(57)【要約】  本発明は、CO2および少なくとも１つの不純物を含む供給流れの精製方法に関し、次の連続する工程：ａ）予熱する工程；ｂ）圧縮工程；ｃ）前記圧縮ガス流に含まれ、窒素、酸素、アルゴンおよび希ガスから選ばれる少なくとも１つの不純物の除去を冷却サイクル、すなわち温度＜５℃、好ましくはゼロを下回る、中で分離器と組み合わされる交換器を用いることを含む工程；ｄ）CO2富化精製ガス流れが液体、ガスまたは超臨界の形態で回収する工程を含む。本発明は、精製工程が窒素酸化物および水から選択される少なくとも１つの不純物を少なくとも部分的に除去するために工程ａ）とｃ）の間で遂行される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
CO2、水および窒素、酸素、アルゴン、希ガス、SOx, CS2, H2S, NOx, HCN, HCl, CHCl3, HF,揮発性有機化合物から選ばれる少なくとも１つの不純物、並びに次の金属：水銀、砒素、鉄、ニッケル、錫、鉛、カドミウム、バナジウム、モリブデンおよびセレン、これら金属から誘導される化合物を含む供給ガス流れの精製方法であって、次の連続する工程：
ａ）不純物の少なくとも１つを部分的に除去することを目指して供給ガス流を予熱する工程；
ｂ）前記予熱ガス流を１０と２０バールの間の圧力に圧縮する工程；
ｃ）温度＜５℃で、前記圧縮ガス流に存在され、窒素、酸素、アルゴンおよび希ガスから選ばれる少なくとも１つの不純物を分離器と組み合わされる交換器の助力で除去する工程；
ｄ）液体、ガスまたは超臨界の状態のCO2富化精製ガス流れを回収する工程；
を含み、
工程ａ）とｃ）の間で、精製工程は前記ガス流れに含まれる水を少なくとも部分的に除去すること、および窒素、酸素、アルゴン、希ガス、SOx, CS2, H2S, NOx, HCN, HCl, CHCl3, HF,揮発性有機化合物、並びに次の金属：水銀、砒素、鉄、ニッケル、錫、鉛、カドミウム、バナジウム、モリブデンおよびセレン、これら金属から誘導される化合物から選ばれる少なくとも１つの他の不純物を少なくとも部分的に、好ましくはSOxxを少なくとも部分的に除去することを可能になすことを特徴とする方法。
【請求項２】
工程ｄ）の後に、前記ガス流れは
−  液体状態で貯蔵されるか、または
−  超臨界状態で輸送されるおよび／または
−  ガス状態で輸送される
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記精製工程は工程ａ）と工程ｂ）の間でなされることを特徴とする請求項１または２いずれか記載の方法。
【請求項４】
前記精製工程は工程ｂ）と工程ｃ）の間でなされることを特徴とする請求項１または２いずれか記載の方法。
【請求項５】
前記圧縮工程ｂ）は連続した圧縮段階を含み、かつ前記精製工程は前記圧縮工程ｂ）の２つの連続した圧縮段階の間になされることを特徴とする請求項１または２いずれか記載の方法。
【請求項６】
前記精製工程は２バール絶対単位と２５バール絶対単位の間、好ましくは３と９バール絶対単位の間、より好ましくは３．５と６バール絶対単位の間の圧力でなされることを特徴とする前述の請求項のいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記精製工程において、１またはそれ以上の有機または無機材料は前記ガス流れに含まれる水を部分的に取除くために使用されることを特徴とする前述の請求項のいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記精製工程において、水を除去するそれらと同一または異なる１つまたはそれ以上の有機もしくは無機の材料もまた窒素、酸素、アルゴン、希ガス、SOx, CS2, H2S, NOx, HCN, HCl, CHCl3, HF,揮発性有機化合物および次の金属：水銀、砒素、セレニウム、カドミウム、鉄、ニッケルカルボニルおよびこれらの金属から誘導される化合物から選ばれる少なくとも１つの不純物を少なくとも部分的に、好ましくはSOxを部分的に除去するために使用されることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記有機もしくは無機の材料は吸着材料であることを特徴とする請求項７または８記載の方法。
【請求項１０】
前記吸着材料は少なくとも１つの流動床に使用されることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記吸着材料は少なくとも１つの固定床に使用されることを特徴とする請求項９記載の方法。。
【請求項１２】
再生段階での少なくとも１つの流動床または落下床（falling bed）反応器は吸着段階の各流動床反応器に相当することを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
全ての反応器はＰＳＡ，ＶＳＡまたはＴＳＡ型の同じサイクルに委ねられることを特徴とする請求項１０から１２いずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
少なくとも１つの前記反応器はＴＳＡサイクルに委ねられ、かつ少なくとも１つの前記反応器はＰＳＡサイクルに委ねられることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
少なくとも１つの反応器はＴＳＡサイクルおよびＰＳＡサイクルに同時に委ねられることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
少なくとも１つの残留ガスは前記精製工程中に回収されることを特徴とする前述の請求項のいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
前記精製工程において、第１残留ガスはＴ２＜Ｔ１のように回収され、第１残留ガスがNOx含有量Ｔ１を有し、第２残留ガスがNOx含有量Ｔ２を有することを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記第１残留ガスは酸素炉に再循環されることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
少なくとも１つの残留ガス、好ましくは前記第１残留ガス、は主要流れ内の前記精製工程の上流に再循環されることを特徴とする請求項１６または１７いずれか記載の方法。
【請求項２０】
前記第２残留ガスは大気に直接排出されるか、または処理され、それから大気に排出されることを特徴とする請求項１７から１９いずれか１項記載の方法。
【請求項２１】
前記第２残留ガスはガス−液体分離が続く洗浄および／または冷凍によって処理されることを特徴とする請求項１７から２０いずれか１項記載の方法。
【請求項２２】
前記精製工程から生じるCO2富化ガス流れの少なくとも１つの部分は精製ユニットの吸着材料の少なくとも一部で再生できることを特徴とする請求項９から２１いずれか１項記載の方法。
【請求項２３】
炭素床は精製工程に使用され、かつ前記使用済み炭素はそれから酸素燃焼炉中に燃料と共に混合されることを特徴とする請求項９から２２いずれか１項記載の方法。
【請求項２４】
前記供給ガス流れは酸素燃焼煙であることを特徴とする前述の請求項のいずれか１項記載の方法。
【請求項２５】
前記揮発性有機化合物はホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ギ酸、アクロレインおよび酢酸から選ばれることを特徴とする前述の請求項のいずれか１項記載の方法。
【請求項２６】
前記予備処理ａ）は少なくとも１つの次の処理：接触反応、濾過、洗浄および脱硫を含み、それは洗浄に対して供給ガス流れの冷却と結合させることができることを特徴とする前述の請求項のいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を少なくとも部分的に取除くことができる精製工程の組み込みによって特徴づけされる少なくともCO2および少なくとも１つの不純物を含む供給ガス流の精製方法に関する。
【０００２】
より正確に、産業の種類の酸素燃焼（純粋酸素または空気より窒素が希薄なガスで燃焼）から生じるCO2を処理する完全な方法の開発からなる。
【背景技術】
【０００３】
実際のところ、化石燃料および／またはバイオマスから、もしくは廃物灰化から、のガス、或いはガラス炉からのガスは、水銀、砒素、鉄、ニッケル等のような重金属、有機汚染物およびSoxもしくはNOx型の化合物を主に含む。
【０００４】
解決は、大気圧にて、大気放出が規制される（例えばSO2, NOx, HgおよびCO）中で汚染物を処理するために存在する。
【０００５】
例えば文献EP-A-1 332 786は、オゾンでの酸化によってNOx, SOx, Hg,およびHgOを除去することによるガス流の精製方法を述べている。
【０００６】
また、H2Sの存在でのガス−液体接触によって水銀を除去するための文献EP-A-1 308 198から知られている。液相のフラッシュ蒸留は、硫黄含有化合物でドープされたAl2O3, TiO2, SiO2, 活性炭素またはゼオライト上での吸着によって捕捉される水銀に富むガスを提供する。
【０００７】
しかしながら、これらの方法は適切な詳細によって要求されるような、大気に放出される制限含有量での目的で処理される汚染物の完全な除去を保証しない。
【０００８】
また、それらは空気での燃焼からの煙を処理し、煙はそれらが主に窒素を含むので僅かな濃度である。実際のところ、燃焼反応の化学量論が考慮されるならば、供給されるべき酸素（酸化剤）の量は燃料の量によって決められる。また、空気が用いられ、かつこの空気に２１％酸素のみで与えられる純粋酸素ではないならば、正しい条件下でこの燃焼を遂行するように酸素の同一濃度を保証するためにより高流れを入れることを必要とする。したがって、流れはより希薄で、かつ窒素はそれゆえそれが空気の主要成分（〜７８％）であるので煙に多量見出される。
【０００９】
さて、酸素燃焼から生じるCO2の捕捉および貯蔵の適用は他の化合物および／またはこれらの同じ化合物から異なる比率での精製のために補足要求を作る。
【００１０】
実際のところ、酸素燃焼から生じるCO2の捕捉および貯蔵のこの適用は大部分ではない大量の化合物を取除くための処理のみならず、不純物除去で目的とする生成物に対する全体に亘る精製処理（“研磨”）は適切な地質学上の層でのこのCO2の貯蔵に対してはもちろん、全ての方法に対して、不利となる。
【００１１】
これからの始まりにおいて、出現される問題はCO2を含有するガス流の精製に対して改良される方法、すなわち処理される汚染物の徹底的な除去を、特に水の全体に亘る除去を保証する方法を提供する。
【発明の概要】
【００１２】
本発明の解決は、それゆえ CO2と、水、窒素、酸素、アルゴン、希ガス、SOx, CS2, H2S, NOx, HCN, HCl, CHCl3, HF,蒸発有機化合物および次の金属：水銀、砒素、鉄、ニッケル、錫、鉛、カドミウム、バナジウム、モリブデン、セレニウムおよびこれらの金属から誘導される化合物から選ばれる少なくとも１つの不純物とを含む供給ガス流の精製方法であって、次の連続する工程：
ａ）不純物の１つを少なくとも部分的に除去することを目指して供給ガス流を予熱する工程；
ｂ）前記予熱ガス流を１０と２０バールの間の圧力に圧縮する工程；
ｃ）温度＜５℃で、圧縮ガス流に存在される、窒素、酸素、アルゴンおよび希ガスから選ばれる少なくとも１つの不純物を分離器と組み合わされる熱交換器の助力で除去する工程；
ｄ）液体、ガスまたは超臨界の状態中の精製CO2富化ガス流れを回収する工程；
を含み、
前記工程ａ）とｃ）の間で、精製工程は前記ガス流れに含まれる水を少なくとも部分的に除去することを可能になすことを特徴とする。
【００１３】
予備処理工程ａ）は、少なくとも１つの固体、液体またはガス成分を取除くために設計される幾つかの精製工程であってもよい。この精製工程は、少なくとも１つの圧縮段階の上流の位置に与えられ、かつもし供給ガス流れが酸素燃焼煙であるならば、この精製工程もまた酸素燃焼炉の下流の位置に与えられる。
【００１４】
分離器は種々の型（連合システム、サイクロン等を持つかまたは持たない重力分離器）および／または残る材料が液体または蒸発形態であり得る幾つかの型の蒸留塔（ストリパー、蒸留塔、洗濯機、デフレグメータ等）のガス液体分離器に等しく意味することを理解される。分離もまたそれから循環的に再蒸発される固体の計画的な堆積による分離からなる。
【００１５】
この場合によれば、本発明に係る方法は次の特徴：
−  工程ｄ）の後に、ガス流れは液体状態で貯蔵され、または超臨界状態で輸送および／または貯蔵され、あるいはガス状態で輸送される；
−  精製工程は少なくとも部分的に、窒素、酸素、アルゴン、希ガス、SOx, CS2, H2S, NOx, HCN, HCl, CHCl3, HF,揮発性有機化合物および次の金属：水銀、砒素、セレニウム、カドミウム、鉄、ニッケルカルボニルおよびこれらの金属から誘導される化合物から選ばれる少なくとも１つの他の不純物、好ましくはSoxを少なくとも部分的に除去することができる；
−  精製工程は工程ａ）と工程ｂ）の間でなされる；
−  精製工程は工程ｂ）と工程ｃ）の間でなされる；
−  圧縮工程ｂ）は、連続圧縮段階を含み、かつ精製工程は前記圧縮工程ｂ）の２つの連続圧縮段階の間になされる；
−  精製工程は２バール絶対単位と２５バール絶対単位の間、好ましくは３と９バール絶対単位の間、より好ましくは３．５と６バール絶対単位の間の圧力でなされる；
−  精製工程において、１つまたはそれ以上の有機もしくは無機の材料もまたガス流れに含まれる水を少なくとも部分的に除去するために使用される；
−  精製工程において、除去される水に対してそれらと同一または異なる、１つまたはそれ以上の有機もしくは無機の材料もまた窒素、酸素、アルゴン、希ガス、SOx, CS2, H2S, NOx, HCN, HCl, CHCl3, HF,揮発性有機化合物および次の金属：水銀、砒素、セレニウム、カドミウム、鉄、ニッケルおよびこれらの金属から誘導される化合物から選ばれる少なくとも１つの不純物を少なくとも部分的に、好ましくは少なくともSoxを部分的に、除去するために使用される；
−  有機もしくは無機の材料は吸着材料である；
−  吸着材料は少なくとも流動床反応器に使用される；
−  吸着材料は少なくとも固定床反応器に使用される；
−  再生段階の少なくとも流動床反応器または落下床（falling bed）反応器は吸着段階でのそれぞれの流動床反応器に相当する；
−  全ての反応器はＰＳＡ,ＶＳＡまたはＴＳＡ型の同じサイクルに委ねられる；
−  少なくとも１つの反応器はＴＳＡサイクルに委ねられ、かつ少なくとも１つの反応器はＰＳＡサイクルに委ねられる；
−  少なくとも１つの反応器はＴＳＡサイクルおよびＰＳＡサイクルに同時に委ねられる；
−  少なくとも１つの残留ガスは精製工程中に回収される；
−  精製工程において、第１残留ガスはＴ２＜Ｔ１のように回収され、第１残留ガスがNOx含有量Ｔ１を有し、第２残留ガスがNOx含有量Ｔ２を有する；
−  第１残留ガスは酸素炉に再循環される；
−  少なくとも１つの残留ガス、好ましくは第１残留ガス、は主要流れ内の精製工程上流に再循環される。事実、再循環残留ガスは第２液体水出口の如何なる場所の上流にも再循環できる。この液体水出口は低圧洗浄もしくは予備処理工程の洗浄で、２つの圧縮段階の間に位置される凝縮器もしくは圧縮工程の下流に位置される洗浄塔、任意に高圧、であってもよい；
−  第２残留ガスは大気に直接排出されるか、または処理され、それから大気に排出される；
−  第２残留ガスはガス−液体分離が続く洗浄および／または冷凍によって処理される；
−  精製工程から生じるCO2で富化されるガス流れの少なくとも１つの部分は精製ユニットの吸着材料の少なくとも一部で再生できる；
−  炭素床は精製工程に使用され、かつ前記使用済み炭素は酸素燃焼炉中に燃料と共に混合される；
−  供給ガス流れは酸素燃焼煙である；
−  揮発性有機化合物はホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ギ酸、アクロレインおよび酢酸から選ばれる；
−  予備処理は少なくとも１つの次の処理：接触反応、濾過、洗浄および脱硫を含み、洗浄に対して供給ガスの冷却を組合わせることができる、
の１つを有する。
【００１６】
用語“酸素燃焼”は、純粋酸素（＞９５％）から純粋酸素（＞９５％）を再循環CO2富化煙と混合することによって得られる酸素（約２１％）のような同じ量の酸素を含む流れに、増量し得る窒素欠乏流れで石炭が燃える間の燃焼を意味することを理解される。
【００１７】
さて、本発明をより詳細に述べるであろう。
【００１８】
例として、ガス混合物を精製するTSA法は次の工程：
１）過雰囲気圧および周囲温度で不純物を吸着することによってガス混合物を精製すること；
２）吸着器を周囲圧力に減圧すること、
３）雰囲気圧、１つまたはそれ以上の熱交換器の手段によって通常１００と２５０℃の間の温度で吸着材を再生すること；
４）吸着材を周囲温度に冷却すること；
５）吸着器を再加圧すること
を含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】圧縮サイクルの終わり、すなわち工程ｂ）とｃ）の間で精製工程の位置によって特徴付けされる本発明に係る方法を遂行する装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の工程ａ）の目的は、最先端のパーツを形成する知られた方法を用いることによって煙を処理するためである。洗浄は、水、アルコール（例えばメタノール）、アミン溶液、塩基溶液等のような種々の液体（または溶媒）を用いることが一般的に知られており、これらは最もありきたりの１つであるが、多くの他のもの、または脱硫ユニットもしくは濾過ユニットである。
【００２１】
水を用いる特別な洗浄での洗浄は供給ガス流れの部分的冷却と結合されてもよく、それから最も重い化合物の凝縮、より溶解性の化合物の吸着および固体粒子の保持、特に金属化合物を含むそれら、の三系機能を提供する。
【００２２】
工程ａ）から生じるガスは、
−  多量のCO2（一般的に８０％以上）；
−  NO, NO2, N2O4等のようなNOxと呼ばれる窒素酸化物；
−  SO2, SO3, H2SO4等のようなSOxと呼ばれる硫黄酸化物；
−  飽和（流れの温度および圧力条件下）の水。実際のところ、最初の工程での殆ど全ての処理方法はガスが液状溶液と接触すべきであることを明示する；
−  幾つかのパーセントのレベル（正しい燃焼効率を証明するのに必要な化学量論に過剰関連から起こること）の酸素；
−  CO（燃焼で燃えない）；
−  CO2に関連のある非凝縮性物：空気入口から酸素燃焼炉におよび酸素純度から主に誘導される窒素、アルゴン、酸素および希ガス；
−  水銀、砒素、鉄、ニッケル、錫、鉛、カドミウム、バナジウム、モリブデン、セレンおよびこれらの金属から誘導される化合物のような重金属；
−  揮発性有機化合物（ＶＯＣ）および不燃焼炭化水素
を一般的に含んでもよい。
【００２３】
それから、２番目の工程ｂ）の間に、ガス流れは一方で望ましくない化合物の一部を分離されるべきこれ（分離器はこの冷却、例えば水の冷却の間に見られる凝縮物を除去するためにガス流れを冷却する熱交換器の後に続く各圧縮工程の直後に位置される）に補給できるために、他方、次の工程の間に他の不純物の除去を準備するためにガスを正しい条件（温度および圧力の）にもたらすために十分な圧力レベルに圧縮される。
【００２４】
２番目の工程ｃ）は非凝縮性化合物の除去であろう。この３番目の工程は低温、すなわち温度＜５℃で、好ましくはマイナス温度で、より好ましくは冷却サイクルで分離器と組み合わされれる交換器の助けで−２０℃と−６０℃の間でなされるならば最適化してもよい。
【００２５】
４番目の工程ｄ）の目的は、それから精製CO2富化ガス流れを回収するためである。
【００２６】
しかしながら、３番目の工程ｃ）において、一般的に用いられる温度レベル、０℃を下回る、は水含有量、ことによると予備処理工程の間、または幾つかの連続する圧縮および凝縮の間に十分に保持されない幾つかの他の化合物中で減少すべきであることを意味する。実際のところ、水または例えば重炭化水素、イオウ含有化合物もしくは窒素含有化合物等のような装置に堆積することができるこれら他の化合物は、有効で標準に従う濃度を持つCO2の流れを効果的に生成するために、２番目の工程ｃ）で達成すべき冷却温度レベル、好ましくは−２０℃と−６０℃の間に適切に防ぐであろう。効果的に生産することは、国際機構の期待に調和して総合的なコスト達成投資およびこの産業的受容生産物に関連するエネルギーで生産することを意味すると理解される。
【００２７】
したがって、精製工程（研磨と呼ばれる）は供給ガス流れをその後の処理の観点で予備処理できる１番目の工程ａ）とガス流れに含まれる非凝縮性化合物をCO2から分離できる３番目の工程の間に不可欠になることを明らかになるであろう。
【００２８】
この精製工程は、主に不活性物質を大半のCO2から分離する観点で、ガスを周囲温度の近傍で要求される圧力に漸次圧縮することをねらう２番目の工程ｂ）に沿って全て置き換えてもよい。
【００２９】
この結果として、精製工程の位置選択は投資、２番目の工程ｂ）中の物質タイプ、不純物の性質および濃度等のようなある数の判定基準の作用であるべきである。
【００３０】
最初の可能性は工程ｂ）の開始で精製工程に置くためであり、すなわち低圧で精製をなす。
【００３１】
しかしながら、この位置は２つの有益さ、すなわち：
−  一方で、吸着方法が用いられるならば、吸着器が保持できる操作圧力をより低く、不純物量をより少ないので非最適精製；および
−  他方で、圧縮ライン（２番目の工程ｂ）に補給する各圧縮段階の後に系列的に位置されるであろう液体／ガス分離器を用いない。実際のところ、これらの分離は例えば残留水および揮発性有機化合物のような圧縮の間に凝縮する凝縮分子の相当量を回収できてもよい。これをなすことによって、次のｂで除去されるべき不純物量は非常に少なくなるであろう。有益さは、この精製工程での投資の点から無視しえないことを必然的にもたらすであろう。
【００３２】
他方、２番目の工程ｂ）に補給する圧縮ライン上流の精製工程の位置は、方法の休止に不利になる不純物：すなわち水、揮発性有機化合物、金属基化合物等、の除去を把握することができ、かつまた特に圧縮工程で、続いて用いられるべき物質の性質に関して幾つかの有益さをもたらすかもしれない。
【００３３】
２番目の可能性は、２番目の工程ｂ）の２つの圧縮段階の間に精製工程を置くことである。
【００３４】
この２番目の可能性は、大気圧に近似している（２番目の工程ｂ）の開始で）それと方法の３番目の工程ｃ）で要求されるその最大の間の中間圧力で利用できるガスを実際に有することができる。据え付けられる体積での大きな減少は、必然的にもたらされ、かつそれゆえ圧縮工程の上流据え置きに比べて単位原価で大きな減少をもたらす。
【００３５】
これは、精製工程が２番目の工程の末期に向って移動するならば、全てより真実である。実際のところ、工程ｅ）（例えば周期的な吸着の場合）で使用される精製ユニットの寸法入れにおいてキー元素を構成する水の危険である。一方、精製工程上流の圧縮工程は水を凝縮することができ、さらに精製工程で抑えるべき水量を減少し、それゆえ精製のための吸着材の体積を減少する。他方、圧力での増加は処理されるべきガスの実際の体積を減少でき、かつ通路の断面および／または圧力損失を低圧精製に比べて最適化できる。
【００３６】
圧縮工程ｂ）は、凝縮性ガスの少なくとも１つが除去できるように供給ガス流れに圧力をかけることができる。この圧力は、非凝縮性物質の量および生成されるCO2中の不純物の仕様に従って１０と５０バールの間に置く。圧縮工程の圧力上流側は雰囲気圧力に近似する。
【００３７】
圧縮工程ｂ）が連続圧縮段階を含み、かつ精製工程が２つの連続圧縮工程間に置かれる一般的な場合において、前記精製は２と２５バール絶対単位の間、好ましくは３と９バール絶対単位の間、より好ましくは３．５と６バール絶対単位の間で操作されるであろう。コンプレッサーの種類は、流速および伝統的なコンプレッサー種類からの圧力に従って選択されるであろう。圧力の厳格な開始および各圧縮工程の冷却器の系統的存在もしくはそれなしは機械の数およびローカル（local）経済条件に従って最適化されるであろう。
【００３８】
供給ガス流れから水を取除くための精製工程が２つの圧縮工程間に位置される場合において、追加の精製手段、好ましくは前記精製手段の下流、例えば最終圧縮圧力で少なくとも１つの重金属または重金属から誘導される化合物を捕捉する手段をいつも加えることができることを気が付くべきである。
【００３９】
主要な有益さは、工程ｃ）の圧縮段階上流に含まれるであろう不純物量から生じる。それゆえ、たぶんコンプレッサーは不純物の種類に適合されるであろう。
【００４０】
最後に、第３の可能性は２番目の工程ｂ）の最後で精製工程に置くことである。
【００４１】
したがって、この場合、精製工程で使用される精製ユニットの体積は最小になるであろうが、全体の圧縮工程ｂ）は未精製ガス流れでなされるであろう。
【００４２】
精製工程の位置的選択はそれから不純物を考慮に入れて（酸素燃焼に含まれる原料、すなわち石炭の性質、に広い範囲で関連される）予備処理の効果、方法（圧縮）の工程ｂ）での可能な限りの効果および取り付けられるべき方法の体積をなすであろう。
【００４３】
精製方法は、抑えるすべき不純物、それらの量および計画（有用の存在、隣接ユニットの相乗効果）に適切である経済考慮に従って選択されるであろう。低温処理に委ねられるであろうガスから不純物を取除くより伝統的的な方法は、洗浄（吸着）、雰囲気温度での冷凍／凝縮および／または結晶化、接触反応、化学吸着および吸着である。
【００４４】
大多数の場合、吸着は最も競合的解決であることがわかる。精製工程は幾つかの副工程からなることを含み、副工程は例えば吸着方法に基づく。
【００４５】
また、種々の技術は精製工程でガス分子を吸着材料と接触するために使用してもよい。それぞれのこれら技術は本発明によれば酸素燃焼から生じるCO2を含むガス流れの処理のための方法でそれらの興味をなすことができる有益さと不利益さを存在するかもしれない。
【００４６】
３つの種類の技術を使用してもよい。
【００４７】
１番目の技術は、固定床吸着の使用に置く。精製されるべきガスは、吸着材粒子のスタック、固定床とも呼ばれる、を通過し、スタックは分子を漸次保持し、かつガスを精製する。幾つかの種類または級の吸着材は各吸着材の吸着／脱離特性を用いるために取除くべき不純物およびそれらの配合に従って混合して、または重ねた層で用いてもよい。その後に吸着材を再生する、すなわち再び吸着できるように保持された分子を取除く、ためのみに残す。したがって、吸着に用いられる全ての方法は固有の循環性状、循環の主要工程を構成する吸着および再生の両方の種類を有する。
【００４８】
これらの方法は、吸着材の再生に従って特徴付けられ、名付けてもよい。再生手段は、分子と吸着材の間に確立された結合の性質によって一般的に負われる。強いほど、それらを壊すために供されるエネルギーが大きくなる。
【００４９】
したがって、次に述べる事柄が吸着方法中に見出され得る。
【００５０】
−  ＰＳＡ（圧力揺動吸着）型の方法。したがって、脱離のための駆動力は吸着段階と再生段階の間の異なる圧力である。後者の圧力は、それから大気圧を上回る。
【００５１】
−  ＶＳＡ（真空揺動吸着）型の方法。前に明らかなような同じ原理を用いながら、低再生圧力を維持する間に異なる圧力を誇張することからなり、かつそれゆえ１つは大気以下である。
【００５２】
−  ＴＳＡ（温度揺動吸着）型の方法。この場合、使用は温度上昇が吸着される量を低減するであろうことの事実から作られる。
【００５３】
ガス流れのためのこれらの種々の吸着方法は択一的に機能する２つの吸着器、すなわちこれらの吸着器の１つは他のものが再生段階である間に、生成段階である、を好ましく有する。
【００５４】
ＴＳＡ法は一般的に汚染された吸着材を完全に再生することの最も確かな手段で、かつ全く単純な方法である。
【００５５】
一方、ＰＳＡおよびＶＳＡ法は複雑であり、従って随意に最適化される。循環は、多くの補足的工程、当業者に知られている（圧力容器等の間の均衡のような）、を一般的に用意する。それらを変更することおよび関連することは幾つかの種類の方法に最適化することができる。
【００５６】
ＰＳＡおよびＶＳＡ法はＶＰＳＡが参照されるので組み合わされてもよい。前記方法の“駆動力”は吸着Ｐで圧力を上昇することおよび真空Ｖを用いる再生で圧力を低減することによって増加する。
【００５７】
本発明の場合、駆動力は温度および圧力の効果を組み合わせるために大切であるかもしれない。ＰＴＡＳは、それゆえ引き合いに出すことができる。実際のところ、高温は水で汚染される吸着材を再生するために不可欠であると証明するかもしれない。一般的に、極性または非常に揮発性でない分子はそれらに固有である吸着材に強固に吸着する。したがって、例えばアルミナもしくはシリカ、またはゼオライトの場合、カチオンとの実際の水の相互作用のような吸着材上に水を保持するために確立されるであろう水素結合は高エネルギー入力によってのみ切断されることができる。これは、熱ガスに対し、かつそれゆえ逆流で運ばれるであろう高温での目標である。にも拘らず、他の分子はこの温度を必要とせず、かつそれから圧力のみで足りるであろう。したがって、前記方法の種々の要素を機敏に組合わせることによって、前記方法の性能を最適化できる。
【００５８】
２つの解決がＴＳＡおよびＰＳＡを組合わせるために使用され得る。
【００５９】
１番目の解決は、ＴＳＡサイクルに委ねられる少なくとも１つの吸着器およびＰＳＡサイクルに委ねられる少なくとも１つの吸着器を使用することからなる。主要な有益さは、２つの異なる再生モードの使用に置く。したがって、ＴＳＡのみが温度で再生されるので、全ての分離に費やされるエネルギーは最小化されるであろう。他方、これは２つの独立した方法からなることに与えられる、２つの異なる方法およびより困難な操作の使用に関連する投資コストの損害を確立するであろう。
【００６０】
２番目の解決は、ＴＳＡサイクルおよびＰＳＡサイクルに同時に委ねられる少なくとも１つの吸着器を使用することからなる。したがって、前記吸着材に含まれる吸着材物質は圧力（減圧化）によって、および温度（熱溶出）によって同時に再生されるであろう。主要な不利益は、全ての吸着材床を再生するために費やされるエネルギー（吸着水に対して要求されるであろうことのみでない）から生じるであろう。別の不利益は、高再生温度に全て抵抗できる吸着材を用いることの義務から生じる。他方、投資および操作の条件での有益さは否定し難い。
【００６１】
２番目の可能な変形は、前記吸着器を２つに分け、かつＴＳＡモードに従ってその部分の１つを再生し、ＰＳＡモードに従って他の部分を再生することからなる。
【００６２】
固定床で吸着材を使用する方法を用いることの有益さは、使用される低エネルギー、ガス固体接触が静的に達成されことを与える、に実質的に課し、それゆえ固体を移動することをもたらさない。さらに、それは静的でかつ残っている吸着材床でのそれ自身の重量にのみ委ねられるので、非常に高度な機械的性状を有することを必要としない。
【００６３】
固定床技術の大きな有益さは、等級が静的である吸着材粒子周囲および内で確立されるであろう事実に帰する。したがって、物質のある数の抵抗および熱移動は吸着性能を損なう圧力損失と同様に出くわす。この問題は、２番目の技術を用いることによって克服されるかもしれない。
【００６４】
２番目の技術は、流動床吸着の使用に置く。
【００６５】
精製すべきガスは、流動床を通過し、流動床は吸着材が永久運動である床である。それから、吸着材粒子表面の分子の永久回復は等級を最大化でき、かつ結果として物質の流れおよび熱移動を最小化する。
【００６６】
この種の方法の性能は、固定床を使用する方法の性能に比べて良好である。
【００６７】
しかしながら、主要な有益さは全く容易に動き、かつ吸着材物質からダストを再生する間に暖めることを防止するために吸着材粒子が全く高度な物理的特性を有する必要があることの事実から生じる。摩擦がそれから引き合いに出される。実際のところ、吸着材粒子はガスが吸着材粒子を運ぶことができる、すなわちガスの速度がその重量より大きい粒子に上昇的力を生成すべきであるように、適切な寸法を有すべきである。
【００６８】
また、流動床技術は固定床反応器と異なる移動機能、特に非常に純粋なガスを導くためにその容量を顧慮して、を有する均一反応器に匹敵する。
【００６９】
さらに、使用される流動床はそれを再生するために停止されなければならない。この問題を克服するために３番目の技術が用いることができる。
【００７０】
３番目の技術は、少なくとも１つの流動床および少なくとも１つの再生反応器を含む少なくとも１つの吸着器の使用に置く。
【００７１】
したがって、吸着段階の各吸着器は再生段階の反応器に相当する。吸着材の循環度合はガスの純度を規制できる。
【００７２】
再生段階の反応器は、単一の落下床（falling bed）を含んでもよい。換言すれば、吸着物質は落下し、かつ再生ガスとの接触で再生される。
【００７３】
落下床の有益さは、再生の簡素性に置く。しかしながら、再生のための滞留時間は装置寸法によって制限されるであろう。この理由で、制限される性能はこの種の床で観察される。
【００７４】
別の可能性は、再生段階で流動床と共に反応器を使用することである。
【００７５】
一方、落下床と共に、流動床は再生にための滞留時間を制御でき、かつこの理由で性能を増大する。
【００７６】
また、出口を精製ユニットからCO2の処理のための連鎖内に組み込むことができる。
【００７７】
例えば、精製工程から生じるガス流れの一部（ｅ１）はこの同じ工程で使用される精製ユニットを再生するために用いてもよい。
【００７８】
精製ユニットで捕捉される不純物を取除いた後に再生ガス自身は全体の方法の全てまたは一部に再循環してもよい。
【００７９】
次の例は、精製ユニットがＴＳＡ型の吸着ユニットである、すなわち吸着材の再生を証明する圧倒的な効果が温度上昇であることに対する、場合に相当する。前に示すように、前記再生は加熱処理、非常に一般的な手法の冷却工程およびもし再生が精製段階の圧力より低い圧力でなされるならばことによると減圧化工程を含む。補足的工程は、周囲温度での吸着材床の例えば清掃のようなこれら伝統的工程に加えてもよい。同様に、最終加熱温度は連続した工程またはランプを経由して漸次到達してもよい。例として、シリカゲルから水を脱離するために最終温度（ＨＴ）は範囲１２０／２００℃内、好ましくは１４０と１７５℃の間に優先させるべきである。
【００８０】
ＴＳＡの場合における再生工程は、１から数時間、多分多くの場合最小４時間持続するであろう。したがって、使用される吸着材に対するそれらの類似性、精製段階の間に止める不純物は多少容易に脱離され、好ましくは再生段階の間に残される。例えば、熱側が吸着材床の主要部分（吸着器の水側の形態から、捕捉される水の大多数が吸着側の入口近傍に位置される）を通して逆流で通過するとき、吸着材のシリカゲル上に抑えられる水は多い量でのみ取除かれる。僅かに強く吸着した不純物は水が残り始める前または同時に残存する。一方、水が捕捉されて形成され得る幾つかの酸（例えば硫酸）のような殆どの吸着不純物は再生ガスが乾燥し、かつ入口温度（ＨＴ）に近づいたたときの水の後に残る。冷却の間に、吸着器に残った流れは挿入流れのそれに近い組成を有し、かつ僅かな不純物を含む。この始めに、再生段階の間に吸着材から生じる流れを分け、かつ幾つかの部分、少なくとも一部分、を装置の異なる部分に運ぶために貴重である。不純物富化画分ｅ２は燃焼に向けて導かれ、かつ不純物欠乏画分ｅ３は大気に放出されるか、または処理され、それから放出される。
【００８１】
液体水の凝縮および分離を実行後に、再生ガス画分、もしそれが初期に精製されるCO2からなるならば、は主要CO2流れに再循環されてもよい。前記流れはその圧力、その温度および不純物量を考慮に入れて適切な箇所に再循環される。不純物富化画分は、幾つかの不純物なしの画分がその圧力に相当する圧縮段階で再注入される間に、例えば予備処理の上流に再循環してもよい。最も良好な効果、例えば加熱に用いるより高い圧力で冷却をなすかまたは冷却の一部をなす、を圧縮工程によって提供される種々の可能性を用いるために再生圧力に例えば適合できてもよい。
【００８２】
したがって、一方である有害な不純物は燃焼で取除かれ、かつ全ての脱離流れは処理されるべきではない。
【００８３】
さらに、酸素炉に好都合に導入され得る精製ユニットに残る成分の中で、次に述べる事柄に気をつけるべきである。
【００８４】
−  本来の酸性度を生成するアッシュの本来のアルカリ度によって燃焼生成物に対して補償する水。同時に、溶解種は同じアッシュで崩壊され、希釈され、そのアッシュはその系の本来のパージを構成する。別の可能性は、この水を燃料；例えば液体燃料のためのスラリーまたはエマルジョンの形態で、と混合することである。
【００８５】
−  酸素は酸化剤として用いてもよい。
【００８６】
−  窒素含有化合物：NO2, N2O, N2O3, N2O5, HCN, N2O4。これらの種類の化合物は酸素炉炎によって崩壊され得る。“バーナ”を装備する空気炉の存在において、主要燃焼で生成される窒素含有化合物は後燃焼の間に効果的に崩壊される。
【００８７】
−  有機化合物はもしそれらが炉に導入されるならば、炎で崩壊されるであろう。これらの化合物、精製ユニットに濃縮される、は殆どの部分で有害、突然変異を起こしえる、または発がん性である。
【００８８】
−  ＣＯのような他の非酸化種または中間酸化状態のそれらは燃焼の間に酸化すべきために炉に再導入される。
【００８９】
−  一旦、重金属およびそれらを含む化合物が炉に導入されると、それらはアッシュに分配されることになり、アッシュは通常それらの主要部分に含まれる。実際のところ、殆どの金属跡元素はアッシュに残り、かつ非常に少ない部分のみがCO2精製ユニットへの煙のそれらの経路に続く。
【００９０】
前述のように、有機化合物、精製ユニットで濃縮される、は殆どの部分で有害、突然変異を起こしえる、または発がん性である。同様に、精製工程が吸着を休止するならば、有機化合物を止める吸収材は使用後に処理すべきである。この目的のための通常の処理は焼却である。
【００９１】
この理由で、１つの可能性は精製工程で吸着床、特に炭素床を含む、の連続を使用することである。痕跡成分の画分：煙に存在する重金属、有機または有機金属化合物はそこで抑える。吸着材として仕えた後、用いられる炭素はそれから酸素燃焼炉中で燃料と定期的に混合され、それゆえ燃料として有利に用いられる。
【図１】
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【国際調査報告】
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