Brevet FR3120427A1 — publié le 20220909

Titre : Procédé et appareil de liquéfaction d’un gaz riche en CO 2 Un appareil de séparation d’un débit contenant au moins 95% mol de dioxyde de carbone ainsi qu’au moins une impureté plus légère que le dioxyde de carbone par distillation comprend un échangeur de chaleur (20), une colonne de distillation (30), des moyens de détente (V3), des moyens pour envoyer le débit se refroidir dans l’échangeur de chaleur , des moyens pour envoyer le débit refroidi se séparer dans la colonne de distillation, des moyens pour soutirer en cuve de la colonne un débit liquide contenant au moins 99% mol de dioxyde de carbone, des moyens pour envoyer au moins une partie (12) du débit liquide se refroidir dans l’échangeur de chaleur pour former un liquide sousrefroidi (3), des moyens pour envoyer au moins une partie du liquide sousrefroidi aux moyens de détente pour produire un débit diphasique, un séparateur de phases (40) pour séparer le débit diphasique pour former un gaz et un liquide, des moyens pour envoyer au moins une partie (14) du liquide du séparateur de phases se vaporiser dans l’échangeur de chaleur et des moyens pour prendre une partie (4) du liquide du séparateur de phases. Figure de l’abrégé : Figure 1 Procédé et appareil de liquéfaction d’un gaz riche en CO 2 La présente invention est relative à un procédé et à un appareil de liquéfaction d’un gaz riche en CO 2 . Dans un procédé de liquéfaction d’un gaz riche en CO 2 (par exemple >95% molaire de dioxyde de carbone) composée majoritairement pour le reste d’impuretés (O 2 , N 2 , CO par exemple), le CO 2 sous pression est liquéfié et peut être produit à une pression basse mais il est souvent souhaité produire le CO 2 également à une pression moyenne au sein de la même unité. La zone séparative, d’échanges ainsi que les équipements associés seraient idéalement dimensionnés de telle sorte à pouvoir s’adapter en fonction de la demande. La présente invention est relative à un procédé de liquéfaction de CO 2 d’alimentation riche en CO 2 faisant intervenir le CO 2 lui-même dans un circuit ouvert ou d’un cycle de réfrigération externe (ammoniac ou CO 2 par exemple). La zone d’échange qui peut être un échangeur de type aluminium brasée, est dimensionnée de telle sorte à pouvoir produire du CO 2 liquide à moyenne pression et donc à moyenne température, mais également à basse pression et donc à basse température. FR2995985 décrit un procédé dans lequel un liquide d’une colonne de distillation d’un mélange contenant du dioxyde de carbone Dans les procédés de liquéfaction de CO 2 habituellement décrits, la pression du produit envoyée vers les stockages est essentiellement une pression moyenne entre 13 bara et 20 bara. C’est la conséquence des optimisations d’investissement liés aux stockages et de la disponibilité des technologies de stockage à basse pression à large échelle. En effet, une pression moyenne suppose de stocker à des températures entre -20°C et -35°C. Au contraire, les études récentes montrent un intérêt grandissant autour du développement de la chaîne de production basse pression (entre 6 et 8 bara). Ce niveau de pression permet de réduire la quantité de matière nécessaire à la fabrication des stockages et donc d’augmenter le volume de CO 2 liquide transporté par la voie maritime. Néanmoins, ceci suppose de stocker le CO 2 à une température plus basse entre -46 et -52°C. Un but de l’invention est d’optimiser l’échangeur de chaleur d’un procédé de liquéfaction pour pouvoir sousrefroidir un produit et un liquide de cycle de réfrigération dans le même passage. L’invention permet en plus de produire du CO2 liquéfié à deux pressions différentes. Selon un objet de l’invention, il est prévu un procédé de séparation d’un débit contenant au moins 95% mol de dioxyde de carbone ainsi qu’au moins une impureté plus légère que le dioxyde de carbone par distillation dans lequel : On refroidit le débit dans un échangeur de chaleur et on le sépare dans une colonne de distillation ou par une étape de condensation partielle dans un pot séparateur, On soutire en cuve de la colonne ou du pot un débit liquide contenant au moins 99% mol de dioxyde de carbone, On envoie au moins une partie du débit liquide se refroidir dans l’échangeur de chaleur pour former un liquide sousrefroidi, On détend au moins une partie du liquide sousrefroidi pour produire un débit diphasique, On sépare le débit diphasique pour former un gaz et un liquide et on envoie au moins une partie du liquide se vaporiser dans l’échangeur de chaleur, et vi. a ) On prend une partie du liquide de l’étape v) comme produit liquide, éventuellement après pressurisation dans une pompe ou b ) on prend une partie du liquide sousrefroidi comme produit liquide. Selon d’autres aspects facultatifs, qui peuvent être combinés entre eux de toute manière compatible avec la science et la logique : avec la variante a) on détend tout le liquide sousrefroidi pour produire le débit diphasique et on envoie une partie du liquide de l’étape v) se vaporiser dans l’échangeur de chaleur. avec la variante b) on détend une partie du liquide sousrefroidi pour produire le débit diphasique et on envoie tout le liquide de l’étape v) se vaporiser dans l’échangeur de chaleur. on réchauffe le gaz de l’étape v) dans l’échangeur. on envoie le liquide vaporisé dans l’échangeur se mélanger avec le débit à refroidir en amont de l’échangeur. le produit liquide de l’étape vi)a) ou b) est un premier produit liquide et on produit un deuxième produit liquide en prenant une partie du liquide de cuve de la colonne ou du pot sans le refroidir dans l’échangeur de chaleur et de préférence sans le détendre. on produit les premier et deuxième produits simultanément, au moins ponctuellement. pendant une première période on produit le premier produit et on ne produit pas le deuxième produit et pendant une deuxième période, qui ne recouvre pas la première période on produit le deuxième produit et pas de premier produit et on utilise une pompe commune pour amener a ) Pendant la première période La partie du liquide sousrefroidi ou une partie du liquide de l’étape v) à sa pression finale pour former le premier produit et b ) Pendant la deuxième période la partie du liquide de cuve non refroidi dans l’échangeur de chaleur à sa pression finale pour former le deuxième produit. Optionnellement, le liquide de cuve se sousrefroidit dans l’échangeur de chaleur par échange de chaleur avec l’au moins une partie du liquide de l’étape v) qui s’y réchauffe. Selon un autre objet de l’invention, il est prévu un procédé de séparation d’un débit contenant au moins 95% mol de dioxyde de carbone ainsi qu’au moins une impureté plus légère que le dioxyde de carbone par distillation dans lequel selon un premier et un deuxième mode de fonctionnement : On refroidit le débit dans un échangeur de chaleur et on le sépare dans une colonne de distillation ou un pot séparateur, On soutire en cuve de la colonne ou du pot un débit liquide contenant au moins 99% mol de dioxyde de carbone et On envoie au moins une partie du débit liquide se refroidir dans l’échangeur de chaleur pour former un liquide sousrefroidi, On détend au moins une partie du liquide sousrefroidi pour produire un débit diphasique, On sépare le débit diphasique pour former un gaz et un liquide et on envoie au moins une partie du liquide se vaporiser dans l’échangeur de chaleur et On prend une partie du liquide de cuve comme produit sans le sousrefroidir dans l’échangeur de chaleur et a ) selon le premier mode de fonctionnement, a’) on prend une partie du liquide de l’étape v) comme produit liquide ou b’) on prend une partie du liquide sousrefroidi comme produit liquide et b ) selon le deuxième mode de fonctionnement on ne prend aucune partie du liquide de l’étape v) comme produit liquide, tout le liquide de l’étape v) étant vaporisé dans l’échangeur de chaleur et on ne prend aucune partie du liquide sousrefroidi comme produit liquide. Optionnellement le produit liquide est à entre 6 et 8 bara. Optionnellement on prend une partie du débit liquide sans le sousrefroidir pour former un produit à entre 10 et 40 bara, de préférence entre 13 et 20 bara. Selon un objet de l’invention, il est prévu un appareil de séparation d’un débit contenant au moins 95% mol de dioxyde de carbone ainsi qu’au moins une impureté plus légère que le dioxyde de carbone par distillation comprenant un échangeur de chaleur, une colonne de distillation ou un pot séparateur, des moyens de détente, des moyens pour envoyer le débit se refroidir dans l’échangeur de chaleur , des moyens pour envoyer le débit refroidi se séparer dans la colonne de distillation ou dans le pot, des moyens pour soutirer en cuve de la colonne ou du pot un débit liquide contenant au moins 99% mol de dioxyde de carbone, des moyens pour envoyer au moins une partie du débit liquide se refroidir dans l’échangeur de chaleur pour former un liquide sousrefroidi, des moyens pour envoyer au moins une partie du liquide sousrefroidi aux moyens de détente pour produire un débit diphasique, un séparateur de phases pour séparer le débit diphasique pour former un gaz et un liquide, des moyens pour envoyer au moins une partie du liquide du séparateur de phases se vaporiser dans l’échangeur de chaleur et des moyens pour prendre une partie du liquide du séparateur de phases ou du liquide sousrefroidi comme produit liquide. Ainsi le produit liquide et le liquide vaporisé sont initialement refroidis ensemble dans le ou les mêmes passages de l’échangeur de chaleur. La colonne de distillation peut comprendre les garnissages structurés ou des plateaux. L’appareil peut comprendre une pompe en aval du séparateur de phases. L’invention sera décrite de manière plus détaillée en se référant aux Figures. , et ] illustrent des procédés selon l’invention. Dans la , le débit 1 contenant au moins 95% mol de dioxyde de carbone contient également au moins une autre impureté, telle que l’oxygène, l’azote, l’argon, le monoxyde de carbone. Le débit 1 est comprimé dans un compresseur 10 jusqu’à une première pression plus élevée que celle de la colonne 30 pour former un débit comprimé 2 à une première pression. Les lignes reliant le compresseur 10 et l’échangeur 20 sont en pointillés car si le débit est déjà sous pression, le compresseur 10 ne sera pas nécessaire. La première pression est supérieure d’au moins 1 bar à celle de la colonne 30, de préférence d’au moins 10 bara, voire d’au moins 20, 30 ou 40 bars supérieure à celle de la colonne 30. Par exemple, la première pression peut être d’au moins 35 bara. Dans certains cas, la pression de la colonne peut être de 40 bara. Le débit comprimé 2 se refroidit dans l’échangeur de chaleur 20 à échange indirect pour former un débit refroidi et liquéfié à la première pression. Le débit refroidi et liquéfié est divisé en deux parties 4,6 dans l’échangeur de chaleur. La partie 4 sort de l’échangeur de chaleur 20 à une température intermédiaire T1 de celui-ci sans avoir été détendu en amont du point de division. Les deux fractions 4,6 se trouvent à la première pression supérieure à celle de la colonne d’au moins 1 bar. La deuxième fraction 6 poursuit son refroidissement jusqu’au bout froid de l’échangeur de chaleur 20 pour la sousrefroidir dans l’échangeur de chaleur principal jusqu’à une température minimum proche du point triple du CO2. Ensuite elle est détendue à la pression de la colonne 30 dans la vanne V2 et envoyé comme débit liquide en haut de la colonne de distillation 30. La colonne est une simple colonne, n’ayant pas de condenseur de tête. Elle contient des plateaux ou des garnissages structurés et opère à une deuxième pression plus basse que la première pression. La première fraction 4 est envoyée à la colonne 30 après détente depuis la première pression jusqu’à la pression de la colonne 30 dans la vanne V1. Le liquide de cuve de la colonne 30 contient au moins 99% mol de dioxyde de carbone et est divisé en deux parties. Une partie 5 à la pression de la colonne 30 sert de produit liquide riche en dioxyde de carbone. Une partie est envoyée à un niveau intermédiaire de l’échangeur 20 à une température inférieure à celle à laquelle le débit 4 sort de l’échangeur. La partie 12 est sousrefroidie dans l’échangeur 20 jusqu’au bout froid et ensuite divisée en deux. Une fraction 3 est détendue dans la vanne V3 pour former un débit diphasique séparé dans un séparateur de phases 40. La partie gazeuse 16 se réchauffe dans l’échangeur 20 et est envoyé au compresseur 10. La partie liquide 14 est vaporisée et réchauffée dans l’échangeur de chaleur 20 du bout froid jusqu’au bout chaud. Elle peut être divisée en plusieurs parties qui sont détendues à des pressions différentes, introduites au bout froid de l’échangeur de chaleur 20 et vaporisées à des pressions différentes, pour optimiser l’échange de chaleur. La pression de vaporisation du débit 14 peut être supérieure, égale ou inférieure à la pression du débit 1 à traiter. Ainsi dans ce cas, le débit vaporisé 18 est envoyé à un niveau intermédiaire du compresseur 10. La fraction 4 du liquide sousrefroidi 12 est détendue dans une vanne V4 pour l’amener à une pression inférieure à celle du liquide 5. Le gaz de tête de la colonne contient au moins une impureté plus légr que le dioxyde de carbone telles que l’oxygène, l’azote et l’argon. Il peut se réchauffer dans l’échangeur de chaleur 20. On remarque l’absence d’un condenseur de tête de colonne K, l’absence de pot séparateur pour le gaz de tête et le fait que le schéma ne comprend pas de pompe, à part éventuellement une pompe de produit. Dans cet exemple, le liquide 5 est envoyé un stockage à une pression entre 10 et 40 bara, par exemple entre 13 et 20 bara constituant le produit moyenne pression et le liquide 4 à entre 6 et 8 bara constitue le produit basse pression. La colonne 30 opère à au moins 10 bara de préférence entre 10 et 40 bara, par exemple entre 13 et 20 bara. Il sera compris que le débit 5 n’est pas forcément présent ou n’est pas forcément soutiré en permanence. En variante, illustrée dans la , on peut dériver le produit 8 du liquide du séparateur de phases 40. Ainsi tout le liquide sousrefroidi 12, est détendu dans une vanne V3 pour former un mélange diphasique. Ce mélange est séparé dans un séparateur de phases 40, le gaz étant réchauffé comme pour la ; le liquide 8 est divisé en deux fractions, une 50 étant vaporisée dans l’échangeur de chaleur et le reste 4 étant pressurisé dans une pompe P pour former un produit. Dans ce cas, le liquide 4 peut être produit à une pression supérieure, inférieure ou égale à celle du produit 5. En particulier, le liquide 5 peut être envoyé au stockage à une pression entre 10 et 40 bara, par exemple entre 13 et 20 bara constituant le produit moyenne pression et le liquide 4 à entre 6 et 8 bara constitue le produit basse pression. Le séparateur de phases devra être à une pression entre la pression nécessaire de pression de stockage basse pression soit entre 5,5 bara et 8 bara pour un stockage à 7 bara, donc il est nécessaire d’utiliser la pompe P pour arriver à la pression de stockage notamment dans le cas où les contraintes d’installation obligent à installer les stockages à une longue distance du liquéfacteur. L’invention peut permettre de modifier la configuration des liquéfacteurs de l’état de l’art afin qu’ils puissent produire du CO 2 dans différents modes et de manière optimisée : production à moyenne production uniquement, production à basse production uniquement, ou production aux deux pressions simultanément. Afin de permettre les modes avec production à basse pression, le liquéfacteur doit être dimensionné sur la production à basse production uniquement car il s’agit du cas le plus contraignant vis-à-vis du sous refroidissement du débit de production. L’énergie nécessaire pour cela est apportée par la vaporisation de CO 2 liquide à basse pression, la vapeur générée étant envoyée au compresseur de cycle comme illustré dans la : la vaporisation de ce CO 2 permet en outre de refroidir le CO 2 liquide utilisé comme reflux de la colonne à distiller. Ce CO 2 basse pression vaporisé provient de la cuve de la colonne à distiller, est sous-refroidi avant d’être détendu et injecté dans l’échangeur de chaleur. L’invention consiste principalement en la mise en commun de la passe de sous-refroidissement de la cuve de la colonne à distiller au bout froid de l’échangeur pour le CO 2 de production et le CO 2 de cycle. Cela permet d’éviter une passe “sèche” en cas de production à moyenne pression uniquement. En mode de production liquide basse pression uniquement ou partiellement, cette passe traitera le CO 2 de cycle ainsi que le CO 2 de production à sous refroidir. En mode de production moyenne pression uniquement, cette passe ne verra passer que le CO 2 de cycle à sous refroidir. Afin de permettre la production de CO 2 à moyenne pression, une ligne provenant directement de la cuve de la colonne à distiller est prévue en parallèle de la passe de sous-refroidissement. Dans ce cas, la quantité de froid à basse température est réduite, la part de CO 2 devant être sous refroidi (production basse pression ou cycle) étant réduite. Une autre variante dans la [Fig, 2] consiste à mettre en commun les vannes de détente et un pot de séparation en plus de la passe de sous-refroidissement. En effet, une phase gaz va être générée par détente à basse pression du CO 2 de cycle. Un pot 40 est communément utilisé afin de séparer la phase gaz et la phase liquide avant introduction dans l’échangeur. La phase liquide générée 8 peut alors être utilisée en partie aussi comme production à basse pression. Cela permet d’utiliser un unique pot pour séparer le gaz du liquide du CO 2 de cycle de celui de la production. Si la pression du CO 2 de cycle est trop basse par rapport à celle requise pour la production, une pompe 50 sera alors nécessaire pour augmenter la pression de la production à sa pression de stockage. Les figures représentées ici présentent le débit à séparer comme étant séparé en deux parties, une partie étant refroidie à une première température et envoyée à la colonne et le reste étant refroidi jusqu’au bout froid de l’échangeur et envoyé en tête de la colonne. Il sera compris que l’invention n’est pas nécessairement liée à cette disposition et donc que l’alimentation de la colonne peut se faire de n’importe laquelle manière. De plus, le gaz de tête 11 peut être réchauffé dans l’échangeur ou pas : il en est de même pour le gaz 16. Dans les exemples, une colonne de distillation est décrite pour effectuer la séparation. Il sera compris qu’au moins un pot séparateur peut remplacer la colonne ou être disposé en amont de la colonne. Dans ce cas, le pot serait alimenté par le débit 4, le débit 6 n’existant pas. Le liquide du pot serait divisé en deux parties pour former les débits 5, 12. Le gaz 11 du pot serait envoyé à l’atmosphère ou réchauffé dans l’échangeur 20. Il sera compris que le débit 5 n’est pas forcément présent ou n’est pas forcément soutiré en permanence. montre une variante des figures précédentes où le procédé permet de produire un seul liquide riche en dioxyde de carbone avec une seule pompe mais à deux pressions différentes au choix. Dans certains cas notamment lorsque la colonne 30 opère à plus basse pression que celle du produit à pression plus élevée, le débit 5 doit être pompé afin d’obtenir une pression suffisante à l’arrivée au stockage. Ceci est aussi vrai lorsque, pour des contraintes liées à l’installation ou l’encombrement, les stockages sont installés à une certaine distance du liquéfacteur. Dans ces cas, une pompe 55 est installée sur le courant 5. L’appareil comprend une seule pompe 55 de liquide riche en dioxyde de carbone pouvant être alimentée alternativement par un de deux débits à deux pressions différentes. S’il est souhaité produire du liquide à une pression plus élevée, la vanne V4 est fermée et la vanne V5 est ouverte. Tout le liquide du séparateur de phases 40 est envoyé se vaporiser dans l’échangeur 20. Le liquide de cuve 5 de la colonne est envoyé vers la pompe 55 à la pression de la colonne 30 et est pompé pour former un liquide 45 à une pression plus élevée. S’il est souhaité produire du liquide à une pression plus basse, la vanne V4 est ouverte et la vanne V5 est fermée. Une partie 14 du liquide du séparateur de phases 40 est envoyée se vaporiser dans l’échangeur 20. Le reste 4 du liquide passe dans la vanne V4 et arrive à l’entrée de la pompe 55 à une pression inférieure à celle de la colonne 30 et est pompé pour former un liquide 45 à une pression plus basse. La vanne V5 étant fermée, le liquide 5 n’est pas envoyé à la pompe 55. La pompe 55 doit donc s’accommoder de pressuriser le liquide à partir de deux pressions différentes pour produire le liquide 45 à deux pressions différentes. Procédé de séparation d’un débit (1, 2) contenant au moins 95% mol de dioxyde de carbone ainsi qu’au moins une impureté plus légère que le dioxyde de carbone par distillation dans lequel : On refroidit le débit dans un échangeur de chaleur (20) et on le sépare dans une colonne de distillation (30) ou par une étape de condensation partielle dans un pot séparateur, On soutire en cuve de la colonne ou du pot un débit liquide contenant au moins 99% mol de dioxyde de carbone, On envoie au moins une partie (12) du débit liquide se refroidir dans l’échangeur de chaleur pour former un liquide sousrefroidi, On détend au moins une partie du liquide sousrefroidi pour produire un débit diphasique, On sépare le débit diphasique pour former un gaz et un liquide et on envoie au moins une partie du liquide (14) se vaporiser dans l’échangeur de chaleur et vi. a ) On prend une partie (4) du liquide (8) de l’étape v) comme produit liquide, éventuellement après pressurisation dans une pompe (50, 55) ou b ) on prend une partie (4) du liquide sousrefroidi comme produit liquide. Procédé selon la revendication 1 avec la variante a) dans lequel on détend tout le liquide sousrefroidi (3) pour produire le débit diphasique et on envoie une partie du liquide (14) de l’étape v) se vaporiser dans l’échangeur de chaleur (20). Procédé selon la revendication 1 avec la variante b) dans lequel on détend une partie (3) du liquide sousrefroidi pour produire le débit diphasique et on envoie tout le liquide (14) de l’étape v) se vaporiser dans l’échangeur de chaleur (20). Procédé selon l’une des revendications précédentes dans lequel on réchauffe le gaz (16) de l’étape v) dans l’échangeur (20). Procédé selon l’une des revendications précédentes dans lequel on envoie le liquide vaporisé (18) dans l’échangeur (20) se mélanger avec le débit à refroidir (2) en amont de l’échangeur. Procédé selon l’une des revendications précédentes dans lequel le produit liquide de l’étape vi) a) ou b) est un premier produit liquide (4) et on produit un deuxième produit liquide (5) en prenant une partie du liquide de cuve de la colonne ou du pot sans le refroidir dans l’échangeur de chaleur (20) et de préférence sans le détendre. Procédé selon la revendication 6 dans lequel on produit les premier et deuxième produits (4,5) simultanément. Procédé selon la revendication 6 dans lequel pendant une première période on produit le premier produit (4) et on ne produit pas le deuxième produit (5) et pendant une deuxième période, qui ne recouvre pas la première période on produit le deuxième produit et pas de premier produit et on utilise une pompe commune (55) pour amener a ) Pendant la première période La partie du liquide sousrefroidi ou une partie du liquide de l’étape v) à sa pression finale pour former le premier produit et b ) Pendant la deuxième période la partie du liquide de cuve non refroidi dans l’échangeur de chaleur à sa pression finale pour former le deuxième produit. Procédé selon l’une des revendications précédentes dans lequel le liquide de cuve se sousrefroidit dans l’échangeur de chaleur par échange de chaleur avec l’au moins une partie du liquide de l’étape v) qui s’y réchauffe. Procédé de séparation d’un débit contenant au moins 95% mol de dioxyde de carbone ainsi qu’au moins une impureté plus légère que le dioxyde de carbone par distillation dans lequel selon un premier et un deuxième mode de fonctionnement: On refroidit le débit dans un échangeur de chaleur (20) et on le sépare dans une colonne de distillation (30) ou un pot séparateur On soutire en cuve de la colonne ou du pot un débit liquide contenant au moins 99% mol de dioxyde de carbone et On envoie au moins une partie (12) du débit liquide se refroidir dans l’échangeur de chaleur pour former un liquide sousrefroidi (3) On détend au moins une partie du liquide sousrefroidi pour produire un débit diphasique, On sépare le débit diphasique pour former un gaz (16) et un liquide (8, 14) et on envoie au moins une partie (14) du liquide se vaporiser dans l’échangeur de chaleur et On prend une partie (5) du liquide de cuve comme produit sans le sousrefroidir dans l’échangeur de chaleur et a ) selon le premier mode de fonctionnement, a’) on prend une partie du liquide de l’étape v) comme produit liquide (4) ou b’) on prend une partie du liquide sousrefroidi comme produit liquide et b ) selon le deuxième mode de fonctionnement on ne prend aucune partie du liquide de l’étape v) comme produit liquide, tout le liquide de l’étape v) étant vaporisé dans l’échangeur de chaleur et on ne prend aucune partie du liquide sousrefroidi comme produit liquide. Procédé selon l’une des revendications précédentes dans lequel le produit liquide (4) est à entre 6 et 8 bara et/ou on prend une partie du débit liquide sans le sousrefroidir pour former un produit (5) à entre 10 et 40 bara, de préférence entre 13 et 20 bara. Appareil de séparation d’un débit contenant au moins 95% mol de dioxyde de carbone ainsi qu’au moins une impureté plus légère que le dioxyde de carbone par distillation comprenant un échangeur de chaleur (20), une colonne de distillation (30) ou un pot séparateur, des moyens de détente (V3), des moyens pour envoyer le débit se refroidir dans l’échangeur de chaleur , des moyens pour envoyer le débit refroidi se séparer dans la colonne de distillation ou dans le pot, des moyens pour soutirer en cuve de la colonne ou du pot un débit liquide contenant au moins 99% mol de dioxyde de carbone, des moyens pour envoyer au moins une partie (12) du débit liquide se refroidir dans l’échangeur de chaleur pour former un liquide sousrefroidi (3), des moyens pour envoyer au moins une partie du liquide sousrefroidi aux moyens de détente pour produire un débit diphasique, un séparateur de phases (40) pour séparer le débit diphasique pour former un gaz et un liquide, des moyens pour envoyer au moins une partie (14) du liquide du séparateur de phases se vaporiser dans l’échangeur de chaleur et des moyens pour prendre une partie (4) du liquide du séparateur de phases ou du liquide sousrefroidi comme produit liquide.