[发明专利]通过吸附净化CO2的装置和方法

权利要求书

1.由包含至少35摩尔％CO₂、氢气和水以及至少一种，甚至两种下 列杂质：一氧化碳和甲烷的富含CO₂的气体为原料净化CO₂的装置，其包 含：

i)任选至少一个用于将所述富含CO₂的气体(1)压缩到第一压力P的 压缩机(3)，

ii)至少一个净化系统，其能运行在基本等于P的压力下的吸附阶段(5) 和在低于P的压力下的再生，以在源自所述至少一个压缩机的第一压力(4) 下净化所述气体以产生至少净化掉水的气体(6)，

iii)用于经净化气体的塔系统(7)，包含至少一个蒸馏塔，能在基本等 于P的压力下运行，以产生富集CO₂并脱除氢气和任选脱除一氧化碳和/ 或脱除甲烷的液体(8)和富集氢气和任选富集一氧化碳和/或富集甲烷并脱 除二氧化碳的气体(24),

iv)分离设备(13)，

其特征在于所述装置包含用于将所述富集氢气和任选富集一氧化碳和/或 富集甲烷并脱除二氧化碳的气体从所述塔系统传送到所述分离设备的第一 管道和连接到所述分离设备上以送回脱除氢气和任选脱除一氧化碳和/或 脱除甲烷的气体(22)的第二管道，第二管道连向所述通过吸附进行的净化 系统以向其传送仅由至少一部分所述脱除氢气和任选脱除一氧化碳和/或 脱除甲烷的气体(22)构成或由与另一气体(12)混合的至少一部分所述脱除 氢气和任选脱除一氧化碳和/或脱除甲烷的气体构成的再生气体(16)，所述 净化系统包含用于排出已用于再生的再生气体(18)的工具。

2.如权利要求1中所述的装置，其中所述分离设备是渗透设备(13)。

3.如权利要求1或2中所述的装置，其中由分离设备(13)生成的脱除 氢气并任选脱除CO和/或脱除甲烷的气体(22)的组成不处于在空气中的可 燃范围内。

4.如前述权利要求之一中所述的装置，其中塔系统(7)位于隔离室内且 分离设备(13)位于任何隔离室外。

5.如前述权利要求之一中所述的装置，其包含在分离设备(13)上游的 用于加热脱除二氧化碳的气体(24)的工具。

6.如权利要求5中所述的装置，其中用于加热气体(24)的工具能够实 现所述气体和氨和/或在第一压力(4)下的富含CO₂的气体之间的热交换。

7.由包含至少35摩尔％CO₂、氢气和水和任选至少一种，甚至两种 下列杂质：一氧化碳和甲烷的富含CO₂的气体为原料净化CO₂的方法，其 包含至少下列阶段：

i)将所述富含CO₂的气体(1)压缩到第一压力P以产生富含CO₂的压 缩气体(4)，

ii)在至少一个净化系统中通过在基本等于P的压力下的吸附(5)和在 低于P的压力下的再生净化所述富含CO₂的压缩气体以产生净化掉水的富 含CO₂的气体(6)，

iii)经净化气体在包含至少一个蒸馏塔的塔系统(7)中在基本等于P的 压力下蒸馏以产生富集CO₂并脱除氢气和/或脱除一氧化碳和/或脱除甲烷 的液体(8)和富集氢气和/或富集一氧化碳和/或富集甲烷并脱除二氧化碳的 气体，

iv)在分离设备(13)中的分离阶段，

其特征在于将所述脱除二氧化碳的气体(24)从所述塔系统送往分离设 备，所述分离设备产生脱除氢气和任选脱除一氧化碳和/或脱除甲烷的气体 (22)，将任选与另一气体(12)混合的所述脱除氢气和任选脱除一氧化碳和/ 或脱除甲烷的气体送往所述通过吸附进行的净化系统以充当再生气体，并 至少不时地排出已用于再生的再生气体(18)。

8.如权利要求7中所述的方法，其中再生气体(16)在所述净化系统的 入口处的氢气含量低于对应于在空气中的可燃范围的阈值。