。
本発明の方法に用いられる供給ガスは、好ましくは二酸化炭素を主成分とする、例えば、モル基準で、ＣＯ２５５〜１００モル％又はＣＯ２７０〜９５モル％、とりわけ好ましくはＣＯ２少なくとも７０モル％、より好ましくはＣＯ２少なくとも９０モル％、特に好ましくはＣＯ２９５モル％以下である。より好ましくは、供給ガスは、揮発成分０．５モル％未満及び水０．１モル％未満である。好ましくは、水分量は、５０重量ｐｐｍ以下である。上記したように、アンモニア製造における副生成物として生成する二酸化炭素又は石炭又はガス発電所から捕集した二酸化炭素が、特に好適である。
また、本発明のさらなる態様によれば、入口から出口への二酸化炭素通過用流路を備えている二酸化炭素液化用装置であって、前記流路が直列に配列された複数のコンプレッサー及びクーラーを備え、膨張チャンバーを前記最終コンプレッサー及びクーラーの下流の前記流路に備え、気体二酸化炭素を前記膨張チャンバーから前記最終コンプレッサー及びクーラーの上流の前記流路に戻すように配置された再循環流路を備えている、装置が提供される。
本発明による装置は、本発明の方法に関連して上記したさらなる構造コンポーネントを備えているのが都合がよい。
ここで、本発明の実施態様を、さらに例及び以下の非限定的実施例及び添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の装置の主要要素を示す概略図である。二酸化炭素１００モル％を含有する供給ガスを、ソース（図示せず）から導管１の入口に供給する。気体を、第一コンプレッサー２に供給した後、導管３を介して第一中間クーラー４に供給する。第二ステージ圧縮及び冷却を、第二ステージコンプレッサー５及びクーラー７（導管６により接続）により実施し、最終ステージ圧縮を、コンプレッサー８及びクーラー９を用いておこなう。熱を、冷却媒体として周囲空気又は水（導管は図示せず）を用いてクーラー４、７、９の各々で取り出す。
最終圧縮ステージからの流体出口を、熱交換器１０の第一入口１０ａに連通させる。熱交換器１０の第一出口１０ｂを、第二熱交換器１３の第一入口１３ａに接続する。さらに、第一出口１０ｂを、導管１２及び膨張弁１１を介して熱交換器１０の第二入口１０ｃに接続する。膨張弁１１を、熱交換器１０からの第一出口１０ｂを膨張及び冷却するように配置する。これにより、１０と１０ｂとの間を流れる流体が冷却される。第三入口１０eと１０ｆとの間を流れる再循環二酸化炭素ガスも、１０ａ〜１０ｂを流れる流体を冷却する。第二出口１０ｄを、コンプレッサー５とクーラー７との間の導管６に接続し、それにより導管１２の下に除去されるガスを再循環する。
熱交換器１０からの第一出口１０ｂが、さらなる熱交換器１３を通過して、膨張弁１４に至る。次に、流体は、膨張弁１４により輸送圧力まで膨張され、膨張タンク（セパレータ）１５に供給される。気相（又はフラッシュガス）はそれぞれ導管１６及び熱交換器１３及び１０を介して、第一コンプレッサー２と第一クーラー４との間に配置された導管３に戻される。２つの熱交換器１０及び１３は、１０ａ、１０ｂ、１３ａ及び１３ｂの間を通過する流体流を冷却するように配置する。これは、導管１６におけるフラッシュガス及び導管１２における膨張供給ガスは、もっと低い温度であるからである。これにより、プロセス効率が増加する。
膨張タンク（セパレータ）１５で分離された液相を、流出口１７から流出させて、貯蔵又は移送容器（図示せず）に入れる。
上記した加圧流体の膨張では、ジュール−トンプソンバルブを使用するのが都合がよい。別法として、上記したような加圧流体の膨張に膨張タービンを使用してもよい。これにより、プロセスのエネルギー効率を増加させることができる。
図２において、供給ガスを、装置における導管１８の入口部に供給し、そこからセパレータ２０に入れる。セパレータ２０では、水が凝縮され、凝縮水は導管２１から除去される。次に、ガスは導管２２を通って第一ステージコンプレッサー２３に入り、そして第一ステージ中間クーラー２４に入る。この第一ステージでの水の除去、圧縮及び中間冷却を、図２に示すように、セパレータ２５、第二コンプレッサー２６及び第二クーラー２７により反復する。第二中間クーラー２７からの流出物は、導管２９を介して熱交換器２８を通過する。熱交換器２８では、供給ガスの温度を、装置の下流から再循環された気体二酸化炭素との熱交換によりさらに低下させる。
中間クーラー２４及び２７では、熱を海水により除去する。
供給ガスは、熱交換器２８から、導管３１を介してセパレータ３０に流れる。セパレータ２５及び３０で除去された水は、導管３２及び３３を介して第一セパレータ２０に戻される。
水を、供給ガスから、３つのセパレータ２０、２５及び３０で、凝縮により除去する。顕著な量（５０重量ｐｐｍを超える量）の水が存在すると生じることがある水和物の生成及び腐食を回避するために、供給ガスから水を除去することが非常に望ましい。また、水を除去することにより、プロセス効率が高まる。
次に、供給ガスを、第三セパレータ３０から、導管３４を介して２つの水吸着装置３５ａ及び３５ｂのうちの一つに供給する。ここで、水分量は、まださらに約５０ｐｐｍまで減少される。
いずれか一つのステージで一つの水吸着装置が使用中の状態で、他の水吸着装置では、導管３６から熱二酸化炭素ガスを供給して再生（乾燥）をおこなう。再生されている装置からの湿二酸化炭素を、導管３７を介して第一コンプレッサー２３の後の導管に再循環する。
水分量が約５０ｐｐｍ以下である供給ガスを、導管３８を介して最終ステージコンプレッサー３９及びクーラー４０に供給する。この供給ガスは、プロセスの最高圧でコンプレッサー３９（３９は、最終圧縮ステージ）を出て、クーラー４０で、海水により熱が除去されて冷却される。
次に、液体ＣＯ２は導管４１を通過して揮発物除去カラムに入る。この揮発物除去カラ
ムで、揮発物を蒸留により除去する。揮発物を、カラムの頂部で除去し、ＣＯ２の大部分を液相で残す。液体二酸化炭素は、導管４３から取り出される。揮発物の除去率を高めるために、リボイラー４４を、カラムの底部に取り付ける。リボイラーにより、カラムの底部に熱を供給して揮発物を蒸発除去し、それによりＣＯ２からの揮発物の分離率を高める。カラムの頂部での揮発リッチガス流におけるＣＯ２の回収率を高めるために、凝縮器をカラムの頂部に配置する。凝縮器の必要とする冷却は、中間また製品圧力で液体ＣＯ２を蒸発させることにより可能である。
残りの液体二酸化炭素は熱交換器４５を通過して膨張装置４６に入る。この膨張装置４６は、冷二酸化炭素ガスと液体二酸化炭素を生成する。液体は、導管４７と熱交換器４８を介して最終膨張タンク４９に導かれ、そこでは所望の温度と圧力の状態である。ガスは、分けられ、一部分は導管５０を介して熱交換器４５に戻して通過させ、そこから導管５１を介して熱交換器２８に入り、一部分は導管５２を介して熱交換器５３を通り、そこから導管５４及び５１を介して熱交換器２８に入る。熱交換器５３は、カラム４２用の凝縮器としての役割を果たす。
最終膨張タンク４９で生成したガスは、熱交換器４８、２８及び５５を介してヒーター５６に供給される。ヒーター５６で、ガスは水吸着装置３５ａ及び３５ｂを再生するのに十分な温度に過熱する。
膨張タンク４９における液体二酸化炭素を、導管５７を介して移送容器に出すことができる。
図１に示す実施態様では、コンプレッサー２の前後の圧力及び温度は、好ましくは５ｂａｒ Ａ／２５℃及び１１ｂａｒ Ａ／２５℃である。膨張タンク１５での圧力及び温度は、好ましくは６．５ｂａｒ Ａ／−５０℃である。
図２に示す実施態様において、記号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ等で示した場所での好ましい圧力及び温度を、下表１に示す。
Figure 0004913733
［実施例］
以下、３つの実施例をあげて、プロセスを供給ガスの臨界点の上又は下での熱除去について操作できる別法について説明する。
実施例１：臨界点未満での海水／大気による熱除去
二酸化炭素を、供給圧１ｂａｒから最大圧約６０ｂａｒに３つの圧縮段階で圧縮する。各圧縮段階間で、供給ガスを海水又は大気を用いて冷却する。十分に加圧化した供給ガス、すなわち、最終コンプレッサーからの出力を、海水を用いて再び熱交換器で凝縮する。凝縮供給ガスを、膨張弁を用いて移送圧まで膨張させ、フラッシュタンク又はセパレータに通じさせる。セパレータにおいて、液相を除去し、移送容器又は貯蔵容器に送り、気相を圧縮段階に戻す。
実施例２：臨界点未満での外部冷却回路による熱除去
供給ガスを、供給圧１ｂａｒから最大圧約２．５ｂａｒに２つの圧縮段階で圧縮する。中間冷却（圧縮段階間）を、海水又は大気を用いておこなう。次に、加圧供給ガスを、外部冷却回路に接続した熱交換器を用いて凝縮する。次に、凝縮供給ガスを、膨張弁を用いて移送圧まで膨張させ、フラッシュタンク又はセパレータに通じさせる。セパレータにおいて、液相を除去し、移送容器又は貯蔵容器に送り、気相を圧縮段階に戻す。
実施例３：臨界点より上での海水／大気による熱除去
供給ガスを、供給圧１ｂａｒから最大圧約８５ｂａｒ（すなわち、臨界圧７３．８ｂａｒ超）に４つの圧縮段階で圧縮する。中間冷却（圧縮段階間）を、海水又は大気を用いておこなう。次に、加圧供給ガスを、海水又は大気を用いて超臨界相に冷却する。加圧流体を、超臨界相から二相領域に移送圧まで膨張手段を用いて膨張し、フラッシュタンク又はセパレータに通じさせる。セパレータにおいて、液相を除去し、移送容器又は貯蔵容器に送り、気相を圧縮段階に戻す。
本発明の装置の一つの実施態様の概略図である。 本発明の装置の好ましい実施態様の概略図である。

Claims (11)

  1. 周囲温度より低く、二酸化炭素の三重点温度より高く、且つ二酸化炭素の臨界点温度より低い所望の温度と、周囲圧力より高く、二酸化炭素の三重点圧力より高く、二酸化炭素の臨界点圧力より低い所望の圧力の液体二酸化炭素を、二酸化炭素を含む供給ガスから製造する方法であって、入口から、膨張チャンバーに接続された出口までの流路を備えた液化装置の入口に前記供給ガスを供給することと；流体としての前記ガスを前記流路に沿って前記装置を通って流し、前記流体を複数の圧縮及び冷却サイクルに付すことにより、前記所望の温度より高い温度及び前記所望の圧力より高い圧力を有する液体又は超臨界二酸化炭素を生成することと；前記液体又は超臨界二酸化炭素を前記出口を通過させて前記膨張チャンバーに入れることにより、前記チャンバーにおいて前記所望温度及び圧力の気体二酸化炭素及び液体二酸化炭素を生成することと；前記気体二酸化炭素を少なくとも１つの前記圧縮及び冷却のサイクルに付されながら流れている流体に再循環することと；必要に応じて前記所望の温度及び圧力の前記液体二酸化炭素を前記膨張チャンバーから取り出すことと、を含み、
    水を少なくとも１回の圧縮サイクル後かつ最終の圧縮サイクル前に除去する、方法。
  2. 前記圧縮及び冷却サイクルは、気体二酸化炭素を分離せずに、次段の圧縮及び冷却サイクルに前記流体を付す、請求項１に記載の方法。
  3. 圧縮サイクルの一つ以上が、さらに膨張工程を含む、請求項１又は２に記載の方法。
  4. 前記各圧縮サイクルに流れる流体が、気相又は高密度流体である、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
  5. 前記膨張チャンバーは、液体二酸化炭素を取り出す液体除去口を備えている、前記請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
  6. 前記再循環二酸化炭素が、一つ以上の熱交換器を通過する、前記請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
  7. 前記再循環二酸化炭素を、上流点で流体流に戻す、前記請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
  8. 前記複数の圧縮及び冷却サイクルは、４回の圧縮サイクルを含む、前記請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
  9. 入口から出口への二酸化炭素通過用流路を備えている二酸化炭素液化用装置であって、前記流路が直列に配列された複数のコンプレッサー（２３，２６，３９）及びクーラー（２４，２７，４０）を備え、少なくとも一つのコンプレッサー（２３，２６）後且つ最終コンプレッサー（３９）前に水を除去するために配置されたセパレータ（２５，３０）を備え、膨張チャンバー（４６，４９）が前記最終コンプレッサー（３９）及びクーラー（４０）の下流の出口に接続されており、気体二酸化炭素を前記膨張チャンバーから前記最終コンプレッサー（３９）及びクーラー（４０）の上流の前記流路に戻すように配置された再循環流路（３６，３７，５０，５１）を備えており、
    周囲温度より低く、二酸化炭素の三重点温度より高く、且つ二酸化炭素の臨界点温度より低い所望の温度と、周囲圧力より高く、二酸化炭素の三重点圧力より高く、二酸化炭素の臨界点圧力より低い所望の圧力の液体二酸化炭素を製造するための装置。
  10. 前記コンプレッサー及びクーラーは、気体二酸化炭素を分離せずに、次段のコンプレッサー及びクーラーに流体を付す、請求項９に記載の装置。
  11. 前記膨張チャンバー（４９）が、液体二酸化炭素を取り出すことができるような液体除去口（５７）を備えている、請求項９又は１０に記載の装置。
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Families Citing this family (76)

* 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
US7850763B2 (en) 2007-01-23 2010-12-14 Air Products And Chemicals, Inc. Purification of carbon dioxide
US7819951B2 (en) * 2007-01-23 2010-10-26 Air Products And Chemicals, Inc. Purification of carbon dioxide
US9557057B2 (en) 2007-02-09 2017-01-31 Dale Robert Lutz Reliable carbon-neutral power generation system
US8584468B2 (en) 2007-02-09 2013-11-19 Dale Robert Lutz Reliable carbon-neutral power generation system
US9255731B2 (en) 2007-05-18 2016-02-09 Pilot Energy Solutions, Llc Sour NGL stream recovery
US9200833B2 (en) 2007-05-18 2015-12-01 Pilot Energy Solutions, Llc Heavy hydrocarbon processing in NGL recovery system
US8505332B1 (en) * 2007-05-18 2013-08-13 Pilot Energy Solutions, Llc Natural gas liquid recovery process
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
US8061413B2 (en) 2007-09-13 2011-11-22 Battelle Energy Alliance, Llc Heat exchangers comprising at least one porous member positioned within a casing
US9217603B2 (en) 2007-09-13 2015-12-22 Battelle Energy Alliance, Llc Heat exchanger and related methods
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
US9574713B2 (en) 2007-09-13 2017-02-21 Battelle Energy Alliance, Llc Vaporization chambers and associated methods
US8555672B2 (en) 2009-10-22 2013-10-15 Battelle Energy Alliance, Llc Complete liquefaction methods and apparatus
EP2092973A1 (de) * 2008-02-25 2009-08-26 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Verdichtung von Kohlenstoffdioxid oder eines ähnliche Eigenschaften aufweisenden Gases
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 (zh) * 2009-04-17 2012-07-18 惠生工程（中国）有限公司 一种轻烃顺序分离流程的裂解气压缩系统改进方法
DE102009026970A1 (de) * 2009-06-16 2010-12-23 Tge Marine Gas Engineering Gmbh Verfahren zur Reduzierung des Ausstoßes von Kohlendioxid nebst Vorrichtung
US20120174622A1 (en) * 2009-07-13 2012-07-12 Alstom Technology Ltd System for gas processing
EP2483617A2 (en) * 2009-09-28 2012-08-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. System and method for liquefying and storing 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 (fr) * 2009-12-22 2014-03-28 Air Liquide Procede et appareil de sechage et de compression d'un flux riche en co2
ES2378610B2 (es) * 2010-04-16 2012-11-06 Her Majesty The Queen In Right Of Canada As Represented By The Minister Of Natural Resources Sistema para la separación de gases auto-refrigerado para la captura y compresión de dióxido de carbono
CN101858685A (zh) * 2010-05-26 2010-10-13 华北电力大学 Co2分离-液化-提纯系统及方法
CN101871717B (zh) * 2010-07-01 2011-11-09 代建钢 带有co2汽化冷回收装置的co2回收利用成套设备
EP2476476B1 (en) * 2011-01-14 2018-05-30 General Electric Technology GmbH Compression of a carbon dioxide containing fluid
FR2971044A1 (fr) * 2011-02-01 2012-08-03 Air Liquide Procede et appareil de separation d'un gaz contenant du dioxyde de carbone pour produire un debit liquide riche en dioxyde de carbone
FR2972792B1 (fr) * 2011-03-16 2017-12-01 L'air Liquide Sa Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procede et appareil de liquefaction de co2
FR2974167B1 (fr) * 2011-04-14 2015-11-06 Air Liquide Procede et appareil de liquefaction d'un gaz
KR101227115B1 (ko) * 2011-09-26 2013-01-28 서울대학교산학협력단 혼합 냉매를 이용한 피드 스트림의 액화장치 및 액화방법과 이를 포함하는 유체전달 시스템
KR101195330B1 (ko) * 2011-09-27 2012-10-31 서울대학교산학협력단 액화장치 및 액화방법과 이를 포함하는 유체전달 시스템
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 (ko) * 2011-10-11 2012-06-04 한국가스공사연구개발원 이산화탄소 재액화 공정
JP5852839B2 (ja) * 2011-10-18 2016-02-03 オルガノ株式会社 二酸化炭素精製供給方法及びシステム
FR2986311A1 (fr) * 2012-01-31 2013-08-02 Air Liquide Procede et appareil de condensation ou de pseudocondensation d'un gaz
KR101378995B1 (ko) * 2012-03-22 2014-04-02 삼성중공업 주식회사 이산화탄소 운영 시스템 및 방법
US9205357B2 (en) * 2012-03-29 2015-12-08 The Boeing Company Carbon dioxide separation system and method
CN102706102B (zh) * 2012-05-09 2014-12-10 深圳市明鑫高分子技术有限公司 烟气中二氧化碳提纯系统及烟气中二氧化碳提纯方法
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
CN103796747B (zh) * 2012-09-13 2015-08-12 三菱重工压缩机有限公司 升压系统及气体的升压方法
KR101310025B1 (ko) * 2012-10-30 2013-09-24 한국가스공사 저장 액체의 재액화 방법
JP6056638B2 (ja) * 2013-04-30 2017-01-11 株式会社Ihi 圧縮機不純物分離機構のアルカリ調整剤供給方法及び装置
KR101399442B1 (ko) * 2013-08-30 2014-05-28 한국기계연구원 이산화탄소 액화 및 지중주입장치
FR3016436B1 (fr) * 2014-01-10 2019-05-10 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procede et appareil de liquefaction d’un courant de co2 gazeux
CN105392556B (zh) * 2014-01-14 2017-05-10 三菱重工压缩机有限公司 升压系统及气体的升压方法
KR101665336B1 (ko) * 2014-02-17 2016-10-12 대우조선해양 주식회사 이산화탄소 처리 시스템 및 방법
CN104567273A (zh) * 2014-11-27 2015-04-29 惠州凯美特气体有限公司 气体二氧化碳的膨胀液化方法
CA2974491C (en) * 2015-02-03 2018-08-28 Ilng B.V. System and method for processing a hydrocarbon-comprising fluid
JP6377012B2 (ja) * 2015-04-28 2018-08-22 福島Ｄｉ工業株式会社 二酸化炭素ガス回収装置
KR101714674B1 (ko) * 2015-06-09 2017-03-09 대우조선해양 주식회사 저장탱크를 포함하는 선박
KR101714676B1 (ko) * 2015-06-16 2017-03-09 대우조선해양 주식회사 저장탱크를 포함하는 선박
ITUB20151924A1 (it) * 2015-07-03 2017-01-03 Aerides S R L Procedimento e impianto per il trattamento di miscele gassose comprendenti metano e anidride carbonica
US11300022B2 (en) 2015-08-14 2022-04-12 Jayant Jatkar Method and system for processing exhaust gas
EP3415758B1 (en) * 2016-02-09 2019-06-05 Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation Booster system
CN105758113A (zh) * 2016-03-04 2016-07-13 浙江大学常州工业技术研究院 一种波动入口换热系统及其方法
CN105756733B (zh) * 2016-03-10 2017-11-10 石家庄新华能源环保科技股份有限公司 一种以二氧化碳为载体的能源供应方法和系统
CN105711429B (zh) * 2016-03-19 2018-03-16 石家庄新华能源环保科技股份有限公司 一种复合型新能源储能汽车
CN105835706B (zh) * 2016-03-24 2018-03-16 石家庄新华能源环保科技股份有限公司 一种利用二氧化碳储能为动力的交通工具
CN105909345A (zh) * 2016-04-07 2016-08-31 北京建筑大学 一种进气分离式柴油机co2收集系统及其工作方法
CN106089339B (zh) * 2016-06-07 2018-11-13 石家庄新华能源环保科技股份有限公司 碳酸岩工业与携带燃料的超临界二氧化碳的联产装置
EP3318829B1 (en) * 2016-11-04 2022-05-11 General Electric Technology GmbH System and method for producing liquid carbon dioxide
CN107300294B (zh) * 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 一种烟气碳捕集系统的二氧化碳液化装置及方法
CN108895765A (zh) * 2018-05-22 2018-11-27 中石化宁波工程有限公司 一种二氧化碳液化装置及液化方法
CN108709367A (zh) * 2018-05-22 2018-10-26 中石化宁波工程有限公司 一种二氧化碳的液化装置及使用方法
DE102018210030A1 (de) * 2018-06-20 2019-12-24 Thyssenkrupp Ag Verwendung und Recyclieren von überkritischen CO2 als Lösungsmittel für PLA und weitere biologisch abbaubaren Polymere in das Beschichtungsverfahren für Düngemittel
CN110567233A (zh) * 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 二氧化碳液化装置
CN110743313A (zh) * 2019-10-29 2020-02-04 中国华能集团有限公司 一种烟气低温吸附脱硝方法
FR3120427B1 (fr) * 2021-03-04 2023-03-31 Air Liquide Procédé et appareil de liquéfaction d’un gaz riche en CO2
WO2023144550A1 (en) * 2022-01-28 2023-08-03 PuriFire Labs Limited Extraction device
CN114413568B (zh) * 2022-02-25 2024-07-02 华陆工程科技有限责任公司 一种三级压缩膨胀驱动的工业尾气二氧化碳回收冷箱装置
EP4390280A1 (fr) * 2022-12-12 2024-06-26 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procédé et appareil de séparation d'un mélange gazeux contenant du dioxyde de carbone

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE579624C (de) * 1929-11-30 1933-07-01 I G Farbenindustrie Akt Ges Herstellung fester Kohlensaeure
US2585288A (en) * 1947-10-02 1952-02-12 Recovery of carbon dioxide
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 (ru) * 1987-07-28 1989-05-15 Научно-Исследовательский Институт Технологии Криогенного Машиностроения Способ получени жидкого осушенного диоксида углерода и устройство дл его осуществлени
JPH031060U (ja) * 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 (ja) * 1991-09-09 1993-03-19 Hitachi Ltd 燃焼排気ガス中の炭酸ガスの分離方法
US5233837A (en) * 1992-09-03 1993-08-10 Enerfex, Inc. Process and apparatus for producing liquid carbon dioxide
NL9301648A (nl) * 1993-09-24 1995-04-18 Haffmans Bv Werkwijze voor het bereiden van zuiver, gasvormig kooldioxide en hierbij te gebruiken inrichting.
US5681360A (en) * 1995-01-11 1997-10-28 Acrion Technologies, Inc. Landfill gas recovery
JP3286493B2 (ja) * 1995-04-14 2002-05-27 株式会社東洋製作所 炭酸ガス液化装置
US5842356A (en) * 1995-09-20 1998-12-01 Sun Microsystems, Inc. Electromagnetic wave-activated sorption refrigeration system
US5836173A (en) * 1997-05-01 1998-11-17 Praxair Technology, Inc. System for producing cryogenic liquid
US6301927B1 (en) * 1998-01-08 2001-10-16 Satish Reddy Autorefrigeration separation of carbon dioxide
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
US6070431A (en) * 1999-02-02 2000-06-06 Praxair Technology, Inc. Distillation system for producing carbon dioxide
MY125082A (en) * 1999-12-15 2006-07-31 Shell Int Research Compression apparatus for gaseous refrigerant
FR2808460B1 (fr) * 2000-05-02 2002-08-09 Inst Francais Du Petrole Procede et dispositif de separation d'au moins un gaz acide contenu dans un melange gazeux
US6357257B1 (en) * 2001-01-25 2002-03-19 Praxair Technology, Inc. Cryogenic industrial gas liquefaction with azeotropic fluid forecooling
JP4213389B2 (ja) * 2001-01-31 2009-01-21 株式会社前川製作所 液化ｃｏ２・ドライアイスの製造・貯蔵・利用システム及び液化ｃｏ２・水素の製造・貯蔵・利用システム

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