[发明专利]二氧化碳的纯化

权利要求书

1、一种用来将选自碳质燃料、烃质燃料及其混合物的燃料进行含氧燃料燃烧的方法，所述方法包括：

在含氧燃料燃烧单元中，氧气存在的情况下燃烧所述燃料以产生含二氧化碳的烟道气；

通过扩散穿越膜分离系统中的至少一个可渗透膜，从含二氧化碳的进料气中分离二氧化碳以产生分离的二氧化碳气体和排出气；以及

将至少部分所述分离的二氧化碳气体从所述膜分离系统传送至所述含氧燃料燃烧单元。

2、根据权利要求1的方法，其中所述进料气来自所述烟道气。

3、根据权利要求2的方法，其中所述进料气是从所述烟道气或来自于烟道气的气体中分离出来的贫二氧化碳部分。

4、根据权利要求3的方法，包括：

将至少部分所述烟道气用水清洗，以除去水溶性组分并产生清洗过的烟道气；

将至少部分所述清洗过的烟道气或来自其中的气体进行干燥，以产生污染的二氧化碳气体；

通过间接热交换将至少部分所述污染的二氧化碳气体或来自其中的气体冷却和部分冷凝，以产生部分冷凝的粗二氧化碳流体；

将至少部分所述部分冷凝的粗二氧化碳流体进行相分离，以产生不纯液态二氧化碳和废蒸气；以及

将至少部分所述废蒸气或由其制得的气体作为所述进料气供给所述膜分离系统。

5、根据权利要求4的方法，包括在干燥产生所述污染的二氧化碳气体之前，压缩至少部分所述清洗过的烟道气产生压缩的烟道气。

6、根据权利要求4的方法，包括在供给所述膜分离系统之前，通过间接热交换暖化至少部分所述废蒸气以产生废气。

7、根据权利要求4的方法，包括：

在传质分离塔系统中分离至少部分所述不纯液态二氧化碳，以产生富氧塔顶蒸气和富二氧化碳塔底液；以及

在所述冷却和部分冷凝以产生所述部分冷凝的粗二氧化碳流体之前，将至少部分所述富氧塔顶蒸气或来自其中的气体循环至所述污染的二氧化碳气体。

8、根据权利要求7的方法，包括：

通过间接热交换暖化至少部分所述不纯液态二氧化碳，以产生暖化的不纯液态二氧化碳；

降低至少部分所述暖化的不纯液态二氧化碳的压力，以产生减压的不纯液态二氧化碳；

将至少部分所述减压的不纯液态二氧化碳传送到所述传质分离塔系统进行分离。

9、根据权利要求7的方法，包括：

通过间接热交换暖化至少部分所述富氧塔顶蒸气，以产生富氧气体；以及

将至少部分所述富氧气体进行压缩，以产生用于循环回所述污染的二氧化碳气体的压缩的富氧气体。

10、根据权利要求7的方法，包括通过与至少部分所述污染的二氧化碳气体或所述来自其中的气体进行间接热交换，将富二氧化碳塔底液进行再沸，以提供用于塔系统的富二氧化碳蒸气，其中所述再沸提供至少部分为冷却和至少部分冷凝所述污染的二氧化碳气体或所述来自其中的气体所需的制冷负荷。

11、根据权利要求1的方法，包括：

将至少部分所述烟道气用水清洗，以除去水溶性组分并产生清洗过的烟道气；

将至少部分所述清洗过的烟道气进行压缩，以产生压缩的烟道气；

将至少部分所述压缩的烟道气进行干燥，以产生污染的二氧化碳气体；

通过间接热交换冷却和部分冷凝至少部分所述污染的二氧化碳气体或来自其中的气体，以产生部分冷凝的粗二氧化碳流体；

将至少部分所述部分冷凝的粗二氧化碳流体进行相分离，以产生第一富二氧化碳液体和贫二氧化碳蒸气；

通过间接热交换冷却和部分冷凝至少部分所述贫二氧化碳蒸气，以产生部分凝结的贫二氧化碳流体；

将至少部分所述部分所述冷凝的贫二氧化碳流体进行相分离，以产生第二富二氧化碳液体和废蒸气；以及

通过间接热交换暖化至少部分所述废蒸气，以产生所述原料气。

12、根据权利要求1的方法，其中二氧化碳通过扩散穿越在所述膜分离系统中的至少一个中空纤维聚合膜，从所述原料气中分离出来。