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CN1165736C - 分离流体混合物的方法 - Google Patents

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CN1165736C CNB991274288A CN99127428A CN1165736C CN 1165736 C CN1165736 C CN 1165736C CN B991274288 A CNB991274288 A CN B991274288A CN 99127428 A CN99127428 A CN 99127428A CN 1165736 C CN1165736 C CN 1165736C
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Abstract

一种低温分离流体的方法，其中分离过程是依靠由多组分致冷剂流体的循环所产生的致冷作用来维持的。

Description

分离流体混合物的方法
技术领域
本发明方法一般涉及为低温分离混合物提供致冷，用于深冷分离特别有利。
背景技术
在低温分离中，对气体混合物进行致冷，维持低温条件，以利于将该混合物分离为其要回收的组分。这些低温分离的实例包括：深冷空气分离、天然气改质、粗合成气中氢气的回收和二氧化碳的生产。进行必要致冷实现分离的一种方法是，通过流体涡轮膨胀，由其涡轮膨胀作用产生致冷，经直接或间接的热交换，实现分离。这样的系统尽管有效，但能量消耗很多，产物回收下降，因而操作费用高。
利用致冷回路，也可产生致冷作用，其中致冷流体经压缩及液化，再于给定温度下进行相变，从液体变为气体，利用其蒸发潜热达到冷却的目的。这样的致冷回路一般用于家用冰箱及空调。尽管这样的致冷回路在给定温度和在相对较高的低温下致冷有效，但在需要在低温而相对较宽的温度范围下，致冷却不是非常有效。
发明内容
因此，本发明的一个目的在于，提供一种实现流体混合物低温分离的方法，尤其深冷温度下分离的方法，比传统分离系统更有效，而无需利用涡轮膨胀产生分离必须的致冷作用。
只要阅读本发明内容，对于本领域技术人员显而易见的上述目的及其它目的是可以达到的。本发明的一个方面是：
一种分离流体混合物的方法包括：
(A)、压缩一种多组分的致冷剂流体；
(B)、冷却该已压缩的多组分致冷剂流体，使该多组分的致冷剂流体至少部分冷凝；
(C)、使该冷却后的已压缩多组分致冷剂流体膨胀，产生致冷作用；
(D)、应用所述的致冷作用，维持一种流体混合物的低温条件；
(E)、分离该流体混合物为：至少一种挥发性更高的蒸汽组分和至少一种挥发性较低的液体组分；和
(F)、回收至少一种所述挥发性更高的蒸汽组分和挥发性较低的的液体组分，
其特征在于，多组分致冷剂流体包括选自碳氟烃、氢碳氟烃和氟醚的至少两种不同组分，但该多组分致冷剂流体既不含氢氯碳氟烃类，也不含烃类，其中该多组分致冷剂流体中沸点最高组分的正常沸点比该多组分致冷剂流体中沸点最低组分的正常沸点高至少100°K。
本发明的另一方面为：
一种进行进料空气深冷精馏的方法包括：
(A)、将进料空气送入深冷精馏装置，利用深冷装置中的深冷精馏作用分离空气，生产至少产物氮和产物氧中的一种；
(B)、压缩一种多组分致冷剂流体，冷却该已压缩的多组分致冷剂流体，使该多组分致冷剂流体至少部分冷凝，膨胀该经冷却的已压缩的多组分致冷剂流体，产生致冷作用，并利用所述致冷作用维持所述深冷精馏；和
(C)、回收深冷精馏装置中的至少一种产物氮或产物氧。
具体实施方式
这里所用的术语“致冷作用”指的是能够从低温系统，诸如低温分离过程系统，将热量排放至周围气氛中的作用。
这里所用术语“深冷精馏装置”指的是一种通过深冷精馏方法分馏蒸馏混合物的装置，包括一个或数个塔和附属设备管线、阀门及热交换装置。
这里所用术语“进料空气”指的是一种主要包括氧、氮及氩的混合物，诸如环境空气。
这里所用术语“塔”指的是，其中例如以一系列塔内安装纵向相间的塔盘或塔板，及/或诸如有序结构或无规填料单元，通过汽液相逆流接触，实现流体混合物分离的一种蒸馏或分馏塔或区，即一种接触塔或接触区。有关蒸馏塔的进一步讨论，参见R.H.Perry及C.H.Chilton编著“化学工程师手册”第5版第13部分，“连续蒸馏方法”。
这里所用术语“复塔(double column)”指的是，压力较高塔的上部通过热交换与压力较低塔的下部相关联。有关复塔的进一步讨论，参见Ruheman“气体分离”第VII章，工业空气分离，牛津大学出版社(OxfordUniversith Press)，1949。
汽液接触分离过程取决于这些组分的蒸汽压差。蒸汽压高的组分(高挥发性或低沸点)倾向于在汽相中浓缩，而蒸汽压低的组分(或低挥发性或高沸点)倾向于在液相中浓缩。蒸馏是可利用加热液体混合物使得挥发性高的组分在汽相中浓缩，并因此又使挥发性低的组分在液相中进行浓缩的分离过程。部分冷凝是可利用冷却蒸汽混合物使易挥发性的组分浓缩在汽相中，又因此使挥发性低的组分浓缩在液相中的分离过程。精馏，或连续蒸馏，是将连续部分汽化和冷凝结合一起的分离过程，即通过汽相和液相逆流处理所达到的过程。汽相和液相逆流接触，可以是绝热的或非绝热的，并可包括相间的积分(分段)或微分(连续)接触。利用精馏原理分离混合物的分离过程排列通常交互地称之为精馏塔、蒸馏塔或分馏塔。深冷精馏是在温度至少部分处于150°K或低于150°K下进行精馏的过程。
这里所用术语“间接热交换”指的是使两种流体彼此不直接实体接触或相互混合而进行的热交换过程。
这里所用术语“涡轮膨胀”和“涡轮膨胀器”分别指的是使高压液流穿过透平，降低流体压力及温度，从而产生致冷作用的方法和设备。
这里所用术语“膨胀”指的是降低压力。
这里所用术语“产物氮”指的是氮浓度至少99mol％的流体。
这里所用术语“产物氧”指的是氧浓度至少70mol％的流体。
这里所用的术语“可变负荷的致冷剂”指的是一种由两种或数种组分构成的混合物，各组分之比例致使这些组分的液相在该混合物泡点与露点之间经历连续的和不断增加的温度变化。混合物的泡点是在给定压力下混合物全处于液相的温度，但加入热量就会开始形成与液相平衡的汽相。混合物的露点是在给定压力下其混合物全为汽相的温度，但取热就会开始形成与汽相平衡的液相。因此，在混合物泡点与露点之间的温度区域是汽液相平衡共存的区域。在本发明的实施中，泡点与露点的温差对于可变负荷的致冷剂至少为10°K，优选至少12°K，最优选至少为50°K。
这里所用的术语“碳氟烃”指的是下述物质之一：四氟甲烷(CF4)、全氟乙烷(C2F6)、全氟丙烷(C3F8)、全氟丁烷(C4F10)、全氟戊烷(C5F12)、全氟乙烯(C2F4)、全氟丙烯(C3F6)、全氟丁烯(C4F8)、全氟戊烯(C5F10)、六氟环丙烷(cyclo-C3F6)和八氟环丁烷(cyclo-C4F8)。
所里所用的术语“氢碳氟烃”指的是下述物质：三氟甲烷(CHF3)、五氟乙烷(C2HF5)、四氟乙烷(C2H2F4)、七氟丙烷(C3HF7)、六氟丙烷(C3H2F6)、五氟丙烷(C3H2F5)、四氟丙烷(C3H4F4)、九氟丁烷(C4HF9)、八氟丁烷(C4H2F8)、十一氟戊烷(C5HF11)、氟代甲烷(CH3F)、二氟甲烷(CH2F2)、氟代乙烷(C2H5F)、二氟乙烷(C2H4F2)、三氟乙烷(C2H3F3)、二氟乙烯(C2H2F2)、三氟乙烯(C2HF3)、氟乙烯(C2H3F)、五氟丙烯(C3HF5)、四氟丙烯(C3H2F4)、三氟丙烯(C3H3F3)、二氟丙烯(C3H4F2)、七氟丁烯(C4HF7)、六氟丁烯(C4H2F6)及九氟戊烯(C5HF9)。
这里所用术语“氟醚”指的是下述物质之一：三氟甲氧-全氟甲烷(CF3-O-CF3)、二氟甲氧-全氟甲烷(CHF2-O-CF3)、一氟甲氧-全氟甲烷(CH2F-O-CF3)、二氟甲氧-二氟甲烷(CHF2-O-CHF2)、二氟甲氧-全氟乙烷(CHF2-O-C2F5)、二氟甲氧-1，2，2，2-四氟乙烷(CHF2-O-C2HF4)、二氟甲氧-1，1，2，2-四氟乙烷(CHF2-O-C2HF4)、全氟乙氧-氟代甲烷(C2F5-O-CH2F)、全氟甲氧-1，1，2-三氟乙烷(CF3-O-C2H2F3)、全氟甲氧-1，2，2-三氟乙烷(CF3-O-C2H2F3)、环-1，1，2，2-四氟丙醚(cyclo-C3H2F4-O-)、环-1，1，3，3-四氟丙醚(cyclo-C3H2F4-O-)、全氟甲氧-1，1，2，2-四氟乙烷(CF3-O-C2HF4)、环-1，1，2，3，3-五氟丙醚(cyclo-C3HF5-O-)、全氟甲氧-全氟丙酮(CF3-O-CF2-O-CF3)、全氟甲氧-全氟乙烷(CF3-O-C2F5)、全氟甲氧-1，2，2，2-四氟乙烷(CF3-O-C2HF4)、全氟甲氧-2，2，2-三氟乙烷(CF3-O-C2H2F3)、环-全氟甲氧-全氟丙酮(cyclo-CF2-O-CF2-O-CF3-)和环-全氟丙醚(cyclo-C3F6-O-)。
这里所用术语“大气气体”指的是下述一种气体：氮(N2)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氖(Ne)、二氧化碳(CO2)、氧(O2)、和氦(He)。
这里所用术语“无毒”指的是在按照合格暴露极限处理时不致造成严重或长期危险。
这里所用术语“难燃”指的是无闪点或闪点非常高，至少600°K。
这里所用术语“低臭氧消耗”指的是消耗臭氧的能力少于0.15，按蒙特利尔普若托公约所规定，其中二氯氟甲烷(CCl2F2)的消耗臭氧能力为1.0。
这里所用术语“非臭氧消耗”指的是没有含氯、溴或碘原子的组分。
这里所用术语“正常沸点”指的是在1个标准大气压下，即14.696磅/平方英寸(绝对)的沸腾温度。
唯一的附图是本发明优选实施方案的流程示意图，其中分离是深冷空气分离，和一种多组分致冷剂流体致冷回路，用于产生致冷效应，冷却和由此保持深冷空气分离装置中的低温。
这里将参照附图对本发明详加说明。图中说明该深冷空分装置有三个塔、一个有高压和低压塔的复塔及一个氩气侧壁塔。
请参照图，进料空气60经主负荷压缩机30压缩至压力达到一般在35至250磅/平方英寸(绝对)的范围。所得已压缩进料空气61在后冷却器(未示出)中经冷却移出压缩热，再经净化器50清除高沸杂质，诸如水蒸汽、二氧化碳及烃类，然后将此已提纯的进料空气流62分为两部分，标记为65及63。65的部分，一般包括20～35％的进料空气流62，经增压机31进一步压缩至更高的压力，可高至1000psi。所得进一步压缩的进料空气流66经后冷却器(未示出)冷却，移出压缩热，并在主或初热交换器1中用返回物流间接热交换，加以冷却和至少部分冷凝。所得冷却后的进料空气流67再分为物流68和69，物流68经阀120进入高压塔10，物流69经阀70进入低压塔11作为物流71。
进料空气流62的其余部分63则经主热交换器1间接与返回物流进行热交换，加以冷却，并作为物流64进入压力一般操作在35至250psia范围下的高压塔10。在高压塔10内，进料空气经深冷精溜作用分离为富氮蒸汽和富氧液体。富氮蒸汽以物流77从高压塔10上部引出，在再沸器2中通过与低压塔沸腾的底液的间接热交换进行冷凝。所得的富氮液体78返回塔10作为回流。一部分富氮液体79从塔10送至过热降温器6中，在其中受到过冷，形成过冷物流80。如果需要，可回收部分物流80作为液氮产物81，其浓度至少99mol％。余下的物流80以物流82送入塔11的顶部作为回流。
富氧液体从高压塔10底部以物流83抽出，并送至过热降温器7中，使之过冷。所得过冷富氧液体84再分为两部分85部分和88部分。85部分经阀86和作为87送至低压塔11。88部分经阀95送至氩气塔冷凝器3，使之部分汽化。所得蒸汽以物流94从冷凝器3中抽出，并送入低压塔11。余下的富氧液体从冷凝器3中以物流93抽出，再与物流94合并，形成物流96，再送入低压塔11。
低压塔11操作在低于高压塔10的压力下，一般在15至100psia的压力下。在低压塔11内，各种进料经深冷精馏分离为富氮蒸汽和富氧液体。富氮蒸汽以物流101从塔11上部抽出，再经热交换器6、7和1加温，并以物流104作为氮产物回收，其含氮浓度至少99mol％，优选至少99.9mol％，最优选至少99.999mol％。为了控制产物纯度，废液物流97从塔11在物流101抽出口以下的位置抽出，再通过热交换器6、7及1进行加温，并以物流100从系统中放出。富氧液体从塔11的下部以物流105抽出，此物流氧浓度一般在90至99.9mol％的范围。如果需要可回收一部分105物流作为液态氧产物106。物流105的其余部分107用液体泵35泵打至较高压力，再使加压物流108在主热交换器1中汽化，并作为高压氧气109产物加以回收。
将包括氧和氩的流体以物流110从低压塔11送至氩气塔12中，通过深冷精馏分离为富氩流体和富氧流体。将富氧流体从塔12的下部以物流111送至低压塔11。富氩流体从塔12上部以蒸汽流89送至氩气塔冷凝器3中，通过与前述部分汽化过冷富氧液体进行热交换加以冷凝。所得的富氩流体以物流90从冷凝器3抽出。部分91送至氩气塔12作为回流，另一部分92作为氩气产物加以回收，其氩浓度一般在95至99.9mol％的范围。
现在更详细地描述多组分致冷剂液体回路的操作，它用于产生全部致冷作用，送至深冷精馏装置中，这样就排除了采用工艺物流进行涡轮膨胀致冷用于分离的必要性。
低温分离过程要求致冷有几个目的。第一，由于工艺设备操作在低温下，促使热量从环境气氛进入装置，并随设备表面、局部操作温度和设备隔热情况而异。第二，由于过程一般均涉及原料与返回物流间的热交换，就存在与热交换温差相关过程中的净热输入。第三，如果过程是由气体进料生产液体产物，则必须提供足够的致冷作用以进行液化。第四，对于采用泵送冷流体的那些过程，诸如液体泵送，这样的泵能必须从工艺系统中排除。第五，对于那些利用液体泵送和汽化以提供高压气体产物的过程，一般称为产物沸腾器的过程，由于在两温度位之间、于低压和高压水平引起液体汽化需要热泵送。常常通过在高压位下由部分进料空气提供这样的热泵送，但可提供外部系统的致冷来补充。最后，可能过程还会有其它热输入或致冷需求。
令人满意的低温分离操作，要求致冷足以抵销所有对系统输入的热量，并由此维持与工艺相关的低温。可以从上所列各种致冷要求看出，一般低温分离过程在整个与分离相关的温度范围内都有各种致冷的需求，即从环境温度至该分离过程中的最冷温度。一般，进料物流对返回物流所用进行冷却的热交换器，应包括整个与分离过程相关的温度范围。因此这种交换器才适合提供所需的致冷。可将多组分致冷剂流体加至热交换器中，以得到在整个温度范围内的可变致冷。按照各温度的需要，提供这种可变致冷，可以使复合热交换器的冷却和加温曲线一致，从而减少分离过程能量需求。这种在整个温度位上使热交换器内致冷需求与供应相等，可使热交换器全范围操作在均匀或大致均匀的温差下。尽管上述状况是本发明的优选操作，但应当明白，对该操作允许有一些合理偏差。例如，众所周知，在低温下使冷却与加热曲线的一致是更重要的。由此，合理的系统可能在200°K以下有比在200至300°K区间更接近一致的曲线。此外，尽管优选的是将多组分致冷剂回路结合至全范围的热交换器中，但只在热交换器部分区段内包括该致冷剂回路也是可接受的。
以下描述说明在主热交换器1全范围内提供致冷的多组分致冷剂流体系统。多组分致冷剂流体201经循环压缩机34压缩至一般在60至600psia的压力范围，产生已压缩致冷剂流体202。此已压缩致冷剂流体经后冷却器4冷却，取出压缩热，并可部分冷凝。该多组分致冷剂流体以物流203再送经热交换器1，进一步冷却，使之至少部分冷凝，和可完全冷凝。经冷却后的已压缩多组分致冷剂流体204，再经阀205进行膨胀或节流。节流优选使该多组分致冷剂流体部分汽化，冷却该流体和产生致冷作用。对于某些有限情况，取决于热交换器的条件，此已压缩流体204在膨胀前可以是过冷的液体，和可以根据初期膨胀保持液态。然后，经热交换器加热，该流体出现两相。此流体经阀门进行压力膨胀，就产生所谓焦耳汤姆逊效应的致冷作用，即在等熵下压力膨胀引起流体温度下降。但是，在某些情况下，通过利用两相或液体膨胀透平能使流体发生膨胀，於是流体因做功膨胀，而温度下降。
具有致冷作用的多组分两相致冷剂流206通过热交换器1，进行加温和完全汽化，从而通过间接热交换的作用，冷却物流203，和也将致冷传递给热交换器内的工艺物流，包括进料空气流66和63，因此将多组分致冷剂流体的致冷回路所产生的致冷作用送至深冷精馏装置中，支持分离过程的进行。将所得加温多组分致冷剂流体以蒸汽流201循环回压缩机34和重新开始新的致冷循环。在此多组分致冷剂流体的致冷循环中，尽管高压混合物在进行冷凝，低压的混合物在沸腾，而与之相反，亦即冷凝热煮沸了低压液体。在每一温度位上，汽化与冷凝间的净差就产生了致冷作用。对于一给定的致冷剂组分的组合，混合物的组成，流率和压力位就决定了每一温度位下可达到的致冷作用。
此多组分致冷剂流体含有两种或数种组分，以提供所需每一温度下的致冷作用。致冷剂组分的选择将取决于具体工艺应用场合的致冷作用对温度的负荷。适宜的组分将根据它们正常沸点、潜热、易燃性、毒性及臭氧消耗能力加以选择
一组用于实施本发明的多组分致冷剂流体的优选实施方案，包括选自碳氟烃、氢碳氟烃和氟醚的至少两种组分。
另一组用于实施本发明的多组分致冷剂流体的优选实施方案，包括选自碳氟烃、氢碳氟烃和氟醚的至少一种组分，和至少一种大气气体。
还有另一组用于实施本发明的多组分致冷剂流体的优选实施方案，包括选自碳氟烃、氢碳氟烃和氟醚的至少二种组分，和至少二种大气气体。
还有另一组用于实施本发明的多组分致冷剂流体的优选实施方案，包括至少一种氟醚和至少一种选自碳氟烃、氢碳氟烃、氟醚和大气气体的组分。
在一组优选实施方案中，该多组分致冷剂流体是仅由碳氟烃组成。在另一组优选实施方案中，该多组分致冷剂流体是只由碳氟烃和氢碳氟烃所组成。在另一组优选实施方案中，该多组分致冷剂流体是只由碳氟烃和大气气体所组成。在另一组优选实施方案中，该多组分致冷剂流体是只由碳氟烃和氢碳氟烃及氟醚所组成。在另一组优选实施方案中，该多组分致冷剂流体是只由碳氟烃和氟醚和大气气体所组成。
用于实施本发明的多组分致冷剂流体可含有其它组分，诸如氢氯碳氟烃类及/或烃类。优选的是，该多组分致冷剂流体不含氢氯碳氟烃类。在另一组优选实施方案中，该多组分致冷剂流体不含烃类。最优选的是，该多组分致冷剂流体既不含氢氯碳氟烃类，也不含烃类。最优选的是，该多组分致冷剂流体是无毒、不易燃和不消耗臭氧的，和最优选的是该多组分致冷剂流体的各组分都是碳氟烃、氢碳氟烃、氟醚或大气气体。
本发明特别有利的是，用于从环境温度有效达到深冷温度。表1至表5列出了可用于本发明的多组分致冷剂流体混合物的优选实施例。表中所列浓度范围为摩尔百分数。
                            表1
           组分                        深度范围
          C5F12                        5-25
          C4F10                        0-15
          C3F8                         10-40
          C2F6                         0-30
          CF4                           10-50
          Ar                              0-40
          N2                            10-80
                            表2
           组分                          浓度范围
          C3H3F5                       5-25
          C4F10                          0-15
          C3F8                          10-40
          CHF3                            0-30
          CF4                             10-50
          Ar                                0-40
          N2                              10-80
                            表3
           组分                          浓度范围
          C3H3F5                       5-25
          C3H3F6                       0-15
          C2H2F4                       0-20
          C2HF5                         5-20
          C2F6                          0-30
          CF4                            10-50
          Ar                               0-40
          N2                             10-80
                            表4
           组分                          浓度范围
          CHF2-O-C2HF4                 5-25
          C4H10                          0-15
          CF3-O-CHF2                     10-40
          CF3-O-CF3                      0-20
          C2F6                           0-30
          CF4                             10-50
          Ar                                0-40
          N2                              10-80
                            表5
           组分                          浓度范围
          C3H3F5                       5-25
          C3H2F6                       0-15
          CF3-O-CHF2                    10-40
          CHF3                            0-30
          CF4                             0-25
          Ar                               0-40
          N2                             10-80
本发明特别适用于提供宽温度范围的致冷，特别是包括深冷温度的场合。在一组本发明优选实施方案中，致冷剂混合物的两个或数个组分的每一个组分所具有的正常沸点应与该致冷剂混合物中每一其它组分的正常沸点相差至少5°K，更优选地是至少10°K，最优选的是至少20°K。这样就可提高了在宽温度范围内提供致冷作用的效率，特别是在包括深冷温度的范围内。在本发明具体优选实施方案中，该多组分致冷剂流体混合物中沸点最高组分的正常沸点比该多组分致冷剂流体混合物中沸点最低组分的正常沸点高至少50°K，优选至少100°K，最优选至少200°K。
尽管在附图说明中的多组分致冷剂流体流回路是一种封闭单流回路，但在特殊场合可能希望采用其它流路排列。例如，最好利用多个独立流回路，各回路有其自己的致冷剂混合物和过程条件。这样的多回路更易于提供不同温度范围的致冷，并可降低致冷剂系统的复杂性。此外，最好包括在一个或数个温度下的该流回路的相分离过程，以利于某些致冷剂流体的内循环。致冷剂流体流的这种内循环可避免不必要的致冷剂冷却过程，防止致冷剂液体的结冰。
构成这些用于实施本发明多组分致冷剂流体的组分及其浓度，更能够形成一种可变负荷的多组分致冷剂流体，并优选在本发明方法的全温度范围内可以保持这样的可变负荷特征。这样显然提高了在这样宽的温度范围内都能产生和利用该致冷作用的效率。这些组分的有限制的优选组合还有另外一个好处，即可利用它们来形成无毒、难燃及低或无臭氧消耗的流体混合物。这就提供了另外一些优点，即优于有毒、易燃和消耗臭氧的传统致冷剂。
一种用于实施本发明的优选可变负荷的多组分致冷剂流体，即无毒、难燃和不消耗臭氧的，包括选自下述组合的两组分或数组分：C5F12、CHF2-O-C2HF4、C4HF9、C3H3F5、C2F5-O-C2HF、C3H2F6、CHF2-O-CHF2、C4F10、CF3-O-C2H2F3、C3HF7、CH2F-O-CF3、C2H2F4、CHF2-O-CF3、C3F8、C2HF5、CF3-O-CF3、C2F6、CHF3、CF4、O2、Ar、N2、Ne及He。
尽管已经参考某些优选实施方案对本发明进行了详述，但对于那些本领域的技术人员均会承认，仍然还有一些本发明的其它实施方案是在本发明精神和权利要求的范围之内的。例如，本发明可结合其它深冷空气分离系统和其他深冷分离体系诸如天然气改质和氢气或氦气回收加以实施的。也可以用它来完成非深冷的低温分离，诸如回收二氧化碳。

Claims (8)

1、一种分离流体混合物的方法，包括：
(A)、压缩一种多组分的致冷剂；
(B)、冷却该已压缩多组分致冷剂流体，使该多组分的致冷剂流体至少部分冷凝；
(C)、膨胀该经冷却的已压缩多组分致冷剂流体，产生致冷作用；
(D)、应用所述的致冷作用维持流体混合物的低温条件；
(E)、分离该流体混合物，使之成为至少一种挥发性更高的蒸汽组分和至少一种挥发性较低的液体组分；和
(F)、回收至少一种所述的挥发性更高的蒸汽组分和挥发性较低的液体组分，
其特征在于，多组分致冷剂流体包括选自碳氟烃、氢碳氟烃和氟醚的至少两种不同组分，但该多组分致冷剂流体既不含氢氯碳氟烃类，也不含烃类，其中该多组分致冷剂流体中沸点最高组分的正常沸点比该多组分致冷剂流体中沸点最低组分的正常沸点高至少100°K。
2、按照权利要求1的方法，其中该流体混合物的分离是在一套深冷精馏装置中完成的。
3、按照权利要求1的方法，其中该经冷却后已压缩的多组分致冷剂流体的膨胀形成两相的多组分致冷剂流体。
4、按照权利要求1的方法，其中该多组分致冷剂流体包括至少选自碳氟烃、氢碳氟烃和氟醚的两种组分和至少两种大气气体。
5、按照权利要求1的方法，其中该多组分致冷剂流体包括至少一种氟醚和至少一种选自碳氟烃、氢碳氟烃、氟醚和大气气体的组分。
6、按照权利要求1的方法，用于进行进料空气的深冷精馏，其中将进料空气送入深冷精馏装置，在深冷精馏装置内通过深冷精馏分离进料空气，产生并回收产物氮或产物氧的至少一种，其中在步骤(D)中利用所述致冷作用维持所述深冷精馏。
7、按照权利要求6的方法，其中由该多组分致冷剂流体的膨胀产生的致冷作用是唯一用来维持深冷精馏的致冷作用。
8、按照权利要求6的方法，其中该多组分致冷剂流体的压缩、冷却及膨胀是在一封闭回路中完成的。
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