二氧化碳純化方法

2023-06-15 15:08:26

專利名稱：：二氧化碳純化方法
技術領域：
：本發明涉及用於在汽提塔中對含二氧化碳的進料流進行純化以產生二氧化碳產物的二氧化碳純化方法。更具體地，本發明涉及一種純化方法，其中進料流被壓縮並引入壓力低於該進料流的汽提塔中，以使足量的熱從進料流傳遞到汽提塔的再沸器，以產生具有高純度的二氧化碳，並用於在高於常壓(superatmospheric)的壓力下回收產物二氧化碳，以使壓縮能量最小化。
背景技術：
：二氧化碳是一種有價值的具有眾多用途的工業產品，這些用途要求二氧化碳具有高純度(即超過95體積％的純二氧化碳)。在某些情況下，需要從二氧化碳中去除不想要的雜質。而在某些情況下，希望不損失產物二氧化碳中的有用成分。二氧化碳的一種重要用途是在強化採油(enhancedoilrecovery)領域中，其中二氧化碳注入油田的井下以將油驅趕到生產井。通常，在強化採油操作中，新鮮的二氧化碳流與產油時產生的循環二氧化碳流混合。該循環的二氧化碳流含有約80-95體積％的二氧化碳，而剩餘的雜質主要由Cl-C7烷烴的碳氫化合物構成。在這方面，公知雜質的曱烷成分會影響強化採油的表現，因而對於這類操作優選去除甲烷。如上所述，除強化採油外二氧化碳還有許多應用，並且可引入管線中以在距離生產二氧化碳的生產點有一定距離的地點使用。在這類應用中，二氧化碳流中的水分對於管線可引起腐蝕問題。因此，去除水分也是很重要的。此外，還優選從待注入管線的二氧化碳流中去除其他雜質，因為許多二氧化碳應用需要接近純淨的二氧化碳。此外，將物流壓縮入含有雜質(通常需要除去)的管線中時，由於加入的雜質體積提高了與壓縮物流相關的電力成本。通過例如燃煤發電廠中的氧-燃料燃燒可生產二氧化碳。通常，根據供應的氧氣純度和任何洩漏進鍋爐的空氣，燃燒產生的煙氣的二氧化碳純度為約70%到約90%。因而，這類過程產生的二氧化碳流內的5雜質可能包括氧氣、氮氣、氬氣、Sox和NOx。在這類工藝物流中，硫氧化物和氮氧化物是特別有害的雜質。在強化採油過程中，氧含量必須低於100ppm,且優選低於10ppm,且所需二氧化碳純度必須至少約95%純度。因此，對於強化採油操作去除氧氣雜質是特別重要的。也可由氫氣設備產生二氧化碳，在氫氣設備中含碳氫化合物的物流經過蒸汽曱烷重整，或者替代地經過部分氧化以產生含氫氣、一氧化碳、二氧化碳和水的稱為合成氣的物流。在任何這類設備中，隨後合成氣可進行水煤氣變換反應以使蒸汽與一氧化碳反應，從而提高該物流中所含的氫氣和二氧化碳。在設計用於生產的設備中，通常通過變壓吸附從合成氣中分離氫氣。變壓吸附產生的廢物流含有一氧化碳和曱烷雜質。通常回收這些成分，並用其滿足所述設備的部分燃料需求。可在水煤氣變換反應器之前或之後從合成氣中回收二氧化碳。在U.S.6,301,927中，提供了用於分離二氧化碳的自冷凍方法，其中對含二氧化碳的進料流進行壓縮、冷卻、並在渦輪膨脹機中膨脹，從而其部分液化並隨後引入相分離器中。隨後將液體組分引入汽提塔中，以產生液態二氧化碳產物。通過壓縮的部分進料流對汽提塔進行再沸，該部分的溫度大大高於塔操作溫度。這種操作導致低熱效率，這代表了不可避免的損失，這必須通過加強致冷來補償，並最終導致提高的壓縮和動力需求。在U.S.4,441,900中，公開了用於從天然氣中去除二氧化石友的方法，其中通過冷卻對進料物流進行部分冷凝，隨後在相分離器中分離。使相分離得到的液體物流過冷(subcool),並隨後進料入汽提蒸餾塔以回收二氧化碳富集的液體和第一甲烷富集蒸汽。將甲烷富集的第一蒸汽與由相分離得到的蒸汽合併，進一步冷卻合成蒸汽並隨後在精餾塔中精餾，以產生第二二氧化碳液體和第二曱烷富集蒸汽。通過膨脹所述第二曱烷富集蒸汽和二氧化碳富集的液體流來提供致冷。該專利中描述的所有塔均在進料流壓力下操作，因而塔內的再沸在相對高的溫度下進行。因此，進料流僅能給精餾塔的再沸器提供有限量的熱能，且二氧化碳產物物流總是含有顯著量的曱烷。U.S.3,130,026公開了從天然氣分離二氧化碳的另一方法，其中進料被冷卻和部分液化，隨後進料入相分離器。在汽提塔中對來自相分離器的液體流進行汽提。對來自汽提塔的二氧化碳液體流進行蒸發，隨後膨脹做工以回收功率並產生致冷，而該致冷用於進料流的部分液化。由於在分離過程中二氧化碳膨脹，分離過程得到的二氧化碳接近常壓。二氧化碳在低於室溫的條件下膨脹產生的功率遠低於將二氧化碳壓縮到高於常壓所需的功率。因此，當所需的產物是壓縮二氧化碳時，該方法需要大量能量用於壓縮。此外，使用多個渦輪膨脹機也會增加分離系統的投資成本。U.S.4,762,543公開了二氧化碳分離方法，其中在氨分離器中對壓縮氣體進行冷凍，從而其部分冷凝。將部分冷凝的物流送入分離器。在分離器中分離的物流的蒸汽組分引入採用回流冷凝器的精餾塔中，而該冷凝器同樣採用外部氨致冷。U.S.4,595,404是另一外部致冷方法，其中通過使用精餾塔隨後使用汽提塔來從二氧化碳中分離甲烷。採用外部致冷的缺點是通過這種致冷消耗了額外的能量，且用於致冷系統的額外固定投資代表了不能接受的經濟損失。如將要論述的，本發明提供了從二氧化碳進料流中分離二氧化碳的方法，該方法相比現有技術固有地具有更高的熱效率，因而消耗更少的壓縮能，得到高的二氧化碳回收率，並進而使得能以高純度回收二氧化碳。通過以下說明，本發明的其他優點是顯而易見的。
發明內容本發明提供了純化含二氧化碳的進料流以得到二氧化碳產物的方法。本發明可用於純化二氧化碳含量介於約30%到約95%的進料流。根據所述方法，在乾燥器中對壓力高於常壓的進料流進行乾燥。乾燥後，隨後在主換熱器中對進料流進行部分冷卻，並用於對汽提塔進行再沸，從而進一步冷卻所述進料流並在汽提塔中引發形成上升的蒸汽相。隨後在主換熱器中進一步冷卻進料流，以至少部分液化所述進料流。隨後將至少部分液化後的進料流膨脹至汽提塔的操作壓力，該壓力低於壓縮後的進料流的壓力，從而將汽提塔發生再沸的再沸溫度降低至低於部分冷卻後的進料流溫度的水平。隨後，將所述進料流的至少一部分引入汽提塔中，以引發下降的液相。下降的液相與上升的蒸汽相在汽提塔中接觸，以從下降的液相中汽提雜質，從而產生二氧化碳貧瘠的塔頂餾出物(overhead)和二氧化碳富集的液體塔底料(columnbottom)。在主換熱器中使用由所述二氧化碳貧瘠的塔頂餾出物構成的塔頂餾出物物流來回收致冷(refrigeration)。在至少一個壓力對由所述二氧化碳富集的液體塔底料構成的二氧化碳產物物流進行膨脹，以產生所述致冷。隨後，在主換熱器中對所述二氧化碳產物物流進行蒸發，並在壓縮機中壓縮以得到壓縮的二氧化碳物流，作為希望從該方法中獲得的二氧化碳產物的至少一部分。由於所述汽提塔在低壓下操作，所述二氧化碳富集的底料會在較低溫度下沸騰，該沸騰溫度低於所述塔在輸入的進料流壓力下的操作溫度。此外，由於所述汽提塔的溫度較低，從而實現(effectuate)沸騰的部分冷卻的進料流的溫度與沸騰液體的溫度之間非常匹配。結果，由於這使得能在可能的最高壓力下回收二氧化碳，並降低進一步壓縮二氧化碳產物的能量需求，因而整個過程更加高效。進而，這會產生如下優點需要通過膨脹提供的致冷更少，這也會降低輸入進料流的壓縮需求。降低再沸器溫度也使得充分的熱量從進料流傳遞到汽提塔的再沸器，從而得到高純度的二氧化碳。在進料流給再沸器提供熱量後，在主換熱器中對進料流進行進一步過冷同樣是有利地，因為其降低了汽提塔的塔頂鎦出物蒸汽的二氧化碳含量，從而降低循環物流的體積，並因此降低再壓縮該物流所需的動力。由於所述汽提塔在較低溫度下操作，更多的二氧化碳會被液化，導致更高的二氧化碳產物回收率。此外，沒有使用外部致冷，該過程通過對所述液體進行膨脹完全實現了自致冷。至少部分由塔頂餾出物物流構成的二氧化碳貧瘠的物流可在輔助換熱器中液化。隨後，可將二氧化碳貧瘠的物流引入相分離器中，以產生二氧化碳耗盡的蒸汽物流和二氧化碳富集的液流。將該二氧化碳富集的液流膨脹，並與所述二氧化碳貧瘠的物流一起接連引入輔助換熱器和主換熱器中，使二氧化碳富集的液流蒸發進入二氧化碳蒸汽物流中，從而在輔助換熱器中使二氧化碳貧瘠的物流液化，並在主換熱器中從所述塔頂餾出物物流中回收致冷。所述乾燥器可採用吸附劑來吸附進料流中的水分，且所述二氧化碳蒸汽物流或所述二氧化碳貧瘠的物流可用於至少部分再生所述乾燥器。優選地，利用蒸發後的二氧化碳富集的液流來再生所述乾燥器，並循環回用於壓縮所述進料流的進料壓縮機。這是特別優選的，因為這類物流中所含的二氧化碳經再循環用於最終回收。此外，從氬氣設備提取的可能含有氫氣、一氧化碳和曱烷的二氧化碳貧瘠的物流可返回氫氣設備，用於進一步的產物回收或用作燃^K在主換熱器中至少部分液化後，可將進料流引入另一相分離器中，以產生蒸汽相物流和液相物流。所述液相物流可引入汽提塔中，以向所述汽提塔中至少部分引入所述已經在主換熱器中至少部分液化的進料流。所述蒸汽相物流可與塔頂餾出物物流合併，以形成二氧化碳貧瘠的蒸汽物流，可回收其內容物，特別是在其含有氬氣、一氧化碳和曱烷的情況下。當所述二氧化碳貧瘠的物流未引入相分離器中時，所述蒸汽相物流可與塔頂鎦出物物流合併，以形成二氧化碳貧瘠的蒸汽物流，其可引入主換熱器中以回收致冷。有利地，可將所述二氧化碳產物物流分為第一和第二子二氧化碳產物物流。對所述子物流中至少一個進行膨脹。任選地，可將所述第一和第二子二氧化碳物流分別膨脹至較高和較低的壓力。然後，可將所述第一子二氧化碳產物物流引入用於形成壓縮二氧化碳產物的壓縮機的高壓段，而所述第二子二氧化碳產物物流可引入所述壓縮機的入口。從而，並非所有經汽化的產物都必須在單一壓力下壓縮，相反一股物流在較低壓力壓縮而另一物流在較高壓力壓縮，以得到能量有效的壓縮。最後，由液體塔底料構成的二氧化碳物流部分可完全且本身作為產物。雖然，申請文件通過權利要求書明確指出了申請人視為其發明的主題，申請人相信當結合附圖時可以更好地理解所述發明，其中圖1是用於實施本發明方法的設備的示意流程圖；圖2是圖1的替代實施方案圖3是圖2的替代實施方案圖4是圖2的替代實施方案以及是可與圖1、2、3和4所示的實施方案結合使用的乾燥器的示意圖9為了避免對附圖的重複說明，在各附圖中，相同的附圖標記用於在圖中具有共同描述的部件。具體實施例方式參見圖l，顯示了設計用來純化含二氧化碳的進料流10的設備1。在壓縮機12中將二氧化碳進料流IO壓縮至介於約150psia到約1000psia的壓力。可回收的二氧化碳的量是供應給低溫室(coldbox)的進料壓力的函數。如本領域技術人員可以理解的，通過提高該壓力可提高二氧化碳的回收率。然而，這種壓力提高會導致更高的生產成本。因此，最優的壓力將隨著本發明的具體應用而變化。在水冷式冷卻器14中冷卻後，將含二氧化碳的進料流10隨後引入相分離器16中，由於其已經在水冷式冷卻器14中冷卻，從而可分離出含二氧化碳進料流10中已冷凝的水分。應當指出，可用的適用於本發明的某些含二氧化碳進料流處於高壓，例如經過變換反應後的來自氣化過程的合成氣流。當然，當可用的進料流處於高壓時，根據其來源可能不必壓縮且可能不必冷卻。隨後將含二氧化碳的進料流10引入乾燥器20中。乾燥器20優選為吸附系統，該系統可含有異相操作的分子篩吸附劑的床以吸附水分和其他雜質，如相比壓縮的含二氧化碳物流10在更高溫度沸騰的重碳氫化合物。所述分子篩吸附劑床異相操作，從而當一個床吸附這種更高沸點的雜質時，另一床在進行再生。通過降低床壓力和/或通過提高其溫度來解吸所吸附的組分，隨後用含所吸附組分貧瘠的物流對所述床進行吹掃，來再生所述床。在採用變溫的系統中，通過加熱含所吸附組分貧瘠的物流，隨後將其引入待再生床以引起解吸並帶走解吸的組分來對所述床進行再生。這些系統會有不同，但是本領域中有眾多公知的相同的例子。下文將論述具體的例子。在這方面，也可以是非吸附劑基的系統，例如通過使用蒸餾領域公知的逆向換熱器。隨後將所得的乾燥進料流22(其由通過壓縮機12壓縮並乾燥後的進料流IO構成)引入主換熱器24，在其中其部分冷卻，隨後引入再沸器26中，該再沸器用以在汽提塔28內產生煮沸(boilup)或引發上升的蒸汽相。隨後，再次將乾燥的進料流22引入主換熱器24內，在其中進料流完全冷卻以至少部分液化乾燥進料流22。隨後，將乾燥的進料流22引入膨脹閥30進入汽提塔28,以在該塔內引發下降的液相。如本領域公知地，汽提塔優選具有規整填料以使朝上流過填料的上升蒸汽相與液相的降液膜接觸。也可使用本領域公知的其他汽液接觸元件，如篩板。作為接觸的結果，下降的液相變為越來越富集二氧化碳(揮發性較弱的組分)，而上升的蒸汽相變為越來越富集雜質，該雜質相比二氧化碳具有更高的揮發性。假如進料流10由合成氣構成，那麼相比二氧化碳揮發性更高的諸如氫氣、一氧化碳和曱烷的雜質將從降液中汽提出來，以產生二氧化碳貧瘠的塔頂餾出物，和二氧化碳富集的液體塔底料。可從汽提塔28提取塔頂餾出物物流31,其由二氧化碳貧瘠的塔頂榴出物構成，並隨後引入輔助換熱器32中，從而使二氧化碳塔頂餾出物物流31至少部分液化。隨後，將二氧化石友^荅頂餾出物物流31引入相分離器34中，以產生二氧化碳耗盡的蒸汽物流36和二氧化碳富集的液流38。二氧化碳富集的液流在膨脹閥40中膨脹，並隨後與二氧化碳耗盡的蒸汽物流36—起流入輔助換熱器32中。膨脹閥40提供了用於二氧化碳塔頂餾出物物流31的部分液化的致冷。可將二氧化碳耗盡的蒸汽物流36送入主換熱器24，並且根據其所含成分的價值排放到大氣中或者送至回收。例如，當進料流10為合成氣流時，二氧化碳貧瘠的蒸汽物流36可富含氫氣、一氧化碳和曱烷。優選地，將該物流返回產生所述合成氣流的氫氣設備，用於進一步回收或用作燃料。如果進料流10得自強化採油中所用的循環氣體，那麼二氧化碳耗盡的蒸汽物流36將主要含有甲烷和少量的較重碳氫化合物。優選將該物流送至進一步處理，以回收甲烷和較重碳氫化合物。如果進料流10得自氧-燃料燃燒的煙氣，那麼二氧化碳耗盡的物流36將主要含有氧氣、氮氣和氬氣，並且這樣的話可以簡單地排放到大氣。輸送通過主換熱器24後，對二氧化碳富集的液流38進行汽化，並且這樣的話可用於再生乾燥器20,例如可加熱該物流並隨後引入吸附劑床用於再生目的，並隨後作為循環物流42再次引入壓縮機12的適當階段，以提高二氧化碳的回收。可從汽提塔28提取液態的二氧化碳產物物流44，其由二氧化碳富集的液體塔底料構成。隨後可在膨脹閥46中對二氧化碳產物物流進行膨脹，以產生用於所述過程的致冷，隨後在主換熱器24中汽化並在產物壓縮機48中壓縮，以產生壓縮的二氧化碳物流50作為所述二氧化碳產物。產物壓縮機48可以是具有段間冷卻的多段壓縮機。應當指出，儘管沒有描述，但部分所述二氧化碳產物可以液體形式從二氧化碳產物物流44中得到。參見圖2，顯示了設備1A。在本發明的這個具體實施方案中，二氧化碳產物物流44不在同一壓力下膨脹，並且有利地劃分為子物流52和54,且至少通過使用膨脹閥56將子物流52膨脹至較低的壓力，任選地通過使用分別具有用於這類目的的不同孔口的膨脹閥56和58同時將物流52和54膨脹至較低和較高的壓力。隨後，在主換熱器24中對子物流52和54進行汽化。將所得低壓子物流52引入產物壓縮機48的入口。將高壓子物流54引入產物壓縮機48的中間段。參見圖3,顯示了設備1B。在本發明的這個實施方案中，塔頂鎦出物物流31可簡單地通入主換熱器24中。如在不同的實施方案中，這從塔頂餾出物物流30回收致冷。隨後可使水貧瘠的塔頂餾出物物流31通過乾燥器20,並且排空或者可能地話如前述實施方案中回收。參見圖4，顯示了本發明的設備1C。在該設備中，將完全冷卻並通過膨脹閥30膨脹後的乾燥進料流22引入相分離器60中，以產生蒸汽相物流62和液相物流64。將液相物流64引入汽揭^荅28中以產生含二氧化碳的塔底料，並且可將蒸汽相物流62與塔頂餾出物物流31合併，並如以上結合圖1描述的本發明的實施方案所述在輔助換熱器32中進行處理。在本發明任一實施方案中均可使用相分離器60。其他變體也是可能的。例如，設備l、1A和1C4中的物流36或設備1B中的物流31可在主換熱器中受熱後或者在進一步加熱後膨脹，用於回收壓力能作為電能。為了使通過乾燥器20去除的水分量最小，壓縮的進料流可首先在主換熱器24中冷卻至約50°F以冷凝出更多的水，並在相分離器中分離水分，並隨後將其進料至乾燥器20。將乾燥的進料進料至主換熱器的適當位置，並如前所述進行處理。12參見圖5,顯示了乾燥器20的實施方案，其可與所有上述實施方案結合使用。乾燥器20具有兩個含有氧化鋁吸附劑的床100和104。當床IOO在線從進料流10中吸附水分時，閥106和108為開啟的。閥IIO和112是關閉的。在此時，床104處於再生，為了這一目的對床104進行減壓，加熱以解吸之前吸附的水分，冷卻並隨後再加壓以將床104返回線上和吸附。在減壓過程中，將乾燥器旁通閥114設為開啟位置，用於再生的汽化的二氧化碳富集液流38旁路經過床104,並在冷卻器119中冷卻後流至壓縮機12。閥116設為開啟位置使得床104可減壓。在床104減壓後，閥114關閉而閥116、117和118開啟，使得汽化的二氧化碳富集液流38能通過加熱器120，以將汽化的二氧化碳富集液流38加熱至介於約300。F到600°F的溫度，通過床102、並通過冷卻器119後釋放到壓縮機12。這使得水分從床102內的吸附劑解吸。隨後，通過開啟加熱器旁通閥126並關閉再生岡118對床104進行冷卻。冷卻後，加熱器旁通閱126和閥116及117關閉，而乾燥器旁通閥114開啟。此時，打開閥128，使部分進料流IO進入床104用於再加壓目的。一旦再加壓，將閥106和108設定在關閉位置，而閥128和130設定在開放位置，使得床102回到線上，而床102以與床104相同的方式並使用閥110和112進行再生。該過程為連續的，從而允許連續流動。以下是本發明應用於處理各種物流的計算實施例。實施例1在以下實施例中，進料流10是來自強化採油設備的循環氣體，目的是在再次將其注入油田之前從該循環物流中去除曱烷和氮氣。將圖1所示的實施方案用於本實施例的這個目的。該實施例中，回收的二氧化碳中的目標曱烷水平是100pm,而回收率為約93.5體積％。純化的結果是，對於強化採油不合意的組分如甲烷和氮氣被去除，而C(2)+碳氫化合物大部分保留在循環的二氧化碳物流中。可根據再次注入二氧化碳的油層壓力需求，來設定壓縮二氧化碳物流50的壓力。二氧化碳耗盡的物流36含有甲烷和其他碳氬化合物，其可送至進一步處理以回收天然氣用於銷售。表2顯示了該實施例的結果列表。表1tableseeoriginaldocumentpage14在表1中，給出的乾燥進料流22的物理性質是在該物流進入主換熱器24之前。在這方面，在主換熱器24中部分冷卻後，乾燥進料流22的溫度為約-8。F;通過再沸器26後，乾燥進料流22的溫度為約-9°F;在主換熱器24中完全冷卻後，乾燥進料流22的溫度為約-20。F;以及通過膨脹閥30後，二氧化碳耗盡的蒸汽物流30和乾燥進料流22的溫度為約-28。F,且乾燥進料流22的壓力為約250psia。此外，所給物流44的物流狀態是在其從主換熱器24釋放後及壓縮前。類似地，所給二氧化碳耗盡的物流36和二氧化碳富集的液流38的物理狀態是在其從主換熱器24的熱端釋放後，且在這種情況下二氧化碳富集的液流已經汽化。實施例2在該實施例中，目的是從進料流10中去除氧氣、氮氣和氬氣，以產生用於EOR或封存的純二氧化碳物流，其中在該實施例中進料流由氧-燃料燃燒的煙氣形成。優選將氧氣濃度降至10ppm或更低，且將其用作純化的具體要求。使用圖2所示的實施方案，得到了約86.5%(以體積為基準)的二氧化碳回收率。可加熱二氧化碳耗盡的物tableseeoriginaldocumentpage15權利要求1.純化含二氧化碳的進料流以得到二氧化碳產物的方法，所述方法包括使用乾燥器部分乾燥壓力高於常壓的進料流；在主換熱器中部分冷卻乾燥後的進料流；用部分冷卻後的進料流對汽提塔進行再沸，以進一步冷卻所述進料流並在汽提塔內引發上升的蒸汽相的形成；在主換熱器中進一步冷卻所述進料流以至少部分液化所述進料流；將至少部分液化後的所述進料流膨脹至所述汽提塔的操作壓力，該壓力低於進料流的壓力，從而將汽提塔發生再沸的再沸溫度降至低於部分冷卻後的進料流溫度的水平；將膨脹後的至少部分進料流引入汽提塔中，以引發下降的液相；在所述汽提塔中使所述下降的液相與所述上升的蒸汽相接觸，以從所述下降的液相中汽提雜質，並從而產生二氧化碳貧瘠的塔頂流出物和二氧化碳富集的液體塔底料；在所述主換熱器中利用由所述二氧化碳貧瘠的塔頂餾出物構成的塔頂餾出物物流來回收致冷；至少在一個壓力對由所述二氧化碳富集的液體塔底料構成的二氧化碳產物物流進行膨脹，以產生所述致冷；在主換熱器中對所述二氧化碳產物物流進行汽化；以及在壓縮機中對所述二氧化碳產物物流進行壓縮，以得到壓縮的二氧化碳流作為所述二氧化碳產物的至少一部分。2.根據權利要求1所述的方法，其中在輔助換熱器中至少部分液化構成所述二氧化碳貧瘠的物流的至少一部分的;t答頂餾出物物流；將所述二氧化碳貧瘠的物流？1入相分離器中，以產生二氧化碳耗盡的蒸汽物流和二氧化碳富集的液流；膨脹所述二氧化碳富集的液流；以及將膨脹後的二氧化碳富集的液流和所述二氧化碳貧瘠的物流接連引入所述輔助換熱器和所述主換熱器，以使所述二氧化碳富集的液流汽化為二氧化碳蒸汽物流，從而在輔助換熱器中至少部分液化所述主換熱器中從所述塔頂熘出物物流中回收所述致冷。3.根據權利要求2所述的方法，其中所述乾燥器採用吸附劑以吸附進料流中的水分，且至少部分利用所述二氧化碳蒸汽物流或二氧化碳貧瘠的物流來再生所述乾燥器。4.根據權利要求3所述的方法，其中利用所述二氧化碳蒸汽物流來再生所述乾燥器，並隨後將其循環回到用於壓縮所述進料流的進料壓縮才幾。5.根據權利要求2所述的方法，其中將在主換熱器中至少部分液化的進料流引入另一相分離器中，以產生蒸汽相物流和液相物流；將所述液相物流引入所述汽提塔中，以至少部分將在主換熱器中至少部分液化的進料流引入所述汽提塔中；以及將所述蒸汽相物流與所述塔頂餾出物物流合併，以形成二氧化碳貧瘠的蒸汽物流。6.根據權利要求1所述的方法，其中將在主換熱器中至少部分液化的進料流引入另一相分離器中，以產生蒸汽相物流和液相物流；將所述液相物流引入所述汽提塔中，以至少部分將在主換熱器中至少部分液化的進料流引入所述汽提塔中；將所述蒸汽相物流與所述塔頂餾出物物流合併，以形成所述二氧化碳貧瘠的蒸汽物流；以及將所述二氧化碳貧瘠的蒸汽物流引入所述主換熱器中以回收致冷。7.根據權利要求1所述的方法，其中將所述二氧化碳產物物流分為第一和第二子二氧化碳產物物流；將所述第一和第二子二氧化碳產物物流分別膨脹至較高和較低的壓力；將所述第一子二氧化碳產物物流引入用於形成所述壓縮的二氧化碳產物的壓縮機的高壓段；以及將所述第二子二氧化碳產物物流引入所述壓縮機的入口。8.根據權利要求2所述的方法，其中將所述二氧化碳產物物流分為第一和第二子二氧化碳產物物流；將所述第一和第二子二氧化碳產物物流分別膨脹至較高和較低的壓力；將所述第一子二氧化碳產物物流引入用於形成壓縮的二氧化碳產物的壓縮機的高壓段；以及將所述第二子二氧化碳產物物流引入所述壓縮機的入口。9.根據權利要求5所述的方法，其中將所述二氧化碳產物物流分為第一和第二子二氧化碳產物物流；將所述第一和第二子二氧化碳產物物流分別膨脹至較高和較低的壓力；將所述第一子二氧化碳產物物流引入用於形成所述壓縮的二氧化碳產物的壓縮機的高壓段；以及將所述第二子二氧化碳產物物流引入所述壓縮機的入口。10.根據權利要求1所述的方法，其中將所述二氧化碳塔頂餾出物物流引入所述主換熱器中以回收致冷，並隨後用於再生所述乾燥器。11.根據權利要求10所述的方法，其中將所述二氧化碳產物物流分為第一和第二子二氧化碳產物物流；將所述第一和第二子二氧化碳產物物流分另'J膨脹至較高和較低的壓力；將所述第一子二氧化碳產物物流引入用於形成所述壓縮的二氧化碳產物的壓縮機的高壓段；以及將所述第二子二氧化碳產物物流引入所述壓縮機的入口。12.根據權利要求1所述的方法，其中所述二氧化碳富集的液體塔底料物流的一部分也作為液體二氧化碳產物。全文摘要本發明提供了純化含有二氧化碳的進料流(10)的方法，其中將經過壓縮和乾燥後的進料流部分冷卻，並隨後用於再沸汽提塔(28)。隨後，將進料流進一步冷卻並膨脹至較低的汽提塔操作溫度。在一個或多個壓力對由汽提塔的液體塔底料構成的二氧化碳產物物流(38)進行膨脹以產生致冷，隨後在主換熱器(24)中完全汽化並通過壓縮機(48)壓縮，以產生壓縮的二氧化碳產物(50)。在主換熱器(24)中，從主換熱器(24)內的從汽提塔(28)提取的塔頂餾出物物流(31)中回收致冷，這種回收可以是直接的也可以是間接通過輔助處理，其中對二氧化碳進行進一步分離並任選地循環回用於壓縮進料流(10)的主壓縮機(12)。文檔編號F25J3/02GK101460801SQ200780020666公開日2009年6月17日申請日期2007年3月28日優先權日2006年4月3日發明者H·E·霍沃德,M·M·沙申請人:普萊克斯技術有限公司