专利名称：：二氧化碳的纯化的制作方法，七碳的纯化
背景技术：
：本发明涉及一种用于选自燃料、；JSM燃料及其混^的燃Mm^的方法和设备。本发明包括用于从原料气中分离出1化碳荆^分离出的二氧化碳提蹄^1的燃烧性能的膜分离系统。急需开发一种从化石燃料、微燃料^M燃料妒电能同BW获rft化碳的新飛去。这，的方法现想ite该比现有的方法更有效率且更加节约^。本文中考虑^ii料的燃^l程。在^M料的^31程中，燃茅祐纯氧中纖，非必须地循环;糊烟道气、蒸气或者水来控制适当的火焰鹏。去除燃烧产生的大識^M经^iP和7K冷凝具有高:z^化碳浓度的娜道气。^W料的燃^l程S^TOi用于传统的产生发电用蒸气的煤,炉。含料在煤,炉中的^^^净烟道气，该净烟道气在，并M水蒸气冷凝后，通常包然约65mo歸汰约95mol,:ift化碳和高鹏5molX的氧气，剩余成份大部分为氮气和氩气。氧气、氮气和氩气称为"污^tl气体"。烟道^a含有的大部條气来源于完全的ji^鹏徵;f需过量的氧。其余的氧气来自于漏入到锅炉以^t流段中的空气。烟道气里的氮气和氩气来自供给煤燃烧的氧气进料和漏入到锅炉^^流段中的空气，其中氧气进料的氧气纯度为90mol%—99.6mol%，通常为95mol%—97molX的氧气。烟道气中还含有诸如酸性气体的杂质和其,生于煤和^的杂质。这麟质包括二氧化硫、三氧化硫、氟化氢、氯化氢、一氧化氮、二氧化氮、汞等等。烟道气(会5^凊洗和千燥)中这，质的总量取决料的组成和燃烧緣腳道气中提取的1化碳被储存进，比如WI构造中之前，烟道气必须被净化。在这H1程中，可溶于水的成分如三氧化硫、氟化氢和氯化誠常通过与水的直驗M;WS道气中去除，7]<不但洗涤出这些成分而且7鄉了烟道气并将水蒸气冷凝。zm化硫和一氧化氮也如2005年11月28日提交的美国专利申请NO.l1/287640中提到的一样，在11^化碳^到，压力期间被除去，戶，专利申请在此弓l入作为参考。这H1程同样去除可能存在于1化碳中的1化碳的管线压力通常为从约100bar到约250bar,远高于1化碳的临界压力。雌除去大部分的污1气体以^^臓1化微万需的育遣并且确保在t^者1化碳将被储存的M^造中不出现两相流。当1化棚于繊油或气体的回收时，氧的存在可能导致问题，因为钻孔设备可能因氧化导,蚀问题。1化,度的典型指标是污^l的最大量为3mo1。/。，在将^^化^bTO于繊油回收的情形中，最^^M将通雜IOO酵鹏氐，甚至低到lppm。目前用于1化^fi化的下一阶段的^^顿这样一种方法在大约30bar的压力下，皿,粗zm化自非常,:ift化碳的凝固点盼iag,M勺30bar压力下的ffi^千燥并慟卩热后的粗^C化碳流中去除污^tl气体，此时二氧化碳的分压在约7bar到约8bar。分离含有约25moin/。的二氧化自余气体并在加热和膨胀产生倉遣后排放。这个单Hffl得到约90%的1化碳回收率。如果軎辦非常经济地获得极高的^ft化碳的回收率，例如高于97%,另，么賴燃料的燃^iM有显著改善。用于W物燃料的含氧燃料燃皿,生的二氧化碳输送到地质储藏位置的现有^S于将其iBi至喲100bar到约250bar的管线压力舰行。对于较小的Hft化碳排放源或管线太昂贵的情形，一种可选择的方法是使二氧化碳输。在与tii^输舰的环境;下，如果^氧化碳的净tt^會嫩^a环境鹏下经济地妒用于管线运输的液态zm化碳产品耐隨临界状态下的二氧化碳流，那么^^料的燃^i^将会得到显著鹏。在^料的动力系统中捕的重要目的是提供一种处理压縮的粗二氧化碳的方法，以除去氮气和氩气的方法，并将氧浓度斷隨100ppm以下，,具有低t遣耗和高的二氧化碳回收率。二氧化碳的回收率(基于总烟道气流中的化碳)现想ite当高于97%。财卜，如果净化的1化,品是在低于它临界压力的压力下以低温液流的形,生，另卩么以液态形式或以超临界流体形錄输到1化碳储存地很便利。图1描述了从含^l料燃^i产生的粗二氧化碳中去除污^/气体的现有技术工艺的流程图0这一工艺MM在"azr60"Dio;c^fea9/Mr《/^及ora伊/"Geo/ogz'ca/Formfltfcvts-及esw/te加附说eCQsC^p/wrei^/ecrf"(C^)tureandSeparationofCarbonDioxidefromCombustionSources;Vol.1;Charter26;pp451"475;Elsevier)中。在图i中，i化碳的分离在fg^运fi^备中完成，用^ft化m岭将粗1化碳原料气降驢:ift化碳的凝固点鹏P(M^2'C的范围内。此时，未冷凝的气体发生相分离，气相包含约25mol^的I^化碳和约75mol^的污^tl气体，在分离、暖似卩膨胀产生會,排进大气。该工艺在接近原料气混合物凝固点的温度下把污染物气体从-54.5卩的二氧化碳中分离出来，这时二氧化碳的蒸，为7.4bar。帝岭负荷M3^将两鹏力在8,7bar和18.1bar的液体zm化碳流在换热器E101和E102中蒸^l供o所得的两股^ft化^n流被aA到1化鹏縮机K101和K102,其通常为多级压縮机中的级。。在图1中，M燃料进料130与氧^ifi料132在^Mm燃烧单元R101中燃,娜道气134，这^N1程中产成的热量用于^电厂(未示出)需要的蒸气。气流134被分为主要部分(气流138)和次要部分(气流136)。气流138被循环回^Ji料麟单元R101中。烟道气流136在气液繊容器C105中用7K洗涤除去易溶于水的组份并生^a:i^化戲体。7jC流142^A到罐C105，由此除去含有溶解了烟道气中可溶组分的7jC流144,以鹏粗1化軌流146，包含娥73mo纖，撒将流体146ffiBf机K105中压縮以生腿力为大约30bar的经臓的粗1化碳流1。流体1在一组热再生^7夂^P燥器C103内干^M低于-60。C的露点，4^千燥的废1化an流2。气流2在换，moi中经间,热;^P至约-23。C，娜且气态1化碳流3，粗气态Ilft化碳流3被駄相分离器C101中，在cioi中分离出第一富zm化碳的液体和含有大部分污^n体的第一蒸气。第一富:i^化碳液流4在阀V101中^ES大约18bar，形成MJ1的第一富二氧化碳液流5，液流5在热交换器E101中舰间翻交换蒸发，以麟制冷负荷并生，一富1化碳的气流6。来自相分离器C101第一蒸气流7热^^器E102中M31间接热交换[WM-54.5°C,产生部分冷凝的物流8，将流体8&AJlJ第Z^g分离器C102中分离成第二富^化碳液和含有大多除污^体的第二蒸气。第二富zm化碳液流13在热交换器E102中M:间接热交换暖化(wamied)至大约-5rC，产生靴的的第二富^化碳液流14,流体14在阀V102中减压至8^31顿了Mffi的第二富1化碳液流15。流体15在换热器E101，E102中鹏、鹏热交微蒸发和靴，以麟制冷并M^二富1化戲流16。换热器mo2中外流体13的初始^WTii，二富:iil化碳液^tt约30barMffi时的冻结十分关键。来自相分离器C102的第二蒸气流9在热交换器E101，E102中舰间驗交擬戯鹏到环埭鹏，产生暖化的的第二气流10;流体10在预繊E103中舰间接热^MJB热到力勺300'C,产生经预热的第二气流ll。气流ll顿平机K103中膨胀做功,产生动力和包含约25moP/d化碳和大多数污^t^体的jt^流12，其后0流12翻倒大气中。流体16在多级离心式1化^ffi縮机的第一级K102中JBH形^:约18bar压力的压縮1化an流17。在中间冷却器E104中用，7夂作为，剂移去气流17的目热。，的压縮rft化^:流18与流体6混合，并将混^/流ffiBg机的第Z^多级K101中进一步JBi，^fc^勺110bar的进一步压縮的1化m流19。气流19中1化碳的浓度大约为96mol。丄流体19的压縮ttj^辨職mo5中用锅炉给7jan域冷凝物作为糊剂移除，由此加热该锅炉给7jCf卩/或冷凝物,并顿例如约110bartiEE力下的糊的进一步压缩，七,流20。简单起见，热，器EIOI和E102在图1中示为独立的热交换器。然而，如本领J^:人员所能,的，E101和E102实际Jdl常构鹏热动力学效率最高位置具有原料流体进口和产品流体出口的换热器的组成部分。主换热器E101,E102通常是多繊M^换繊，雌铝制。表1为图1描述对去的热量和质量平衡表。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>图1描述的方法在大约89%的^化碳回收率下^纯化的化碳，二氧化碳浓度大约为96molX，并包含大约0.911101%的氧气。采用蒸馏的方法来纯化含氧燃料燃烧产生的二氧化碳的一般观念并不新颖。关^S点,Allam等f^iSfw^o/决e5^rac^owQ/"C02加附^eM"eGaso/a500M^Pw/verizecCoa/jFYm/5oz7er〃，Allam禾口Spilsbury;EnergyConsers.Mgmt;Vol.33;No.5-8，pp373-378;1992)公开了一种纯化^^^料^ffl^生的二氧化碳的方法，采用蒸馏纯化zm化碳以去除"重"杂质(例如1化硫和二氧化氮)和包歸气、氮气和氩气的污鹏气体。在A11咖等的文章中，二氧化碳系统与空分单元("ASU")结合在1,利用氮气晦气流的膨为1化碳液^^1^所需的制冷量。这个方法循环从1化碳中分离出来的部^ft流体至iJ锅炉中，作为此时的吹扫流体来防止污鹏的累积。細Mmt荅，在其冷端除去1化碳流的较轻污鄉。采用第二个塔，也是在冷端MM寻1化碳流中去除二氧化硫和氮的氧化物。另外,蒸微荅會調^^^M料燃^i^生的1化碳中去驗气的大体观点由本发明人在2006年6月，特SI姆举办的第8届M^气^S制^:会议(GHGT-8)上发表的名为^V^c^^zo/a9^e/-￡tenVa/C02》r&^wes/raribww议说"的文章中提出。然而没有,关于如何这个观点细节。其它现有駄包括GB-A-2151597(Duckett;1985年公布)，鄉文彰战了一种方法，舰麟鄉低浓度二氧化微料流，以使它可以采用相分离进行纯化。目的是得至赚态的二氧化碳用于销售而不J^可能多地回lJW,程中的1化碳，因lt歐原料的二氧化碳回收割瞎低，约为70%。GB-A-2151597公开了利用二氧化碳原料流给蒸馏塔再沸器提供热量。GB-A-2151597还公开了用外部制冷源为蒸馏过^所需的工作液体。US-A4602477(Lucadamo;1986年7月出版)公布了一种方法,用于获取含,气并为增加其价值，而将其，为，烃流体、mM烃流体和废二氧化碳流体。二氧化碳在该流体中的存在降低了气体的热量和经MH1。除了^TF进行的蒸馏步骤，该方法还采用1化单元来从^1^品中最终移除二氧化碳。US-A4602477中公开的工艺的目的不是为妒出高離1化碳，而是从烃原料中移除Ilft化碳。蒸馏步骤产生二氧化碳，作为带有冷凝器的,塔的副，。这个工观舰了一个汽提if^^離流体。US-A4977745(Heichberger,1990年12月出版)公开了净tt^高于85mol^zm化碳的原料流体的过程。高压残余流体劍卩热和膨胀以回收倉疆，而—个外部制冷源棚于液化Z^化碳。EP-A-0964215(Novakand等；1999年12月出版)公开了，1化碳冷冻食品的过浪中回收二氧化碳的方法。这个方,括用蒸馏塔回收二氧化碳。塔的11^化麵料^^做为回流液回流到塔里之前为再沸11^热负荷。US-A4952223(KiKhnamurthy等；1990年8月出版)公开了1化碳液化的方法M:使排出气体51ilpsa系^^产生富zm化碳的循环流体和贫1化碳的排出流体棘高二氧化碳的回收率。发明简述根据本发明的第一方面，鹏了一种用来将选自鹏燃料、颇燃料及其混合物的燃料进行^料麟的方法，臓方跑括在^M料燃烧单元中在氧气，下i^^it料以产生含二氧化碳的烟道气；MT散穿皿分离系统中的至少一个可渗透膜，从含1化碳的原料气中分离Ilft化碳以产生分离的zm化an懒口排出气(ventgas);以及将至少部分0M分离的1化^n体iA0MM分离系统^^S^M料燃料单元。根据本发明的另一个方面，JI^用于将选自WI燃料、:)SM燃料及其混合物的燃料进行^M斗燃烧的设备，臓设备包搖^f(M料燃烧单元，用于在氧气#^下燃嫩;^斗以产生含有11^化碳的烟道气；包含至少—个可、;i^的膜分离系统，用MW散穿^^脱(多层)膜将二氧化^A含二氧化碳的原料气中分离出来以产生分离的zm化an体和排出气；以及管足^g，用于将分离的i化^n体M^^Ji分离系统传送至戶;M^m燃料燃烧单元。附图图1为从^^料燃^i产生的烟道气中回收1化碳的现有fe^工艺的示意图(流程图)；图2为应用到图1所示的现有^:逝呈的本发明一具体^^式的示意图C图)；以及图3为本发明另一具体实施方式的示意图(流程图)。发明详述本发明的^4^,自自燃料、iS^料及其混和物的燃l4^^Wm燃烧单元中在氧气存在下进tf燃烧，生成含有1化碳的烟道气。M:扩散穿过膜分离系统中的至少一道渗mWS料气体中分离二氧化碳，以形成:rft化碳和排出气。将至iH分分离的二氧化鹏体纖分离系统j雜到含^Ji料燃如本领域中所知，非必须地将大部分烟道气循环回^M料^^iffi于帮助控制燃烧皿。通常皿大约50%的烟道气被循环回燃,统，，约60%到大约80%，取决于期望的燃烧離。分离的二氧化碳可以與4^#和循环烟道气^^供料。在，的具体方式中，将分离出的二氧化碳和循环烟道气混合，將为混和流供入^i(M料燃^1程。将分离出的^ft化碳供纟^W料燃^3^呈有助于控制燃烧斜牛。在特别,的具体实施方式中，膜分离单元的进料气来自于^^料皿过程生成的烟道气。^^f^t料气来自于W腿烟道气棘由其制得的气体中分离的贫二氧化鄉分。可用樹可維的设婉撤荅系统和吸縣棘分离烟道气或由其制得的气体，以产生贫zm化碳部分。然而，tt^将部分冷凝的流体进行相分离来产生贫，七鄉分。烟道气的乡!决于用预烧的燃料和^料燃舰程的綠烟道气通常包M约65mol^到约90mol^的^ft化碳。通常^的其Miim,气(02,高达约5咖1%)，"惰性气体"例如氮气(N2)和氩气(Ar);"酸性气体"例如Hft化硫(S02)、三氧化硫(S03)、氟化氢(HF)、氯化氢(HC1)、一氧化氮(NO)和1化氮(N02)。水(H20)会雜于燃料中(特别魏)，并且^1中也会产生，因雌常也雜于烟道气中。单质汞(Hg)也可育游在，特别是如果所用燃料是煤的话。大部分^的氧气来源于比燃料充分燃舰需过量的氧气。当氧气和氩气雜^fii料气中时，少部分的这些衛性气術UZ^化碳，当氧气存在时还有氧气，一起扩IW1(多层)渗鹏。如果氧气扁分离系统循环回^M料燃^i，由此離氧气姓系统的负荷，那么作为氧气进料的污^^*^料燃^^的惰性气体的总量也会^^0然而，扩散的污染物循环至^斗燃舰程鹏高^斗纖单元内污鄉的賴。至少大多数的水溶组分(例如酸性气体)可以m^水洗涤細道气中除去。洗涤还有附啲优点糊烟道气^7K蒸气冷凝。然后洗涤后的气徹压縮和千燥去除至少大部分水。在本发明的一^im的具体織方式中，i^^跑括用水洗涤至少一部分所述烟道气来去除水溶性组分并生成洗涤后的烟道气；千赔少一部分戶;M洗涤后的烟道气或由其制得的气体，得到污染的二氧化^;通过间接热交^或部分冷鞭腿污染的1化數体或由其制得的气体，得到部分冷凝的粗:^化碳流体相分离至少一部分戶;M部分冷凝的粗二氧化碳流体，生^纯液态二氧化碳和废蒸气；将至少一部分戶;f^蒸气或由其制得的气体作为戶;MiS料气传邀合^M分离系统。洗涤步餘逆流气-液,容器，例如清洗(^^)塔中进行。在,的具体实式中，该^^^括压縮至少一部分戶;f3^洗涤后的烟道气来产生舰縮的烟道气，之后千燥^^M污染的1化戲体。在USSN11/287640(其公开的内，此引入作为参考)中公开的方法可以与本发明的方法结合，用于在压縮级中細道气或由其制得的气体除去选自二氧化硫和NOx(即一氧化柳:ifC化氮)的一种或多种其它污鹏的至少1分。关于这一点，本发明中辭啲方法可以进一步包括1繊涤后的气体到升高的压力，通常从大约10bar到娥50bar;在氧气和水,下以及当要除去1化硫时N(X，下维持戶;f^洗涤后的烟道气^^，升高的压力，维持M的时间以将二氧化硫转化为硫酸和/或,化^1化为硝酸；以及从洗涤后的烟道气中分离出硫酸和/鄉肖酸，^￡1化硫、乏NOx的粗1化碳气，如果必要的话随后通常将粗二氧化m进一步ra至操作压力后注入气体千麟统。这些具体鄉方式的优点在于存在于烟道气中的樹可汞同时被除去。对于包含S02和N0x的烟道气,i^"^tt^包含^1高的压力下将S02转化为硫酸，在高于第一升高的压力的第二升高的压力下将NOx转化为硝酸。1分NO,可以錢"^高的压力下转化为硝酸。例如，如果S02的进料浓度足够低，錢"^高的压力下可能产生多于硫酸的硝酸。在这些具体实施方式中，微法通常包括^B^第""^高的压力下^一逆流液,设备中用水洗像烟道气，以S02的zm化戲柳硫舰溶瓶压縮至少一部^5S02的^ft化a^体到第二升髙的压力；以及在第二升高的压力下在第二逆流液接触设备中用水洗涤至少一部分无S02的1化戯体，产生无S02,乏NOx的1化,体和^7jC溶液。如果必要在非必须的进一步目后，将至少部分无S02,乏NOx的1化m,入气体千麟统千燥，千燥的粗1化,体。至少一部分硫酸溶液经过非必须的泵作用和/或冷却后通常被循环至第一液,设备。至h部分硝酸溶游湖,的泵作用和域糊后通常被循环魏二液,设备。第"ff"高的压力通常从10bar到20bar,雌约15bar。当将烟道气臓到第一升高的压力时，这，縮,是隔热的。第二升高的压力通常从25bar到35bar，iM约30bar。洗涤后的烟道，常M缩至气体千皿统的操作压力。在气体千皿统超少一个船乂千燥器的具体实式中，操作压力通常为从大约10bar到大约50bar,伏^G^约25bar到大约35bar,例如约30bar。该方^ta括将至d^部分戶;Mit蒸气在^^合^M分离系^前，通过与通常至少一股工艺流间接热交换暖化，产^n。该方^M包括至少部分戶，不纯液态二氧化碳在传质分离塔系统中分离，生成富氧的塔顶蒸气和富^ft化碳的底液；以及在所述冷却和部分冷凝前循环至少一部分富fti荅顶蒸气或由此制得的气体至ij戶;f^污染z^i化^n体中，以得到戶;M部分冷凝的粗1化碳流体。通过与通常至少一股工艺流间接热交M暖化至^n分戶;M不纯液态二氧化碳，顿敝的不纯液态zm化碳；将至少一部分戶，暖化的不纯液态nft化碳Mffi，得到Mffi的不纯液态二氧化碳；以及将至少1分戶M暖化的不纯液态1化碳供给戶;M传质分离塔系^s行分离。暖化的不纯液体1化碳的压力通常被斷氐至赂系统的操作压力。±荅系统通常包括单个精熘(鹏提)塔。塔的操作压力通常从;^勺5bar至伏约50bar,^M大约14bar至lJ大约18bar,例如约16bar。遥过与通常至少一股工艺流间接热交^W化至少一部分0M富氧的塔顶蒸气以产生富氧气体；以及jBi至少一部分臓富氧气体产生压縮的富氧气体，用于循环至戶;^污染的二氧化碳气体中。本发明的方法可以结合入其同族申请公布的方法中，该申请被APCIDocket文献认定，序号为USSN(等,知)No.07024USA并与本申请同日提交,其公开的内,匕引入作为参考。在这类具体实駄式中，]^法还可以包MM:与至少一部分戶腿污染二氧化,体或由此制得的气体间接换热来再沸富二氧化碳的底液，以供应富zm化碳的蒸气给塔系统。在这类具体实施例方式中，再^^一部分糊和至少部分冷嫩服污染的Ilft化an体或由其制得的气体所需的冷负荷。用于使塔再沸的污染1化赔体或由其制得的气体的压力通常高于塔的操作压力。OT力通常为从约15bar至ij约60bar,i/Ki^i勺25bar到约35bar,比如约30bar。在本发明的其它雌具体实式中，此方魏括至少将一部分烟道，7jC洗涤，以将水溶性成分去除并产生清洗后的烟道气；将至少i分戶;M清^的烟道^ra，产^JBi烟道气；将戶;^ra烟道气的至少一部奸燥，^^染的1化鹏体；与通常至少一股工艺^M过间接热，冷却及部分冷^S少1分戶;M污染1化軌体或由其制得的气体，产生部分冷凝的粗r^化碳液休将戶，部分冷凝的粗二氧化碳液,分离，以产生第一富二氧化碳液和贫:ift化碳蒸气；与通常至少一股工艺M过间接热交^却和部分冷,少1分戶;M贫1化碳蒸气，产生部分冷凝的贫，七碳瓶将至少一部分fM部分冷凝的贫二氧化碳液相分离，以产，二富二氧化碳液和废蒸气；与通常至少一股工艺^il过间皿热暖^s少一部分废蒸气，0f^料气体。貌法通常包括与通常至少一股工艺tim间赚热加热至少一部分排出气，来产生加热后的排出气；l徑少1分加热后的排出^j^胀，以产生會遣和膨胀的排出气；以及将膨胀的排出气排入大气中。富zm化碳的底液雌用于鹏Mfiff需的至少大部分冷负荷，即鹏50%，^S少75X,最，至少90%。樹可剩余的制冷可以采用外部制冷剂进行。然而，在雌的具体鄉方式中，iffl0f需的所有冷负荷都由内部麟,即M3ir艺^t间的间接热^i^而不采用夕卜部制冷剂。魏"冷负荷"仅仅指亚环境鹏的冷负荷，即低于环境驢下的冷负荷，不包括在环境鹏或高于环境鹏的制冷负荷。在这一瞎形中，跡法通常包含膨皿少第一部分的富1化液，M^—压力下的膨胀的第一部分；以及与通常至少一股工艺M31间接热，蒸^M少部分膨胀的第一部分，以掛共此方法所需的1分冷负荷和1化^n体。第一压力通常瓶大约1化碳的三相点压力即约5.18bar至哟15bar,优选不^^勺6bar。该方法可以包括膨胀至少一份另一部分的戶;M富^ft化m液，以产生具有比m^—压力更高的压力的至^^份膨胀的另i分；以及通过与通常至少一股的工艺流间皿热蒸aM少i分iMd^份另一部分，以鹏^n分此方法所需的剩余冷负荷并产生i化,体。iM少一份膨胀的另一部分的压力通常M大约1化碳的三相点压力到大约20bar。在一些具体实式中，只有一份另1分^0鹏l腐二压力，该压力通常是从大约1化碳的三相压力至吠约20bar,iit^i勺12bar到约18bar，例如15bar。在其它具体实施方式中，有两份该另1分，一份膨鹏勝二压力，而另一份膨胀到比第一压力高，但比第二压力低的第三压力。第HJE力通常从Z^化碳的三相点压力至哟20bar,^m约8bar到约14bar,例如约10bar。在具有M^两个相分离步骤的具体^^;中，1*^括膨胀至少部分第二富1化碳液体，以产^i常从约z^化^H相点压力到大约15bar,例如大约9bar下的膨胀的第二富^化碳液体；以及与通常至少一股工艺M3i间接热交换蒸^M少一部分戶;fiyi胀的第二富二氧化碳液体，以iH^t负荷并产生1化m体。这样的具体实式通常还包括膨胀至少部分第一富二氧化碳液，以产^ffi力高于膨胀的第二富Z^化碳液压力的膨胀的第一富:im化碳液，i^ffi力通常在约15bar到约25bar,例如约18bar;以及与通常至少一股工艺M过间接热交换蒸^M少一部分戶皿膨胀的第一富i化碳液，以,另外的冷负荷并产生i化an体。二氧化m体通常随后在二氧化m!Bi工序内压縮到管线压力，例如从约100bar到约250bar。压縮热可以M与mp剂之间的间接热交换移除。^4P齐0tmiM^^料锅炉的进料7jC,例如产生气态二氧化碳的锅炉。本发明的方法可以结合入其同族申请公布的方法中，该申请由APCIDocket认定，序号为USSN(等待通知)No.07024BUSA，并与本申请同日1^^,其公开的内^jfc引入作为参考。在这类具体^^式中，^^跑括:压縮不纯的1化^体，以产^MI的不纯二氧化碳；通常与至少一股工艺、M过间接热交m却至少i分戶;f^压縮的不纯二氧化戲体，以产生不纯Zm化碳液体；膨胀至少一部分戶脱不纯Zm化碳液体以产娜胀的不纯Zm化碳液休以及在传质分离塔系统中分离至少一部分戶;^0胀的不纯1化碳液体，以生成富氧的塔顶蒸气和富:^化碳的底液。进料气中至少约50%、tt^M少约80%的1化碳可^^料气中分离，形成分离的二氧化戯体。氧气通常存在预料气中。当氧存在时，部^^气将不可避^J4与:i^化碳一起从原料气中M:扩散穿过(多层)膜而分离，随后供入^P4燃烧单元。在这些具條施方式中，进料气中至少约30moiy。，^i^J45mol。/。的氧气会腿料气中分离。用^M^斗燃舰程的氧气通常产自采用制氧厂的气站，通常包含f驢空气分离单元("ASU")。将Mit料气分离的氧气供入膜分离系统的优点之一是制氧厂的规模和肯譴需求fPT降。在雌的具体实施方式中，扩t^(多层)膜的氮气和氩气的总量不超MM料气中氮气和氩气总量的约30%,优选在约10%到约30%之间。皿地，二氧化m原料气中分离;Mi扩散穿^l分离系统中的至少一个中空纤维聚合膜。本发明的设B括^W料燃烧单元，用，自^M燃料、；ISM燃料及其混合物的燃茅tt氧气存在下燃烧产生含有zm化碳的烟道气。设备还包含膜分离系统，其包括至少一个可渗,，用于从含有二氧化碳的进料气mr散穿掛腿(多层)膜分离二氧化碳，以产生分离后1化戲体和排出气。提供管，置，用于将分离出来的i化^n体皿分离系统传送至"twm燃烧单元。用于执，定功能的(airangement)"是指至少一个B^t并构造以执行该功能的设备。对此，"管路装置"是指，置的指示部件之间传输相关流体的樹可适当的管路。管道或管縣繊是魏的管路的例子。然而，可以理解，"管路^g"可以包含主换热器或其他设备如压縮机的一个，多个流"可渗"是指允许不同气体，蒸气^M体以不同的速率扩tWTO的选择瞎障。因此，例如，可以iMJG气态混^t/^E力下施加于膜的K)("高压"或"可渗透"侧)，该气态混^t/的组份会从该混^体选择性地分离。扩，^^快的组#^于渗3^:并的另~^("低压"侧)，而扩,Wdf的组^于留在高压侧。对刊合定渗,，不同的气体有不同的渗M率。对此，穿过设计用于二氧化碳皿扩散的聚^t/膜的相对扩!5^i率如下H20>H2>C02>02〉Ar>N2不同的可渗i^t于给定的气体允许不同的扩tS^I率，这取决于膜的"相对尺寸"。膜的"尺寸"是指表面积。渗MffiM^的物质量与膜的尺寸成正比，应注意的是相对尺寸不意1^面是单位術只。特定气体的"渗透率"是f^气mr散穿过i^的比例。特定气体的"不渗透率"是指该气做有扩散穿过蹒的比例。对于i化碳，雌该(多层)膜皿至少0.7的,率，ife^M少约0.8,可能的话至少约0.9。对^ft气，优选该(多层)^1^至少0.3的渗透率，^M少约0.45,可倉旌少约0.55。不禾啲是，当二氧化碳和氧气渗透率提高时，氮气和氩气的不渗透下降。因此，该(多层)膜也t^jm气鹏不小于0.8的不渗透率，雌不小于0.85,如果可能不小于0.9。财卜，该(多层)膜tti^f氩气鄉不小于0.6的不渗透率，iM不小于0.7，可能的话不小于0.8。在进料气包，气和选自氮^SM气中的至少一种惰性气体的具体，方式中，tt^分离系统以在氧气的渗透,惰性气体的不渗透率之间JI^可接受的平衡。一^点^it料显著比例的:i^化碳也扩散M31膜，由此提髙，的1化碳回收率。本发明中的膜可以舰诸如聚糊、鍋、陶瓷、IS^和碳的樹可适合的材料制成。i^^^tl膜，即由至^""种聚^t/帝隨。多层可、;^iM可以具有ftf5j适当的几何构型，包括"板^;"和"缠^;"。然而，在,的具体实施方式种，iMd^个可渗透膜的几何构型是中空纤维。多层可^的几何构型^^1^大于约1000m2/m3的单位術只表面积，i^大于约2500m2/m3,最^^大于约5000m2/m3。特别适合的膜分离单元己经商品化，由AirProductsandChemicals,Inc.of7201HamiltonBoulevar4Mentow^PA18195-1501，USA以商标PRISM⑧麟。PRISM⑧膜分离单元包含成千上万在耐压容器中鄉的、包埋在热固性树脂中的聚合中空纤维膜。二氧化碳、氧气、氮气和氩气通过具有不同相对尺寸的PRISM⑧膜的扩tfel,下表2中给出。"相对尺寸"使相对，定实施例的尺寸标准化，通常由原料纟賊、需要的分离、压力(上游和下游)和流量来确定。渗透率不渗透率相对尺寸C02_9___0.700.370.920.831.000.750.410.900.811.130.800.460.890.781.300.850.510.870.751.490.880.550.860.731.620.900.580.840.701.760.930.630.820.671.940.950.680.800.632.18表2膜分离系统可以任何适当的构造包括膜设备中的单级或多级。膜分离系统通常包括至少一个膜分离单元。该或針单元包含(多种)^^才料、用于使分离的气体与非分离的气体隔离的(多种)密封件，以及容纳所有必要组件的压力容器。膜分离系统的操作压力通常从约10bar到约50bar,t^A约25bar到约35bar,例如在约30bar。这个设M^包含用于細道气或由其制得的气体妒贫1化碳份的分离系统，进料气由该贫1化碳份,。这个系统可以是塔系统或者是吸收系统。然而，在雌的具体实式中，该分离系统包括相分离器。在一^t^的具体实駄式中，该设^^括气-液,容器，用于用水洗涤除去水溶舰分并产生洗涤后的烟道气；管路體，用于将烟道气从^斗纖单元僻^-液,織；气体千燥系统，用^PM^涤后的烟道气或由其制得的气体以得到污染二氧化航体；管路^g，用于将洗涤后的烟道气野;M气-液^4容器^^^M气体千燥系统；至少一个换热器，用W1与通常至少一股工艺流间接换热冷却和部分冷》嫩，污染二氧化#^或由其制得的气体，以M部分冷凝的粗:^化碳液体;管路装置，用于将污染二氧化m体或由其制得的气体，;^气体千皿统供到臓热交换器；相分离器，用于分离部分冷凝的粗1化碳液体M不纯液态1化碳和废蒸气；管路錢，用于将戶脱部分冷凝的粗1化碳液体;^脱热魏器供到所述相分离器；以及管路^fi，用于将废蒸气或由其制得的气体;!AfM相分离器供到0MJl分离系统。用于将洗涤后的烟道气M^述气-液接触容器供到g气体干燥系统的管路體雌包括第一压縮ITL^S，用于ffi^冼涤后的烟道气以il^iM烟道气；管路體，用于从气-液,容w洗涤后的烟道气供到第一臓in^g;以及管路装置，用于从戶，第一压縮m^s将压縮的烟道气供到戶;M气体千燥系统。用于M^M相分离器将废蒸气供舒;^ji分离系统的管i^s包括管路^fi，用于;^，相分离器将废蒸气供到戶;f^热交换器暖化以生^^舰料气；舒脱热交换器中的至少一条流体鹏；以及管路^S，用于^0M热交换器将M^斗气供Mff^分离系统。该體可以包括传质分离塔系统，用于分离不纯液态zm化碳以生成富ftt荅顶蒸气和富二氧化碳塔底液；管路體，用于;!^M相分离器将不纯液态二氧化碳供M0M塔系统；以及管路錢，用于将富彰荅顶蒸气或由其制得的气体从戶;M塔循环sra用于将污染z^化^n体，;^气体千皿统供M0M热^^统的管j^go用于循环富氧^^蒸气的管i^置可以包括管路體，用于w脱塔系统将富彰荅顶蒸气供到臓热交縣统，舰与通常至少一股工艺流间接热交换暖化，生成富氧气体；戶，热^^器中的至少一条流体fflit;第二JE^/I^fi,用于压縮富氧气体^J1縮的富氧气体；管路^a，用于，，热交换器将富氧气供体至^Mm二自m^g;以及管路,，用于w皿第二压縮m^s将富氧气体供，，用于^/M气体刊M统将污染1化m体供到，热交,统的管路^1。该设备包括管，置，用于^!A^^相分离皿不纯液态zm化碳供M^^热交换器，M:与通常至d^股工艺流间接热，m,生自化的不纯液态I^化碳；降压装置，用于斷氏暖化的不纯1化碳液体的压力以生成减压的不纯液态二氧化碳；管路装置，用于/A0M热交换器将暖化的不纯二氧化碳液体供M0MMffi管路装置，用于iA^Mffi^g皿压的不纯液态zm化碳供到所述i荅系统。第一和第二ra^a通常是单级离心压縮机。"^il^置"通常是MH阀。该设m^包括用于塔系统的,器，用于M与粗二氧化碳流体的间接热交换再沸富二氧化碳的塔底液，以为塔系^^富zm化碳的蒸气和i^P的粗^ft化碳液体;管足^g，用于，脱热交换鹏且1化碳液体供到臓翻器；以及管路^s，用于M0M再沸n^mn的粗i化碳供到戶;M热^^器。再沸器可以位于塔系统内(例如在塔底)或者在塔外，如本领^^公知。该设备通常包括至少一个Mffi^g，用于斷氏富二氧化碳塔底液的压力以^JMffi后的富1化碳液休管路^g,用于从塔系统将富1化碳的塔底液供至该至^^个^il^l;管路驢，用于从该至少一个WE^SI^Mffi的富1化碳的液体供至热交换器蒸发，以生成二氧化賠体；一个zm化TOi系统；以及管路體，用于从换繊将1化戲体供至二氧化TOg系统。该设备可以包括用于用水洗涤戶>^1道气除去水溶性组分并产生洗涤后烟道气的气-液容器；MM^M纖劍雜鹏气到脱气邻,織的管^g;1繊涤后烟道气￡缩后烟道气的第一压縮禾il^g;从所述气-液接触容器传送洗涤后烟道气至所述第一压縮机装置的管路装Tmra后烟道气4^染:^化訊体的气体千麟统；A^^—压縮^^f雜压縮烟道气M^M气体千M统的管路^S;至少一个热交换器，用于与通常至少一股工艺M过间接热交Jfe^或部分冷M^脱污染1化航体或由此制得的气体，生成部分冷凝的粗二氧化碳液体；AA0M气体千皿统传送污染的二氧化^体或来自于污染的二氧化m体的气体S0f^热，器的管路装置；分离部分冷凝的粗二氧化碳液体生麟一不纯液态二氧化碳和贫二氧化碳蒸气的第一相分离器；MM热交换驗送部分冷凝的粗:ift化碳液体至臓第一相分离器的管、传送贫二氧化碳蒸气至IJ戶;M热交换器进行^P或部分冷繊寻到7^P的和部分冷凝的贫1化碳液体的管路^S;分离部分冷凝的贫zm化碳液体为第二不纯液态1化碳和废蒸气的第二相分离器si^M热交换制专送部分冷凝的贫1化碳液体M^^m二相分离器的管路體；管路ct，用于将废蒸汽w;Mmz^i分离割专送到，热交换器，皿与通常M^—股的工艺间,热暖化，生^^f^S料气；以及，脱热魏制^^s料气舒;f^分离系统的管路體。设备可以包括管路^s，用于/A^二相分离制专送第二富1化碳的液体至热交换器进行暖化，以^^化的第二富1化碳的液体；，二富1化碳液体^154胀的第二富1化碳液体的第四自装置；从热交换制专送暖化的第二富二氧化碳液体至嗨四Mi^g的管路驢；以及皿四Mffi^g传^li胀的第二富:^化碳液体至热交换器蒸发，以M1化^^^^荷的管1￡0这些具体鄉方式可以包括皿一相分离劍专送第一富二氧化碳的液体到热交换器暖化，以,暖化的第一富^ft化碳液体的管ii^S;用于降低暖化的第一富二氧化碳液体压力以,膨胀的第一富1化碳液体的第五Mffi^置，生成的液体压力大于暖化的第二富1化碳的液体；用于从热交换^f^M化的第一富1化碳的液体至第五Mffi^置的管路装置；以及用于皿五Mffi^g传送膨胀的第一富1化碳液体至热交换器蒸发以生成二氧化,体及il^负荷的管^g。设备的雌具体鵷方式通常包括用于Mil间接热交换加热至少一部分排出气以生働[]热的排出气体的预热器；用于;!AM分离单元^^排出气至预繊的管Ji^g;用于膨胀至少一部分加热的排出气以生成能量和膨胀的排出气的透平系统；用于从预^f^加热的排出气!BS平系统的管足^S;排出膨胀的排出气至大气的排出口；以及用于腿平系统#胀的排出气至排出口的管l^g。设备通常包括一个二氧化aB^gffl于臓1化歡体生成管下压力下的压縮的二氧化m体。二氧化mE縮m^S通常是多级离心式:i^化affi縮机。^Wi道气除去选自S02和NOx的一种或多种污然物的具体鄉方式中，戶脱设备可以包括至少一，流，液,设备，用于用水在升高的压力和氧气下洗像烟道气或由其制得的气体，当要除去S02和Na时，洗涤足够的时间以使S02转化为硫酸和减NOx被转变为硝酸；Mf^—压縮^g传送升高压力下的戶;Mi道气s^个或^n/液^M设备的管路，；以及循聰酚jc溶液和娜肖酚K溶^s^^M^/液,设备的(多个)管、錢一压縮m^g是多mJE^几的具体实施方式中，该设备可以包括^1@道气自烟道气的气体压力提高到第"^高压力的第一jBi机；传送^i道气到戶;f^m—iBi机的管^g;用于^一升高的压力下用zK洗涤足够长的时间得到无S02的二氧化m体和硫斷條液的第一逆流液,设备；^m—升高的压力下，一ffi^机f^i0M烟道气Mm—逆流液接,置的管i^g;循聰斷JC溶液到第"^/液,荅的管J^fi;第二m机，用于ra无so2的二氧化an体至高于第^高的压力下的第二升高的压力；从第一液接触^g传送无S02的二氧化^体至第二压缩机的管路装置；第二逆流液^4设备，用于用7K^二升髙的压力下洗涤无S02的^化鹏体足够长的时间，得到无S02、贫N(X的二氧化鹏術鹏酚J^溶液；用于在第二升高的压力下^二ffi^缩机fiit无so2的zm化m体M^二，液,设备的管^a;循环硝斷K溶^Mm二液,设备的管路^0第一和第二l縮机^是多级1化TO縮装置中的级。"Mffi^置"通常为减压阀，第一、第二第三、第四和第五MS^g优选是3te的Mg阀。至少一个热交换器通常是多流道板翅式热交换器，其具有多个流道，(多条))t4P流体和(多条)加热流体为逆流流动。期望(多条)原料流体iSASJ(多条)产品流体离开通常姓热交换器的热动力学效率最高的位置。主热交换器通常用铝制造。以下1例并参照附图2和3描述本发明图2中描述的本发明工艺(以及更m地，图3中描述的工艺)的多种具体实施方式与在图1中所描述的现有M工艺相类似，^工艺都用于从电厂^M料燃烧单元产生的烟道气中回收1化碳。附图中使用同样的附图^iB指代工艺间共同的特征。接下来讨论的是图2和3中的附加特征。图2中描述的工艺与图1中的现有^o:2^间的主要区另提:在图1中，暖化的第二气流10简单加热然后膨,生倉遣；然而在图2中，暖化的第二气流10A包含约29mol。/。的1化碳和约13mol。/。的氧气，具有大约30bar的压九约i4。c盼鹏，被传^^膜分离系统Mioi去回收rm化碳和氧气。参考图2,将离开热鄉器E101在约30bar的压力下的itn流10A传徵膜分离系统M101,在M101中M^T散分离成包括大约63mol。/。1化碳和约1711101%的氧气的渗流10C和包含大约7mol。/。1化碳的排出气的不渗透物流10B。渗iMT流10C与来自^fUi料燃^31f呈的烟道气流138混合，然后做为混合流140被循环回^W料纖单元用于控制燃烧驗。不渗^T流10B在预繊mo3中舰间^^热Wn热娜鹏的排出气流ii,^it平系统K103中膨胀^J^胀后的排出气流12,随后流体12丰糊咄至伏气中。参照图3，自燃料流130与氧气流132在^ftM料燃烧单元R101中^fel道气流134。流体134被分为主要部分(流体138)和次要部分(流体136),流体138循环回^料燃烧单元R101，流体136在气-液,容器C105中用水(流体142、144)洗涤生戯涤后的烟道气流146。流体146腿縮机K105中臓到;^勺30bar4^包含:^勺73mol%1化碳的l缩后的烟道气流101。流体101^^^^组热再MMC^PmiC103,在C103中流体101被千燥污染1化戲流102。流体102与由下游(见下文)循环回的臓的富氧气流117混合形m^且二氧化戲流103。流体103在热交换器E101中与约15bar压力下的膨胀的富1化碳液(见下文)间接热交换，产生粗1化碳流体104和1化,流126。流体104被微合再沸器E106用于再沸塔C104中富4化碳的底液，以生傲荅C104的富1化碳的蒸气和7衬啲粗zm化碳流105，其中的1分可能被冷凝。流体105在热交换器E102中舰间接热^S—步,，顿部分冷凝的粗1化碳流106。流体106被^P超在约-54'C下操作的冷端相分离容器ao2，^tb分离皿蒸气和不纯液态zm化碳。废蒸气流107在热，器E102和E101中Mil间,交换暖他(l环境皿，生^i^流108A供给PRISM⑧膜分离系统M101,在MIOI中航体31扩散分离生成包含分离的1化碳和氧气的渗透物流体108C以及排出气的不渗透物流体IO犯。渗M/流体108C与来自于^B料^i程的烟道气流138混合^H乍为物流140循环回^1料单元R101。物流108B在预热器E103中经间,热，约30bar、约300'C的加热后排出气流109。流体109ffit平系统K103中膨胀做功产生會^M和排放到大气的膨胀的排出气流110。流体110包#约6mol。/。的^化碳，大约74mol。/o的氮气，大约10mol。/。的氩气，大约10mol。/。的氧气和大约18ppm的一氧化氮。包含大约95molo/o的I^化碳，大约1mo雄氧，她4mol%的总的氮气和氩气的不纯1化碳液流111从相分离器C102中移出，在热交换器E102中舰间微热暖腿约-30'C，产生暖化的不纯1化碳液流112,然后在阀VI03中从约30bar膨M约17bar产^0胀的不纯^^1化碳液流113，将该不纯二氧化碳液流1134键至瞎C104的顶端。暖化流体111以防止在阀V103中膨胀期间形成固体1化碳。包含大约lmol。/。氧气的不纯:i^化碳液M塔C104中分离，产生富氧的塔顶蒸气和富二氧化碳的塔底液体。汽JI^的作用是将从i^l取的^ft化碳中的氧浓度斷氐至10ppm。塔底51与粗气态:^化碳流再沸器E106(肚文)内间驗魏再沸，给i^^富1化碳的蒸气。富氧气的if3!蒸气包含大约68mol。/。的1化碳，6.4moP/。的氧气禾口25.6mom的氮气加氩气。二氧化碳浓駄高以至于不能允许这种蒸气翻咄。因此,富氧气的i顿蒸气流114在热交换器E102和E101中M间接热交换m,产生富氧气的气流115。流体115ffl^i^几K104中从约17bar臓至约30bar,产^MI的富氧气流i16,^mp器mo7中与通常^7jc的冷却齐iJ衝i间接热交换移除臓热,，产^JBI的富氧气流117循环到流体102(肚文)。流体117循环的结果是^P分离的气体最终都M5g平K103排出，并且作为流体110排放到大气中。富:ift化碳的塔底液流118被分成两部分，流体119和流体124。紅艺的部，IJ冷负荷如下提供将流体119在阀门V102中膨EM大约5.6barM膨胀的富1化碳的液流120;其后在热交换器E102和E101中蒸发并暖化流体120，由此生成zm化戲流m。其絲岭负荷如下麟将流体124在阀门V101中膨腿大约15bar生^i胀的富:i^化碳的液体125;其后在热交换器E101中蒸发并m流体125生成Z^化^流126。将流体121和流体126在多级离心压縮机KIOI、K102中JBg并混合，生成约110bar压力下的目的zm化^n流128。JBI的1化^:体包括大约99.9moiyo的1化碳和仅i5^^勺10ppm的氧气。乘lj下的部分由非常少量的氮气，氩气和氮的氧化物乡滅。在示例性的具体实船式中，JBi机KlOl，K102中的一些^ff有级都是绝热操作，因而，臓热可用中间糊器E104和后糊器E105M:与mP剂的间^热i^E^缩的l化^;体中移出。K102是具有非必须的中间7衬P器的UB^机(标出)。K101有四级，—、Z^三之间有(多个)中间7W器(未示出)。目热用于预热锅炉给7JCSV或冷凝物。对此，流体121^JBi机K102的初女敏中MiBi产^E縮的1化^n流122。JBI热M:在中间冷却器E104中与冷凝物的间接热，从流体122除去，产生压力约15bar的^P的JBH化^流123。流体123与流体126混合，该混合流在(多个)JBI机KIOI的其織中臓，产继一步MI的二氧化a^流127。流体127的压縮热M1在，器E105中与冷凝物间接热交换移除，产生管^15力下的目1化^^流128，利于约110bar。实施例1对图2中戶;MX2^用商业软併AspenPlus2004.1)进fiH十^m^。表3中,i^莫拟的热量和质量平衡表。<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>图2戶jf^工艺^lj;^勺85moP/。的zm化碳回收^tl大约50mol。/。的氧气回收率(包含大约20moiy。的氮，卩氧气总渗透率)，这相当于^化碳的总回收率从图l戶标的现有脉中的大约89mol。/。提高至;^勺98moiy。。另外，循环缝的氧气M^了^Jt料XiJft^勺3.2%的需求。ASU所需功率的^1^定程度上被惰tiJ^胀机K103能源回收的M^、所抵消。可是，因为^ft化碳回收，力口，单位功率^>;^勺9%。实施例2对图3戶^工艺釆用商业软ffiAspenPlus2004.1)謝fi十M^。表4中鹏该模拟的热量和质量平衡表。图3所示的工2ii^大约98moP/。的I^化碳回收率。另外，循环體的氧气鈔了^M料)W^约3.5%的需求。<table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table>本发明,具体^式的优点包括改善了雌1化碳的净化；生产的二氧化^E度至少为97mol%,通常至少为99mol%,例如99.9mol%;妒的1化#^有非常低的氧气或~^化^*,例如不舰1000ppm，—般不鹏100ppm,通常在约10ppm(棘如果需要的话可以更低)；^的1化齢有非常低的氮气和氩气鹏他污染物缝，一般混始量不鹏麵ppm;与图1朋示的现有fe^相比斷氐了^J力耗(定义的单位为kWh/toraie分离的:i^化碳)；与图l朋示的现有^a比提高了:^化碳的回收率。应当理解，本发明并不限于以上参照^^具体实施方^^f描述的细节，而是可以在不背离本发柳口以下权利要求所限定的精神和做范围内进行多种修改和变化。权利要求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然料燃烧的方法，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i的方法，其中戶;f^a料气来自戶;f^ffii气。3、根据权利要求2的方法，其中^it料气JiM^^i道气^自于烟道气的气体中分离出来的贫二氧化分。4、臓权利要求3的旅，包括将至少部分戶;f^0道，水清洗，以除去水溶性组分并产生清皿的烟道气；将至少部分戶;M清洗过的烟道气或来自其中的气体进行干燥，以产生污染的化賠体；M间接热交换将至少部分戶;M污染的二氧化^^体^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；将至少部分舰部分冷凝的粗zm化碳流体进行相分离，以产生不纯液态^m化碳和废蒸气；以及将至少部分戶;Mit蒸气或由其制得的气体作为戶/^料气供给戶;f^分离系统。5、根据权利要求4的施，包括在千燥产舒脱污染的1化鹏体之前，臓至少,分臓清舰的烟道^^ra的鹏气。6、根据权利要求4的施，包括在體;MM分离系縱前，鹏、司接热交换暖脑少部分戶;f^蒸气以产^itn。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戶皿不纯液态^m化碳，以产生富都荅顶蒸气和富二氧化碳塔底液；以及舒脱糊和部分冷凝以产鈔脱部分冷凝的粗1化碳流体之前，将至少部分戶，富彰fi蒸气^自其中的气術盾环到;M污染的二氧化,体。8、根据权利要求7的施，包括舰间接热交换暖化至少部分臓不纯液态化碳，以产生暖化的不纯液态1化碳；斷氐至少部分0f3^I化的不纯液态^l化碳的压力，以产生舰的不纯液态二氧化碳；将至少部分臓舰的不纯液态1化碳储到臓传质分离塔系繊亍分离。9、根据权利要求7的方法，包括通过间接热交换暖^M少部分戶;M富都f^蒸气，以产生富氧气体；以及将至少部分戶，富氧气体进行压縮，以产，于循环回所述污染的zm化m体的压縮的富氧气体。10、根据权利要求7的施，包^M与至少部分戶脱污染的zm化m体^^f^自其中的气体进行间接热交换，将富二氧化碳塔底^a行再沸，以掛共用于塔系统的富二氧化碳蒸气，其中所述再沸^至少部分为冷却和至少部分冷M^M污染的1化^^体^^^自其中的气体所需的制冷负荷。11、根据权利要求l的方法，包括将至少部分戶;f^烟道气用水清洗，以除去水溶魅且分并产生清、皿的烟道气；将至少部分戶;^清,的烟道气进行压縮，以产4J5^缩的烟道气；将至少部分戶;f^j^缩的烟道^t行千燥，以产生污染的i化m体；M:间接热^^卩和部分冷》,少部分戶;f^污染的:^化^n体^自其中的气体，以产生部分冷凝的粗1化碳流体；将至少部分自部分冷凝的粗1化碳流体进行相分离，以产^一富二氧化碳液体和贫:^f七碳蒸气；M;间接热交搬令却和部分冷》1S少部分B^贫二氧化碳蒸气，以产生部分凝结的贫1化碳流体；将至少部分戶，部分戶皿冷凝的贫1化碳流体进行相分离，以产4^二富二氧化碳液体和废蒸气；以及通过间接热交换暖^S少部分戶;Mit蒸气，以产^W原J斗气。12、根据权利要求i的方法，其中i化^iar散穿^^^M分离系统中的至少一个中空纤维聚合膜，M^腿原料气中分离出来。13、用于根据权利要求l的方法将选自燃料、，燃料及其混，的燃料进行^M料麟的设备，臓设雜括^Mm燃烧单元，用于在氧气存^^斗以产生含有^^化碳的烟道气；包含至少一个可渗M的膜分离系统，用^13i扩散穿^^腿TO二氧化碳从含二氧化碳的进料气中分离出来，以产生分离的二氧化,体和排出气；以及管路^g，用于将分离的二氧化^体^^^Ji分离系统传MM^^，燃料燃烧单元。14、如权利要求13中戶脱的设备，其中戶;f^料气包^^气和s^—种选自氮气和氩气的惰性气体，选择戶;^分离系棘顿氧气滲透部分和对隋性气体的一^i透部分之间皿可接受的平衡。15、如权利要求13中所述的设备，其中至少一个可渗M是中空辩隹聚合膜。16、如权利要求13中皿的设备，其中膜分离系统中膜的表ME积与单元#^只的比率至少为约1000m2/m3。17、如权利要求13中戶脱的设备，包括用于M^^1道气纖由其制得的气体产生贫二氧化鄉分的分离系统。18、根据权利要求13中的设备，包括气-液,織，用于用水清^^M烟道气，以除去水溶性组分并产生清洗过的烟道气；用于将烟道气从所述含料燃烧单元传送至所述气-液接触容器的管路气体千燥系统，用于将清^1的烟道气或来自其中的气体进行千燥，以产生污染的1化戲体；用于将清洗过的烟道气/A0f述气-液接触容制专送M0f述气体千燥系统的管路驢至少一个热交换器，用^ii间接热交^P和部分冷M0M污染的1化^体^自其中的气体，以产生部分冷凝的粗1化碳流沐用于将污染的1化^体或来自其中的气体;!A0M气体千燥系统f^臓热交换器的管^S;相分离器，用于相分离部分冷凝的粗1化碳流体，以产生不纯液态1化碳和废蒸气；用于将部分冷凝的粗1化碳流体MM热交换劍专i^M^^相分离器的管路驢用于将废蒸气^^自其中的气体作为进料气M^M相分离制专^MM^分离系统的管路^a。19、根据权利要求18的设备，其中用于将衝皿的烟道气i^M气-液接触容槲锁到腿气体千麟统的臓管i^S包括第一压縮m^g,用于压缩凊^i的烟道气，以Ji^压縮的烟道气；用于将清洗过的烟道气从气-液接触容器传送M^—压縮,置的管路装置；以及用于将压縮的畑道气iA0i^—it缩丰;i^g传^M^^气体^P皿统的管20、根据权利要求is的设备，其中用于将废蒸气/A^^相分离制专送到;f^H分离系统的管路^g包括将废蒸气i^M相分离劍雜^M热交换^t行暖化，以产4^f^料戶;M热交换器中的M^—条流体Mii;以及将进料气iA0M热交换制^M0f^M分离系统的管^S。21、根据权利要求18的设备，包括传质分离塔系统，用于分离不纯液态1化碳，以产生富氧-荅顶蒸气和富1化碳塔底瓶用于将不纯液态1化^^，相分离^f专^M^^t荅系统的管路^S;以及用于将富彰fii蒸气^自其中的气体;y^M塔系统循环至ij戶;Mffl于将污染的二氧化碳气体从所述干燥系统传送至所述热交换器的管路装置的管路装置。22、根据权利要求21的设备，其中戶;f^于循环富節颇蒸气的管i^g包括用于将富節OT蒸气i^M塔系统f^戶;M热交换器M3i间接热交^行暖化，以产生富氧气体的管^S;戶，热，器中的至少一条流体fflit;第二压縮，置，用于ra富氧气体以产，縮的富氧气体；用于将富氧气体M0M热^制^IM^^二压縮^S的管路^g;以及用于将压縮的富氧气体;!AfM第二iBim^g^^S^^用于将污染的二氧化^n体W;M气体千皿统^i^M^^热交换器的管li^S的管^g。23、根据权利要求21的设备，包括用于将不纯液态1化,腿相分离制t^脱热交换器鹏司接热交lfeS行暖化，以产生m的不纯g^化碳的管路^S;Mffi^S,用于斷氐暖化的不纯液态:ift化碳的压力，以产生MJ1的不纯液态二氧化蔽用于将暖化的不纯液态zm化猜服热交换制专送到舰^E^a的管路驢；以及用于^压的不纯液态1化W^f^Mffi^g^^gB^塔系统的管路24、根据权利要求21的设备，包括用于戶;M塔系统的再沸器，用于皿与粗二氧化碳流体进行间接热交换将富二氧化碳塔底^t行再沸，以为塔系统提供富二氧化碳蒸气和冷却的粗1化碳流体；用于将粗:ift化碳流体，;M热交换，送到，，器的管路^fi;以及用于粉，的粗1化碳流体^^M再沸制^M^M热^^器的管路装置。25、根据权利要求13的设备，包括气-液,織，用于用水清微;m烟道气，以除去水溶性组分并产生清洗过的烟道气；用于将烟道气从所述含氧燃料燃烧单元传送至所述气-液接触容器的管路第一j^缩m^g，用于JM^^a的'烟道气，以^￡^缩的烟道气；用于将清洗过的烟道气A^述气-液接触容制专送至所述第一压縮in^置的管路體；气体千麟统，用于将臓的烟道^iS行千燥，以产生污染的i化赔体；用于将压縮的烟道气;!A^^—i3^缩in^S^^M^^气体T^皿统的管、至少一个热交换器，用于M3i间接热^^卩和部分冷^^M污染的二氧化^体^^自其中的气体，以产生部分冷凝的粗1化碳流体；用于将污染的二氧化^n体a自其中的气体，;M气体千皿统传iiM臓热魏器的管ji^g;第一相分离器，用于分离部分冷凝的粗zm化碳流体，以产生不纯液态二氧化碳和贫二氧化碳蒸气；用于将部分冷凝的粗:^化碳流体;^M热交换謝专itS^M第一相分离器的管路装置；用于将贫二氧化碳蒸气传送M^，热交换，卩和部分冷凝，以产生^P和部分冷凝的贫:nft化碳流体的管li^g;第3目分离器，用于分离部分冷凝的贫:ift化碳流体，以产，二不纯液态，七碳和废蒸气；用于将部分冷凝的贫zm化碳流体M0M热交换制titl^，第1分离器的管ii^S;用于将废蒸气M^M第1分离^^专送至戶，热交换器暖化，以产鈔;M进料气的管^置；以及将进料气^0M热，謝专^M^M分离系统的管路^g。全文摘要二氧化碳从进料气中被分离出，优选来自含氧燃料燃烧过程的烟道气分离，以产生分离的二氧化碳气体，将其传送至含氧燃料燃烧过程以提高该过程的性能。文档编号F23C9/06GK101285573SQ200810109250公开日2008年10月15日申请日期2008年1月23日优先权日2007年1月23日发明者R·J·阿拉姆,V·怀特申请人:气体产品与化学公司