MX2010012092A - Purificacion de dioxido de carbono. - Google Patents

Purificacion de dioxido de carbono.

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Abstract

Se describe un proceso para la recuperación de dióxido de carbono a partir de una mezcla de gases, que incluye pre-tratar una mezcla de gases que comprende dióxido de carbono, vapor de agua y uno o más gases ligeros en un sistema de pretratamiento, para formar una mezcla de gases fría, fraccionar la mezcla de gases fría para recuperar una fracción de fondos que comprende dióxido de carbono y una fracción de productos de cabeza que comprende dióxido de carbono y los gases ligeros, pasar la fracción de productos de cabeza sobre una membrana selectiva a dióxido de carbono, para separar un permeado de dióxido de carbono de un gas residual que comprende los gases ligeros, reciclar el permeado de dióxido de carbono al sistema de pre-tratamiento y recuperar al menos una porción de la fracción de fondos como una comente de producto dióxido de carbono purificado.

Description

PURIFICACIÓN DE DIÓXIDO DE CARBONO ANTECEDENTES DE LA DESCRIPCIÓN Campo de la Descripción Las modalidades aquí descritas se refieren en general a un proceso para secuestro con dióxido de carbono, para producir una corriente de dióxido de carbono líquido, que puede emplearse por ejemplo, para mejorada recuperación de petróleo. Más específicamente, las modalidades aquí descritas se refieren a un proceso para purificación con dióxido de carbono que integra tecnología de membrana, destilación con dióxido de carbono y uso del dióxido de carbono como auto-refrigerante, para resultar en un proceso mejorado capaz de recuperar un alto porcentaje de dióxido de carbono en la alimentación con alta pureza.
Antecedentes Diversas técnicas de inundación de depósitos se han empleado por la industria del petróleo y gas en programas mejorados de recuperación de petróleo comó un medio para incrementar la producción de hidrocarburos. En inundación con dióxido de carbono, el dióxido de carbono se bombea en el deposito a través de un pozo de inyección por periodos prolongados de tiempo (por ejemplo, años). El dióxido de carbono inyectado "inunda" la zona tratada y transporta/fuerza al petróleo en la formación hacia uno o más pozos de producción, en donde se recuperan los fluidos. La composición de los fluidos producidos cambia con el tiempo y en algún tiempo, ocurrirá "irrupción" de dióxido de carbono. Después de la irrupción, el volumen de gas y el contenido de dióxido de carbono de los fluidos producidos aumentan substancialmente.
El dióxido de carbono puede representar 60-96 por ciento en mol (o más) de los fluidos producidos. A fin de que las operaciones de inundación con dióxido de carbono sean económicamente viables, el dióxido de carbono debe recuperarse de manera eficiente de los fluidos producidos para reutilización. En muchos casos, el dióxido de carbono recuperado puede ser re-inyectado en la formación a través del pozo de inyección, siempre que se cumplan las especificaciones químicas de pureza. Las especificaciones de producto para dióxido de carbono pueden ser bastante altas, particularmente con respecto al contenido de hidrocarburos (es decir, metano y etano) y/o nitrógeno.
El dióxido de carbono empleado en operaciones de inundación, puede provenir de una variedad de fuentes, incluyendo gases de escape de procesos químicos, entre otras fuentes. Procesos para purificar estas corrientes ricas en dióxido de carbono, típicamente involucran eliminación de gases ligeros tales como hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, metano y monóxido de carbono. Muchas de estas corrientes tienen bajo contenido de dióxido de carbono, incluyendo gas de calera u homo de cal, gas de combustión de caldera y ciertos gases naturales.
Para recuperar dióxido de carbono de corrientes que tienen bajo contenido de dióxido de carbono, tal como una corriente de gas de combustión de caldera, una solución es depurar la mezcla de gases que es pobre en dióxido de carbono con un solvente conveniente, tal como monoetanolamina, sulfolano o carbonato de potasio, para disolver el dióxido de carbono y después separar el dióxido de carbono de la solución así obtenida; es decir, se introduce otro fluido en el sistema a fin de lograr la separación necesaria. El dióxido de carbono puede entonces ser comprimido, secado, enfriado y adicionalmente purificado por condensación parcial o destilación. Sin embargo, este proceso es costoso en energía y una alternativa menos intensa en mano de obra sería conveniente.
Diversos otros procesos para recuperar y/o purificar dióxido de carbono, se describen en las Patentes de los E.U.A. números 4,602,477, 4,639,257, 4,762,543, 4,936,887, 6,070,431 y 7,124,605, entre otras.
Procesos de dióxido de carbono a gran escala también se discuten en: Hegerland et al., "Liquefaction and handling of large amount of C02 for EOR," Project Invest as, Norway, YARA International ASA (volume, date, etc.); Berger et al. , "Creating a largé scale C02 infrastructure for enhanced oil recovery," presentado en la 7a Conferencia Internacional de Tecnologías para Control de Gases de Invernadero (7th International Conference of Greenhouse Gas Control Technologies), Vancouver, 2004; y en Song et al., SPE Formation Evaluation, Society of Petroleum Engineers, December 1987.
Queda todavía una necesidad por procesos que tienen mejorada recuperación de dióxido de carbono mientras que mantienen una alta pureza para el dióxido de carbono recuperado.
COMPENDIO DE LA INVENCIÓN En un aspecto, las modalidades aquí descritas se refieren a un proceso para la recuperación de dióxido de carbono de una mezcla de gases, que incluye pre-tratar una mezcal de gases que comprenden dióxido de carbono, vapor agua y uno o más gases ligeros en un sistema de pre-tratamiento, para formar una mezcla de gases fría, fraccionar la mezcla de gases fría para recuperar una fracción de fondos que comprende dióxido de . carbono y una fracción de productos de cabeza que comprende dióxido de carbono y gases ligeros, pasar la fracción de productos de cabeza sobre una membrana selectiva a dióxido de carbono, para separar un permeado de dióxido de carbono de un gas residual que comprende los gases ligeros, reciclar el permeado de dióxido de carbono al sistema de pre-tratamiento, y recuperar al menos una porción de la fracción de fondos como una corriente de producto dióxido de carbono purificada.
Otros aspectos y ventajas serán aparentes de la siguiente descripción y las reivindicaciones anexas.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama de flujo simplificado de un proceso de purificación con dióxido de carbono, de acuerdo con las modalidades aquí descritas.
La Figura 2 es un diagrama de flujo simplificado de un proceso de purificación con dióxido de carbono, de acuerdo con las modalidades aquí descritas.
La Figura 3 es un diagrama de flujo simplificado de una porción del proceso de purificación con dióxido de carbono, de acuerdo con las modalidades aquí descritas.
DESCRIPCIÓN DET ALADA En un aspecto, las presentes modalidades se refieren a un proceso para el secuestro de dióxido de carbono para producir una corriente de dióxido de carbono líquida, que puede emplearse por ejemplo, para mejorada recuperación de petróleo. Más específicamente, las modalidades aquí descritas se refieren a un proceso para purificación de dióxido de carbono que integra tecnología de membrana, destilación de dióxido de carbono, y el uso de dióxido de carbono como un auto-refrigerante, para resultar en un proceso mejorado capaz de recuperar un alto porcentaje de dióxido de carbono en la alimentación con una alta pureza.
Los procesos aquí descritos pueden sér útiles para recuperación y purificación de dióxido de carbono de diversas fuentes, incluyendo gas de combustión de caldera, gas de horno de cal o calera, gases naturales y otros gases de escape de diversos procesos. En algunas modalidades, la corriente de la cual se va a recuperar el dióxido de carbono, puede contener al menos 30% en volumen de dióxido de carbono; al menos 40% en volumen, en otras modalidades; al menos 50% en volumen, en otras modalidades; al menos 60% en volumen en otras modalidades; y al menos 70% en volumen en todavía otras modalidades. Estas corrientes también pueden incluir otros gases ligeros, incluyendo metano, oxígeno, nitrógeno, argón y vapor de agua, por ejemplo. Incluso a bajos porcentajes de alimentación, los procesos aquí descritos pueden recuperar un alto porcentaje del dióxido de carbono contenido en el gas de alimentación a una alta pureza de dióxido de carbono.
Ahora con referencia a la Figura 1 , un diagrama de flujo simplificado de un proceso de purificación de dióxido de carbono de acuerdo con las modalidades aquí descritas, se ilustra. Una corriente que contiene dióxido de carbono/ otros gases ligeros y vapor de agua, puede ser pre-tratada para comprimir y secar la mezcla de gases en un sistema de pre-tratamiento. Como sé muestra en la Figura 1 , el sistema de pe-tratamiento comprende un sistema de compresión de gas 12, secador 26 y sistema de compresión 33. En otras modalidades, otros sistemas de pre-tratamiento bien conocidos pueden emplearse. Por ejemplo, la mezcla de gases puede alimentarse mediante la línea de flujo 10 al sistema de compresión de gas 12. El sistema de compresión de gas 12 puede incluir uno o más compresores 14, enfriadores 16 y depuradores 18. Como se ilustra, tres etapas de compresión se incluyen en el sistema de compresión de gas 12. El número actual de etapas empleadas pueden depender del aumento de presión deseado, la distribución de energía, temperaturas de descarga y eficiencias de compresor politrópico, entre otras variables.
Después de cada etapa de compresión, el gas que sale de los compresores 14 puede enfriarse por refrigerantes o enfriadores 16. Por ejemplo, el gas puede enfriarse a una temperatura en el intervalo desde aproximadamente 15 grados a aproximadamente 40 grados C, tal como aproximadamente 30 grados C, en donde la temperatura resultante puede depender del tipo de enfriador o refrigerante, la temperatura del medio de cambio de calor, o temperatura ambiente, entre otros factores. En algunas modalidades, los refrigerantes 16 pueden incluir refrigerantes de aire.
Después de cada etapa de compresión y enfriamiento, el agua condensada puede retirarse del gas en los depuradores 18. Los depuradores 18 pueden estar equipados por ejemplo, con eliminadores de nebulización u otros dispositivos para separar gotitas de aire atrapadas de la corriente de gas. El agua puede recuperarse de los depuradores 18 por las salidas 20, y en algunas modalidades puede drenarse a un sistema de tratamiento de aguas de deshecho (no mostrado).
Después del sistema de compresión 12, la corriente de gas comprimido resultante puede recuperarse por la línea de flujo 22. Agua adicional puede retirarse del gas comprimido en la línea de flujo 22, al pasar el gas sobe un desecante sólido 24 contenido en un secador 26. El desecante 24 puede incluir por ejemplo, tamices moleculares tipo 3A, entre otros desecantes conocidos en la especialidad.
Una corriente de gas comprimido seco puede recuperarse del secador 26 por la línea de flujo 28. En algunas modalidades, el gas comprimido recuperado del secador 28 puede tener menos de 200 ppm de agua, en volumen; menos de 100 ppm en volumen, en otras modalidades, y menos de 50 ppm en volumen, en todavía otras. La eliminación de agua puede atenuar las ocurrencias de corrosión en equipo de procesamiento corriente abajo y congelamiento de agua durante el procesamiento y transporte del producto dióxido de carbono. Un filtro de polvos 30 puede proporcionarse a la salida del secador 26 para retirar cualesquiera finos que la corriente de gas pueda recoger del desecante 24.
La corriente de gas seco 32 puede entonces comprimirse por el sistema de compresión 33, incluyendo uno o más compresores 34 y uno o más refrigerantes 36, para resultar en una corriente de gas comprimido 38 que tiene la presión de gas de entrada deseada para el sistema de purificación 40. En algunas modalidades, la corriente de gas comprimido 38 puede tener una presión de al menos 40 bars; la corriente de gas comprimido 38 puede tener una presión en el intervalo de aproximadamente 40 a aproximadamente 60 bars en otras modalidades; de aproximadamente 43 a aproximadamente 55 bars en otras modalidades; y de aproximadamente 46 a aproximadamente 52 bars, tales como aproximadamente 49 bars, en todavía otras modalidades.
Después de p re-trata miento, la corriente de gas comprimido 38 puede entonces enfriarse por uno o más cambiadores de calor 88 y alimentarse a la columna 44 por la línea de flujo 46. El gas de alimentación a la columna 44 puede enfriarse a una temperatura en el intervalo de aproximadamente -30 grados C a aproximadamente -35 grados C, tal como aproximadamente -33 grados C, por ejemplo.
La columna 44 puede incluir una serie de bandejas o lechos empacados sobre y/o por debajo de la ubicación de entrada de alimentación, para facilitar el fraccionamiento del dióxido de carbono, recuperado como una fracción de fondos por la l nea de flujo 48, desde la fracción de gas de productos de cabeza, recuperado por la línea de flujo 50. A fin de someter a reflujo las bandejas o lechos empacados en la sección superior 52 de la columna 44, una porción de una fracción de productos de cabeza recuperada por la línea de flujo 50 puede condensarse al eliminar calor en uno o más cambiadores de calor 53, acumulado en el tambor 54, y reciclado por la línea de flujo 56 como reflujo. Para efectuar la condensación de vapores, la fracción de productos de cabeza puede enfriase a una temperatura en el intervalo desde aproximadamente -50 grados C a aproximadamente -65 grados C en algunas modalidades; y desde aproximadamente -55 a aproximadamente -60 grados C, tal como aproximadamente -57°C, en otras modalidades.
La corriente de fondos de dióxido de carbono 48 puede alimentarse a un tanque de compensación 60. Una porción de la fracción de fondos recuperada puede calentarse por el rehervidor 62 y alimentarse a la columna 44, para controlar el tráfico de vapor dentro de la columna. La porción restante de la fracción de fondos recuperada puede recuperarse como una corriente de producto de dióxido de carbono por la línea de flujo 64. En algunas modalidades, la corriente de producto de dióxido de carbono recuperado puede tener al menos 90% dióxido de carbono en volumen; al menos 95% en volumen en otras modalidades; al menos 97% en volumen en otras modalidades; al menos 98% en volumen en otras modalidades; y al menos 99% en volumen en todavía otras modalidades.
La fracción de vapor recuperada del tambor 54 por la línea de flujo 58 puede incluir la mayoría de los gases ligeros contenidos en la corriente de alimentación inicial 10 así como dióxido de carbono: Dióxido de carbono adicional puede recuperarse al pasar la fracción de vapor en la línea de flujo 58, a través de una unidad de membrana 66. Puede agregarse un compresor frente a la unidad de membrana 66 para permitir que la columna 44 opere a una presión menor y la membrana opere a una presión superior. La unidad de membrana 66 separa pór difusión el dióxido de carbono adicional de los otros gases ligeros, cuando la fracción de vapor se pasa a través de una membrana selectiva para dióxido de carbono, en donde la velocidad de difusión puede ser una función del área de las membranas empleadas y la concentración diferencial de dióxido de carbono a través de la una o más membranas. El permeado de dióxido de carbono, que ha pasado a través de la membrana, puede recuperarse por la línea de flujo 68 y reciclarse al sistema de compresión 12. Como se ilustra, el permeado de dióxido de carbono se recicla a la segunda etapa de compresión, sin embargo el permeado de dióxido de carbono puede ser reciclado a cualquier punto del sistema de compresión de gas 12. El residuo que tiene disminuido contenido de dióxido de carbono, puede recuperarse por la línea de flujo 70.
En algunas modalidades, cuando menos 50% en volumen, del dióxido de carbono alimentado a la unidad de membrana 66, puede recuperarse por la línea de flujo 68; al menos 60% en volumen en otras modalidades; y al menos 70% en volumen en todavía otras modalidades.
La purificación con dióxido de carbono de acuerdo con las modalidades aquí descritas, puede permitir que se recupere una corriente de dióxido de carbono de alta pureza 64, como se describió anteriormente. El dióxido de carbono adicional recuperado por la unidad de membrana 66 puede permitir que el proceso de purificación de dióxido de carbono total recupere más de 65% en mol, del dióxido de carbono presente en la corriente de alimentación 10; una recuperación mayor a 75% en mol puede logarse en otras modalidades; una recuperación mayor a 90% en mol puede lograrse en otras modalidades; mayor que 95% en mol en todavía otras modalidades. En modalidades selectas, puede recuperarse más que 90% en mol del dióxido de carbono a una pureza de al menos 95% en volumen.
Además de las separaciones mejoradas que pueden lograrse por procesos de acuerdo con las modalidades aquí descritas, también se ña encontrado que pueden lograrse eficiencias adicionales al utilizar las diversas corrientes de dióxido de carbono como un auto-refrigerante, un ejemplo de lo cual se ilustra en la Figura 2, en donde números semejantes representan partes semejantes.
La corriente de gas comprimido 38 puede emplearse como un fluido de lado caliente en el rehervidor 62 en algunas modalidades, produciendo vapor de rehervidor y enfriando el gas comprimido después del sistema de compresión 33. La corriente de gas comprimido enfriada resultante 72 puede entonces dividirse en dos o más fracciones y enfriarse, utilizando una o más de una porción de la corriente de producto dióxido de carbono 64, la fracción de vapor 58 recuperada del tambor 54 y un refrigerante, antes de alimentar el gas comprimido a la columna 44 por la línea de flujo 46.
Como se ilustra en la Figura 2, la corriente de gas comprimido 72 puede dividirse en tres fracciones, incluyendo las corrientes de flujo 74, 76 y 78. La fracción 74 puede enfriarse mediante intercambio de calor indirecto con una porción del producto dióxido de carbono 64 en el intercambiador de calor 80 por las líneas de flujos 84 y 86. La corriente retrógrada de un producto dióxido de carbono puede entonces alimentarse por la línea de flujo 82 al sistema de compresión 12, tal como al compresor de tercera etapa.
En algunas modalidades, como se ilustra, una porción de la corriente de producto dióxido de carbono 64 puede alimentarse por la línea de flujo 84 y utilizarse para condensar uha porción de la fracción de productos de cabeza de la línea de flujo 50 en el cambiador de calor 53. La corriente retrógrada del dióxido de carbono vaporizado o hervido desde el lado frío del cambiador de calor 53, puede entonces alimentarse por la línea de flujo 86 a la fracción fría 74 en el cambiador de calor 80.
La fracción 76 puede enfriarse por intercambio de calor indirecto con la fracción de vapor 58 recuperada del tambor 54 en el cambiador de calor 87. Opcionalmente, puede agregarse un compresor 59 frente a la unidad de membrana 66 para permitir que la columna 44 opere a una menor presión y la unidad de membrana 66 opere a una presión superior.
La fracción 78 puede enfriarse por intercambio de calor indirecto con un refrigerante en el cambiador de calor 88. Las tres fracciones 74, 76, 78 pueden entonces recombinarse por las líneas de flujo 90, 92, 94 y alimentarse por la línea de flujo 46 a la columna 44. La cantidad de gas de alimentación que se surte a través de cada una de las líneas 74, 76, 78 puede depender de los requerimientos de intercambio de calor, incluyendo la temperatura de las corrientes de gas comprimido 38, 72, la temperatura de alimentación deseada, y las temperaturas de las corrientes 58, 64, 86, y el refrigerante, entre otras variables.
En algunas modalidades, el refrigerante empleado para el intercambio de calor indirecto en el cambiador de calor 88 es propano; otros refrigerantes o mezclas de refrigerantes también pueden emplearse. El propano puede hacerse circular en el bucle de refrigeración 96, que puede incluir compresores 98, que pueden incluir sistemas de compresiones de dos etapas, enfriador o refrigerante 100, acumulador 102 y economizador 104. El vapor del economizador 104 puede reciclarse a la succión del compresor de segunda etapa, y el liquidó puede alimentarse al cambiador de calor 88, enfriando la alimentación comprimida 78 a una temperatura por debajo de aproximadamente -33 grados C, tal como a una temperatura dentro del intervalo desde aproximadamente -25 grados C a aproximadamente -40 grados C. Propano evaporado del cambiador de calor 88 puede alimentarse por la línea de flujo 106 al depurador 108 y después al compresor 98.
Eficiencias adicionales también pueden lograrse al recuperar y reutilizar la corriente de residuo 70 recuperada de la membrana 66, un ejemplo de lo cual se ilustra en la Figura 3, en donde números semejantes representan partes semejantes. Una porción de. la corriente de residuo 70 puede calentarse a una temperatura elevada, tal como una temperatura mayor a 200 grados C en algunas modalidades, en el calentador 110, tal como en un calentador eléctrico. El gas residual calentado puede entonces alimentarse por la línea de flujo 112 al secador 26 (26a o 26b) que se regenera para retirar el agua adsorbida por el desecante. En esta modalidad, el sistema de purificación de dióxido de carbono incluye cuando menos dos secadores 26a, 26b, en donde un lecho de desecante, tal como el lecho 24a, puede estar en uso mientras que el otro lecho de desecante, tal como el lecho 24b, se regenera (la posición de la válvula no se ilustra). El gas de regeneración puede entonces recuperarse por la línea de flujo 114, y opcionalmente enfriarse para recuperar agua utilizando el refrigerante 116 y el depurador 118. El gas empleado para regenerar los lechos y cualquier porción no usada del gas de residuo 70 puede entonces combinarse en la corriente de flujo 120 para recuperación, tratamiento o eliminación adicional.
Como se describió anteriormente, modalidades del sistema de purificación de dióxido de carbono proporcionan ventajosamente la recuperación de 90% o más del dióxido de carbono en la alimentación a una pureza de 95% o más. Ventajosamente, los procesos aquí descritos pueden emplearse para recuperar corrientes de dióxido de carbono de alta pureza a partir de corrientes de bajo contenido de dióxido de carbono, incluyendo gas de combustión de caldera y gas de calera u horno de cal, entre otros, sin el uso de solventes, tales como aminas. El dióxido de carbono purificado disminuye la cantidad de dióxido de carbono que contribuye al inventario de gas de invernadero de una instalación de producción, y puede emplearse para mejorada recuperación de petróleo, o además puede purificarse para utilizar en bebidas carbonatadas. Las modalidades aquí descritas también proporcionan el uso ventajoso de corrientes de gas de deshecho y corrientes de producto para recuperación de calor, y regeneración de desecante.
Mientras que la descripción incluye un número limitado de modalidades, aquellos con destreza en la técnica, con el beneficio de esta descripción, apreciarán que otras modalidades pueden diseñarse que no se apartan del alcance de la presente descripción. De acuerdo con esto, el alcance deberá ser limitado solo por las reivindicaciones anexas.

Claims (23)

REIVINDICACIONES
1 . Un proceso para la recuperación de dióxido de carbono de una mezcla de gases, el proceso se caracteriza porque comprende: pre-tratar una mezcla de gases que comprende dióxido de carbono, vapor de agua y uno o más gases ligeros en un sistema de pretratamiento para formar una mezcla de gases fría; fraccionar la mezcla de gases fría para recuperar una fracción de fondos que comprende dióxido de carbono y una fracción de productos de cabeza que comprende dióxido de carbono y gases ligeros; pasar la fracción de productos de cabeza sobre una membrana selectiva a dióxido de carbono, para separar un permeado de dióxido de carbono de un gas residual que comprende los gases ligeros; reciclar el permeado de dióxido de carbono al sistema de pretratamiento; y recuperar al menos una porción de la fracción de fondos como una corriente de producto dióxido de carbono purificado.
2. El proceso de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el pretratamiento comprende comprimir la mezcla de gases.
3. El proceso de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el pretratamiento además comprende secar la mezcla de gases comprimida.
4. El proceso de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el secado comprende cuando menos uno de contactar la mezcla gaseosa con un desecante y separar agua condensada de la mezcla de gases comprimida.
5. El proceso de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque además comprende utilizar al menos una porción del gas residual para regenerar un desecante utilizado en el secado.
6. El proceso de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el gas pre-tratado comprende menos que 50 ppm de agua en volumen.
7. El proceso de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la fraccionación se realiza a una presión en el intervalo de aproximadamente 40 a aproximadamente 60 bar.
8. El proceso de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque además comprende enfriar la mezcla de gases pre-tratada para condensar al menos una porción del dióxido de carbono.
9. El proceso de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque enfriar la mezcla de gases pre-tratada comprende intercambio de calor indirecto de la mezcla de gases pre-tratada con al menos uno de un refrigerante, al menos una porción de la fracción de fondos y al menos una porción de la fracción de productos de cabeza.
10. El proceso de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el refrigerante comprende propanp.
11. El proceso de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el enfriamiento disminuye el gas pre-tratado a una temperatura en el intervalo de aproximadamente -30 grados C a aproximadamente -35 grados C.
12. El proceso de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la corriente de producto dióxido de carbono comprende al menos 95% en volumen de dióxido de carbono.
13. El proceso de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque al menos 90% del dióxido de carbono en la mezcla de gases, se recupera en la corriente de producto dióxido de carbono.
14. Un proceso para la recuperación de dióxido de carbono de una mezcla de gases, el proceso se caracteriza porque comprende: pre-tratar una mezcla de gases que comprende dióxido de carbono, vapor de agua, y uno o más gases ligeros en un sistema de pre-tratamiento para formar una mezcla de gases fría; fraccionar la mezcla de gases fría para recuperar una fracción de fondos que. comprende dióxido de carbono y una fracción de productos de cabeza que comprende dióxido de carbono y los gases ligeros; poner en contacto al menos una porción de la fracción de fondos por intercambio de calor indirecto con la fracción de productos de cabeza para formar una fracción de vapor de productos de cabeza y una fracción líquida de productos de cabeza; pasar la fracción de vapor de productos de cabeza sobre una membrana selectiva a dióxido de carbono para separar un perneado de dióxido de carbono de un gas residual que comprende los gases ligeros; reciclar el permeado de dióxido de carbono y la porción como mínimo de la fracción de fondos al sistema de pre-tratamiento; y recuperar al menos una porción de la fracción de fondos como una corriente de producto dióxido de carbono purificado.
15. El proceso de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque además comprende alimentar la fracción líquida de productos de cabeza como reflujo para el fraccionamiento o destilación.
16. El proceso de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el pre-tratamiento comprende comprimir y secar la mezcla de gases.
17. El proceso de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque además comprende utilizar al menos una porción del gas residual para regenerar un desecante empleado en el secado.
18. El proceso de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque además comprende condensar al menos una porción del dióxido de carbono en el gas pre-tratado por intercambio de calor indirecto con al menos uno de: al menos una porción de la fracción de fondos; al menos una porción de la fracción de vapor de prodúctos de cabeza; y un refrigerante.
19. El proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque además comprende regresar la porción como mínimo de la fracción de fondos recuperada del intercambio de calor indirecto con el gas pre-tratado a la columna como vapor de rehervidor.
20. El proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque además comprende poner en contacto al menos una porción del gas pre-tratado por intercambio de calor indirecto con la porción como mínimo de la fracción de fondos recuperada del intercambio de calor indirecto con la fracción de productos de cabeza.
21. El proceso de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la corriente de producto dióxido de carbono comprende al menos 95% en volumen de dióxido de carbono.
22. El proceso de conformidad con la reivindicación 21 , caracterizado porque al menos 90% del dióxido de carbono en la mezcla de gases se recupera en la corriente de producto de dióxido de carbono.
23. Un proceso para recuperar dióxido de carbono de una mezcla de gases, el proceso se caracteriza porque comprende: pre-tratar una mezcla de gases que comprende dióxido de carbono, vapor de agua y uno o más gases ligeros en un sistema de pre-tratamiento para formar una mezcla de gases fría; separar la mezcla de gases fría en al menos una primer corriente, una segunda corriente y una tercer corriente; poner en contacto una porción como mínimo de la primer corriente por intercambio de calor indirecto con un refrigerante; poner en contacto al menos una porción de la segunda corriente por intercambio de calor indirecto con una fracción de vapor de productos de cabeza desde un fraccionador, para formar una fracción de vapor de productos de cabeza fría; pasar la fracción de vapor de productos de cabeza fría sobre una membrana selectiva a dióxido de carbono para separar un permeado de dióxido de carbono de un gas residual que comprende los gases ligeros; reciclar al menos una porción del permeado de dióxido de carbono al sistema de pre-tratamiento; poner en contacto al menos una porción de la tercer corriente por intercambio de calor indirecto con al menos una porción de una fracción de fondos de un fraccionador, para formar una fracción de fondos fría; reciclar al menos una porción de la fracción de fondos fría al sistema de pre-tratamiento; recombinar la primera, segunda y tercera corrientes para formar una corriente recombinada; fraccionar la corriente recombinada para formar la. corriente de fracción de fondos que comprende dióxido de carbono y una fracción de productos de cabeza que comprende dióxido de carbono y gases ligeros; poner en contacto al menos una porción de la fracción de fondos mediante intercambio de calor indirecto con la fracción de productos de cabeza, para formar la fracción de vapor de productos de cabeza y una fracción líquida de productos de cabeza; y recuperar al menos una porción de la fracción de fondos como una corriente de producto dióxido de carbono purificado.
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