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FR3159432A1 - Procédé et appareil de capture de CO2 avec séparation par condensation partielle et/ou distillation et/ou solidification - Google Patents

Procédé et appareil de capture de CO2 avec séparation par condensation partielle et/ou distillation et/ou solidification

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Publication number
FR3159432A1
FR3159432A1 FR2401521A FR2401521A FR3159432A1 FR 3159432 A1 FR3159432 A1 FR 3159432A1 FR 2401521 A FR2401521 A FR 2401521A FR 2401521 A FR2401521 A FR 2401521A FR 3159432 A1 FR3159432 A1 FR 3159432A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
fluid
turbine
compressor
flow
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR2401521A
Other languages
English (en)
Inventor
Mathieu Leclerc
Achraf HARBAL
Jean-Baptiste CHAIX
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Air Liquide SA, LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical Air Liquide SA
Priority to FR2401521A priority Critical patent/FR3159432A1/fr
Priority to PCT/EP2025/053436 priority patent/WO2025172226A1/fr
Publication of FR3159432A1 publication Critical patent/FR3159432A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

Titre de l’invention : Procédé et appareil de capture de CO2 avec séparation par condensation partielle et/ou distillation et/ou solidification Dans un procédé de capture de CO2, on sépare un débit (1) contenant du CO2 et au moins un autre composant par adsorption à modulation de pression (PSA) produisant un fluide (5) enrichi en CO2 à une première pression et un fluide (3) appauvri en CO2 à une deuxième pression, supérieure à la première pression, on comprime le fluide enrichi en CO2 dans un compresseur (C1) générant de la chaleur de compression et produisant un fluide comprimé à une pression entre 15 et 40 bar abs, le fluide comprimé est envoyé à une unité de séparation par condensation partielle qui produit un flux enrichi en CO2, on détend le fluide appauvri en CO2 dans une turbine (T1) pour produire un fluide détendu, le compresseur, la turbine et un moteur (M) étant reliés mécaniquement dans une machine intégrée, de sorte que la turbine ainsi que le moteur entraînent le compresseur. Figure de l’abrégé : Fig. 1

Description

Procédé et appareil de capture de CO2 avec séparation par condensation partielle et/ou distillation et/ou solidification
La présente invention est relative à un procédé de capture de CO2 avec séparation par condensation partielle et/ou distillation et/ou solidification. Elle concerne également un procédé de démarrage pour un tel procédé et un appareil de capture de CO2.
Les procédés de capture de CO2 provenant de fumées à teneurs faibles en CO2, par exemple au plus 40% de CO2, par séparation par condensation partielle et/ou distillation et/ou solidification nécessitent l’utilisation d’une étape de pré-concentration des fumées. Cette étape comprend éventuellement une compression, le passage dans un appareil de séparation par adsorption par exemple un PSA ou un appareil de séparation par perméation. L’appareil génère un fluide enrichi en CO2 à une première pression (appelé en anglais « Tail Gas») et un fluide appauvri en CO2 à une deuxième pression, plus élevée par la première pression. Le fluide appauvri en CO2 est détendu afin de récupérer de l’énergie alors que le fluide enrichi en CO2 est comprimé afin d’être séparé et purifié par condensation partielle et/ou distillation et/ou solidification.
La présente invention concerne l’intégration des technologies de compression et de détente éventuellement avec la récupération de chaleur de manière astucieuse.
Etat de l’art
Les machines ayant à la fois au moins un étage de compression et au moins un étage d'expansion sont bien établies. Ces machines comprennent entre autres une machine comprenant un moteur et une turbine de détente freinée par un compresseur connu en anglais sous le nom « compander ». Ces systèmes sont utilisés pour comprimer et récupérer l'énergie des gaz générés par divers procédés, comme par exemple les applications PTA . Ils sont très efficaces et peuvent réduire de manière significative la consommation d'énergie nécessaire à la compression des gaz, ce qui permet de réaliser d'importantes économies.
L'intégration de ces machines dans les technologies de capture du CO2 est aussi documentée. Dans ce cas, la turbine de détente freinée par un compresseur comprend une partie compresseur qui comprime les fumées (en aval d’une étape de lavage et de filtration), entraîné au moins partiellement par la turbine de la machine sur le produit d’un PSA.
FR2890575 montre dans laFIG. 1qu’il est connu d’entraîner le compresseur des fumées destinées à un appareil d’adsorption par une turbine qui détend du gaz appauvri en CO2 produit par cet appareil d’adsorption. Le gaz à détendre est chauffé en amont de la détente.
Problèmes résolus par l’invention
Un but de l’invention est d’atteindre une pression en sortie du compresseur de gaz de queue d’une unité d’adsorption plus haute par rapport à ce que la turbine couplée au compresseur est capable de fournir en énergie. Une solution est l’usage d’un compresseur sur le gaz de queue de l’unité d’adsorption partiellement entraîné par au moins une turbine sur le gaz haute pression de cette même unité d’adsorption, le complément de puissance étant fourni par un moteur électrique ou une turbine détendant un autre fluide.
De plus, il est souvent considéré de réchauffer le gaz avant leur détente dans l’au moins une turbine afin d’éviter des températures trop froides à sa sortie. La source de chaleur initialement considérée est le compresseur de fumée, par le biais d’une boucle d’eau chaude ou par le biais d’échangeurs gaz/gaz (fumées / produit PSA). Les températures recherchées sont typiquement de l’ordre de 80°C à 130°C. Si le débit traité par l’au moins une turbine est très différent lors de l’étape de démarrage ou lors d’une opération à plus basse charge alors qu’il est proche du nominal coté compresseur (>80% de charge pour éviter les problèmes de pompage (« surge » en anglais), dans ce cas il y un déséquilibre entre la chaleur extraite du compresseur et le consommateur que sont les turbines. Cette chaleur doit alors être extraite par un autre moyen impliquant un surdimensionnement de l’échangeur eau chaude/eau froide (provenant du réseau d’eau froide) évacuant l'excédent de chaleur de la boucle d’eau chaude en opération normale.
En opération normale, l’intégration de chaleur sur la turbine de détente freinée par un compresseur qui comprime les fumées impose des contraintes sur le système en amont (lavage). Il est important de ne pas trop refroidir les fumées avant leur compression afin d’obtenir la température d’eau chaude visée (dans le cas de l’utilisation d’une boucle chaude) ou d’obtenir la température du gaz visée (dans le cas d’utilisation d’échange gaz/gaz). Le refroidissement avant le compresseur étant souvent la conséquence des conditions climatiques, il est alors nécessaire de le limiter dès lors que les températures d’air sont trop basses, se privant alors d’un gain potentiel sur l’énergie de compression des fumées (compression plus froide et plus d’eau à comprimer).
De plus, dans le cas d’une récupération de chaleur sur la compression des fumées, les échangeurs de chaleur sont de taille importante et en matériaux nobles (risque de corrosion du fait des fumées humides et des hautes températures). On peut noter aussi que la récupération de chaleur est affectée négativement par la condensation de l’eau des fumées.
FR2890575 montre qu’il est connu d’entraîner le compresseur d’un gaz enrichi en CO2 provenant d’un appareil d’adsorption par la turbine qui détendu du gaz appauvri en CO2 produit par cet appareil d’adsorption. Le gaz à détendre est chauffé en amont de la détente.
Par exemple la configuration proposée dans laFIG. 3selon la présente invention peut consister à intégrer les turbines sur un fluide appauvri en CO2 à une deuxième (haute) pression (environ 5 à 15 bara) avec le compresseur traitant le fluide enrichi en CO2 à une première (basse) pression (gaz enrichi en CO2 à pression atmosphérique), les deux fluides étant à température ambiante (environ 5 à 35°C).
Dans cette configuration, le démarrage des turbines peut être parfaitement indépendant du démarrage du compresseur des fumées permettant l’utilisation du gaz des fumées comprimées pour la génération d’eau fraîche (sans passer par les turbines). De manière générale, cette configuration permet un meilleur séquençage du démarrage, les unités à démarrer sont opérationnelles dans l'ordre du procédé.
Un but secondaire de l’invention est de prévoir un transfert de chaleur entre le compresseur de gaz enrichi en CO2 et l’au moins une turbine qui entraîne ce compresseur. En effet, puisque l’au moins une turbine est démarrée en même temps que le compresseur de gaz enrichi en CO2, les producteurs et consommateurs de chaleur sont opérés de manière simultanée. En opération normale, de la chaleur peut être transférée de la même manière.
Les autres avantages de cette configuration sont:
  • Stabilité des paramètres opératoires : la température du PSA est relativement fixe (car résultante de la température des sécheurs), ceci induit une stabilité de la température du gaz enrichi en CO2 et donc de la température de l’eau chaude récupérée par le « compander » sur le gaz enrichi en CO2. Il n’est plus nécessaire de dégrader l'opération du laveur en amont du compresseur de fumées permettant alors des économies significatives d'énergie de compression.
  • Utilisation de matériaux standards: il n'y a pas de risque de condensation, ce qui permet l’utilisation de matériaux peu onéreux pour les récupérateurs de chaleur.
  • Meilleure récupération de chaleur: le gaz enrichi en CO2 étant sec, la condensation de l’eau ne pose plus de problème lors de la récupération de chaleur.
  • Possibilité d’atteindre des pressions élevées et donc améliorer le rendement en CO2 de la condensation partielle et/ou distillation et/ou solidification, sans l’usage d’un compresseur additionnel avec un moteur dédié
Selon un objet de l’invention, il est prévu un procédé de capture de CO2 avec séparation par condensation partielle et/ou distillation et/ou solidification dans lequel :
  1. On sépare un débit contenant du CO2 et au moins un autre composant, par exemple de l’azote, par adsorption à modulation de pression ou par perméation produisant un fluide enrichi en CO2 et appauvri en l’au moins un autre composant par rapport au débit à une première pression et un fluide appauvri en CO2 et enrichi en l’au moins un autre composant par rapport au débit à une deuxième pression, supérieure à la première pression
  2. On comprime le fluide enrichi en CO2 dans au moins un compresseur générant de la chaleur de compression et produisant un fluide comprimé à une pression entre 15 et 40 bar abs, voire entre 20 et 30 bars abs
  3. Le fluide comprimé est envoyé à une unité de séparation par condensation partielle et/ou distillation et/ou solidification qui produit un flux enrichi en CO2 par rapport au fluide enrichi en CO2
  4. On chauffe le fluide appauvri en CO2 et on le détend dans au moins une turbine pour produire un fluide détendu, servant de produit ou de source de froid pour refroidir de l’eau et
  5. L’au moins un compresseur, l’au moins une turbine et un moteur et/ou une autre turbine détendant un fluide autre que le fluide appauvri en CO2 étant reliés mécaniquement dans une machine intégrée, de sorte que l’au moins une turbine ainsi que le moteur et/ou l’autre turbine entraînent l’au moins un compresseur.
Selon d’autres caractéristiques facultatives :
  • au moins une partie de la chaleur de compression sert à chauffer le fluide appauvri en CO2 en amont d’une étape de détente dans la turbine.
  • le débit contient au plus 40% mol de CO2.
  • au moins un échangeur de chaleur récupère de la chaleur au sein du compresseur.
  • au moins un réchauffeur en amont de la turbine ou entre des étages de détente réchauffe le fluide à détendre.
  • un échangeur de chaleur sert à la fois d’échangeur de chaleur pour récupérer de la chaleur au sein du compresseur et de réchauffeur du fluide à détente.
  • de la chaleur est transférée depuis l’au moins un échangeur de chaleur de récupération vers l’au moins un réchauffeur par biais d’un circuit fermé de fluide intermédiaire, par exemple de l’eau ou de l’huile.
  • le circuit fermé comprend des moyens pour diviser le fluide intermédiaire pour envoyer un débit du fluide intermédiaire à chacun des réchauffeurs en amont de chaque étage de détente.
  • le circuit fermé comprend des moyens pour diviser le fluide intermédiaire pour envoyer un débit du fluide intermédiaire à chacun de refroidisseurs.
  • le circuit fermé transfère de la chaleur à au moins un consommateur de chaleur autre que la turbine.
  • on comprime le fluide comprimé dans l’au moins un compresseur dans un surpresseur à une pression plus élevée que celle à laquelle le débit sort de l’au moins un compresseur, avant de séparer le débit par condensation partielle et/ou distillation et/ou solidification.
  • on comprime le débit comprimé dans l’au moins un compresseur dans un surpresseur à une pression plus élevée que celle à laquelle le débit sort de l’au moins un compresseur, avant de séparer le débit par condensation partielle formant un gaz enrichi en l’au moins un composant et un liquide enrichi en CO2.
  • le fluide appauvri en CO2 détendu dans la turbine sert à refroidir de l’eau utilisée pour refroidir le débit contenant du CO2 et au moins un autre composant, par exemple de l’azote, en amont de la séparation par adsorption à modulation de pression ou par perméation, le débit contenant du CO2 refroidi étant ensuite séché dans un sécheur et envoyé à l’étape i).
Selon un autre objet de l’invention, il est prévu un procédé de démarrage d’un procédé de capture de CO2 avec séparation par condensation partielle et/ou distillation et/ou solidification tel que décrit ci-dessus dans lequel le compresseur et l’au moins une turbine ainsi que le moteur et/ou l’autre turbine sont démarrés en même temps.
Selon un autre objet de l’invention, il est prévu un appareil de capture de CO2 avec séparation par condensation partielle et/ou distillation et/ou solidification comprenant une unité d’adsorption à modulation de pression ou de perméation dans lequel on sépare un débit contenant du CO2 et au moins un autre composant, par exemple de l’azote, par produisant un fluide enrichi en CO2 et appauvri en l’au moins un autre composant par rapport au débit à une première pression et un fluide appauvri en CO2 et enrichi en l’au moins un autre composant par rapport au débit à une deuxième pression, supérieure à la première pression, au moins un compresseur pour comprimer le fluide enrichi en CO2 générant de la chaleur de compression et produisant un fluide comprimé à une pression entre 15 et 40 bar abs, voire entre 20 et 30 bars abs, une unité de séparation par condensation partielle et/ou distillation et/ou solidification, des moyens pour envoyer le fluide comprimé à l’unité de séparation par condensation partielle et/ou distillation et/ou solidification pour produire un flux enrichi en CO2 par rapport au fluide enrichi en CO2, des moyens pour chauffer le fluide appauvri en CO2, au moins une turbine, des moyens pour envoyer le fluide appauvri en CO2 chauffé se détendre dans l’au moins une turbine pour produire un fluide détendu, servant de produit ou pour refroidir de l’eau, l’au moins une turbine ainsi qu’un moteur et/ou une autre turbine détendant un fluide autre que le fluide appauvri en CO2 étant reliés mécaniquement dans une machine intégrée, de sorte que l’au moins une turbine ainsi que le moteur et/ou l’autre turbine sont capables d’entraîner l’au moins un compresseur.
L’invention sera décrite de manière plus détaillée en se référant aux figures où :
FIG. 1représente un procédé selon l’invention.
FIG. 2représente un autre procédé selon l’invention.
FIG. 3représente un autre procédé selon l’invention.
FIG. 4représente un autre procédé selon l’invention.
FIG. 1représente un procédé de capture de CO2 avec séparation par condensation partielle et/ou distillation et/ou solidification avec pré-concentration de fumées contenant au plus 40% de CO2 par adsorption à bascule de pression. Ici des fumées sont décrit mais il sera compris que l’invention s’appliqué à n’importe lequel débit de CO2 comprenant au moins un autre composant plus léger ou plus lourd.
Les fumées 1, éventuellement comprimées dans un compresseur (non illustré) et séchées, sont séparées dans l’unité d’adsorption PSA formant un fluide 5 enrichi en CO2 à une première pression (appelé en anglais « Tail Gas») et un fluide 3 appauvri en CO2 à une deuxième pression, plus élevée par la première pression. La deuxième (haute) pression peut être entre environ 5 et 15 bara), la première (basse) pression est pression atmosphérique), les deux fluides 3,5 étant à température ambiante (environ 5 à 35°C).
Le fluide 3 appauvri en CO2 et appauvri en l’au moins un autre composant, par exemple de l’azote est chauffé par le réchauffeur H puis détendu dans une turbine T1. Le gaz détendu 3 peut être un produit du procédé. Le fluide enrichi en CO2 5 est comprimé dans un compresseur C1 jusqu’à, couplé à la turbine T1 et au moteur M, formant une seule machine avec le compresseur C1. Le fluide sort du compresseur C1 à une troisième pression P entre 15 et 40 bars abs, voire entre 20 et 30 bars abs. Ce gaz est refroidi dans un refroidisseur R, de préférence comprimé à une quatrième pression plus élevée que la troisième pression P dans un surpresseur (non illustré) et ensuite séparé et purifié par condensation partielle et/ou distillation et/ou solidification. La condensation partielle forme au moins un gaz enrichi en l’au moins un composant et au moins un liquide enrichi en CO2 en une ou plusieurs étapes.
La chaleur de la compression accumulée dans le refroidisseur R est au moins partiellement transférée au réchauffeur H. Le refroidisseur R et le réchauffeur H peuvent être constitués par un seul échangeur de chaleur ou sinon un circuit fermé d’un fluide intermédiaire peut effectuer le transfert de chaleur. Un moteur M peut fournir de l’énergie pour le compresseur C1 si celle générée par la turbine n’est pas suffisante. Au contraire, si l’énergie générée par la turbine est supérieure à celle requise par le compresseur C1, un générateur peut produire de l’électricité à exporter.
Sinon le moteur peut être remplacé par au moins une autre turbine, qui détend un gaz autre que le fluide appauvri en CO2 3.
FIG. 2diffère de laFIG. 1en ce que l’unité d’adsorption est remplacée par une unité de perméation dont le perméat 3 est le fluide appauvri en CO2 et le résidu 5 est le fluide enrichi en CO2.
FIG. 3est une variante de laFIG. 1dans lequel le compresseur comprend quatre étages C1, C2, C3, C4 et la turbine comprend deux étages de détente T1, T2.
Le gaz 3 est réchauffé dans le réchauffeur H1, détendu dans l’étape de détente T1, réchauffé dans le réchauffeur H2, détendu dans l’étape de détente T2 puis forme un produit du procédé.
Le gaz 5 est comprimé dans les étages de compression C1, C2 sans refroidissement entre eux, refroidi par le refroidisseur R1, comprimé dans l’étage C3, refroidi par le refroidisseur R2, comprimé dans l’étage C4 et refroidi dans le refroidisseur R3 avant d’être envoyé à la séparation par condensation partielle et/ou distillation et/ou solidification.
Un circuit fermé de fluide intermédiaire W, par exemple de l’eau ou de l’huile, est divisé en trois débits W1, W2, W3, chacun desquels est envoyé refroidir un refroidisseur R1, R2, R2. Les fluides réchauffés sont mélangés et divisés en trois débits W4, W5, W6. Le débit W6, optionnel, est envoyé réchauffer un consommateur de chaleur U indépendant du procédé. Les débits W4, W5 sont envoyés chacun à un des réchauffeurs H1, H2. Les débits refroidis W4, W5, W6 sont mélangés, refroidis par un débit frigorigène CW, par exemple de l’eau de refroidissement, et reviennent à une pompe P qui fait circuler le fluide. Le circuit fermé évidemment comprend une arrivée de fluide pour compenser les pertes.
Ainsi le circuit de fluide transfère au moins une partie de la chaleur de compression générée dans C1, C2, C3, C4 vers la turbine T1, T2.
FIG. 4représente un autre procédé selon l’invention qui est une version plus complète de laFIG. 1. Des fumées G sont comprimées dans un compresseur GC, séchées dans un sécheur D et envoyées comme gaz 1 contenant au plus 40% mol CO2 au PSA. Une unité de séparation par condensation partielle et/ou distillation et/ou solidification CPU sert à séparer le gaz 5 comprimé dans le compresseur C1 et refroidi par le refroidisseur R. La condensation partielle forme au moins un gaz enrichi en l’au moins un composant et au moins un liquide enrichi en CO2 en une ou plusieurs étapes.
Le fluide appauvri en CO2 3 détendu dans l’au moins une turbine T1, T2 peut servir à refroidir de l’eau utilisée pour refroidir le débit 1 (fumées) contenant du CO2 et au moins un autre composant, par exemple de l’azote, en amont de la séparation par adsorption à modulation de pression (PSA) ou par perméation (M1). L’échange de chaleur avec l’eau et le débit 1 peut être direct ou indirect. Le débit refroidi 1 contenant du CO2 est ensuite séché dans le sécheur D et envoyé au PSA ou à la membrane M1 pour s’y séparer.

Claims (14)

  1. Procédé de capture de CO2 avec séparation par condensation partielle et/ou distillation et/ou solidification dans lequel :
    1. On sépare un débit (1) contenant du CO2 et au moins un autre composant, par exemple de l’azote, par adsorption à modulation de pression (PSA) ou par perméation (M1) produisant un fluide (5) enrichi en CO2 et appauvri en l’au moins un autre composant par rapport au débit (1) à une première pression et un fluide (3) appauvri en CO2 et enrichi en l’au moins un autre composant par rapport au débit (1) à une deuxième pression, supérieure à la première pression
    2. On comprime le fluide enrichi en CO2 dans au moins un compresseur (C1, C2, C3, C4) générant de la chaleur de compression et produisant un fluide comprimé à une pression entre 15 et 40 bar abs, voire entre 20 et 30 bars abs
    3. Le fluide comprimé est envoyé à une unité de séparation par condensation partielle et/ou distillation et/ou solidification (CPU) qui produit un flux enrichi en CO2 par rapport au fluide enrichi en CO2
    4. On chauffe le fluide appauvri en CO2 et on le détend dans au moins une turbine (T1, T2) pour produire un fluide détendu, servant de produit ou de source de froid ou pour refroidir de l’eau et
    5. L’au moins un compresseur, l’au moins une turbine et un moteur (M) et/ou une autre turbine détendant un fluide autre que le fluide appauvri en CO2 étant reliés mécaniquement dans une machine intégrée, de sorte que l’au moins une turbine ainsi que le moteur et/ou l’autre turbine entraînent l’au moins un compresseur.
  2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel au moins une partie de la chaleur de compression sert à chauffer le fluide appauvri en CO2 (3) en amont d’une étape de détente dans la turbine (T1, T2).
  3. Procédé selon l’une des revendications précédentes dans lequel au moins un échangeur de chaleur (R, R1, R2, R3) récupère de la chaleur au sein du compresseur.
  4. Procédé selon l’une des revendications précédentes dans lequel au moins un réchauffeur (H, H1, H2) en amont de la turbine (T1, T2) ou entre des étages de détente réchauffe le fluide à détendre (3).
  5. Procédé selon les revendications 2, 3 et 4 dans lequel un échangeur de chaleur sert à la fois d’échangeur de chaleur (R, R1, R2, R3) pour récupérer de la chaleur au sein du compresseur et de réchauffeur (H, H1, H2) du fluide à détente.
  6. Procédé selon la revendication 2, 3 et 4 dans lequel de la chaleur est transférée depuis l’au moins un échangeur de chaleur de récupération (R, R1, R2, R3) vers l’au moins un réchauffeur (H, H1, H2) par biais d’un circuit fermé de fluide intermédiaire (W), par exemple de l’eau ou de l’huile.
  7. Procédé selon la revendication 6 dans lequel le circuit fermé comprend des moyens pour diviser le fluide intermédiaire (W) pour envoyer un débit (W4, W5, W6) du fluide intermédiaire à chacun des réchauffeurs (H1, H2) en amont de chaque étage de détente (T1, T2).
  8. Procédé selon la revendication 6 ou 7 dans lequel le circuit fermé comprend des moyens pour diviser le fluide intermédiaire pour envoyer un débit du fluide intermédiaire (W1, W2, W3) à chacun de refroidisseurs (R, R1, R2, R3).
  9. Procédé selon l’une des revendications 6 à 8 dans lequel le circuit fermé (W, W6) transfère de la chaleur à au moins un consommateur (C) de chaleur autre que la turbine.
  10. Procédé selon l’une des revendications précédentes dans lequel on comprime le fluide comprimé dans l’au moins un compresseur (C1, C1, C2, C3, C4) dans un surpresseur à une pression plus élevée que celle à laquelle le débit sort de l’au moins un compresseur, avant de séparer le débit par condensation partielle et/ou distillation et/ou solidification (CPU).
  11. Procédé selon la revendication 10 dans lequel on comprime le débit comprimé dans l’au moins un compresseur (C1) dans un surpresseur à une pression plus élevée que celle à laquelle le débit sort de l’au moins un compresseur, avant de séparer le débit par condensation partielle formant un gaz enrichi en l’au moins un composant et un liquide enrichi en CO2.
  12. Procédé selon l’une des revendications précédentes dans lequel le fluide appauvri en CO2 (3) détendu dans l’au moins une turbine (T1, T2) sert à refroidir de l’eau utilisée pour refroidir le débit (1) contenant du CO2 et au moins un autre composant, par exemple de l’azote, en amont de la séparation par adsorption à modulation de pression (PSA) ou par perméation (M1), le débit contenant du CO2 refroidi étant ensuite séché dans un sécheur (D) et envoyé à l’étape i).
  13. Procédé de démarrage d’un procédé de capture de CO2 avec séparation par condensation partielle et/ou distillation et/ou solidification selon l’une des revendications précédentes dans lequel le compresseur (C1) et l’au moins une turbine (T1, T2) ainsi que le moteur (M) et/ou l’autre turbine sont démarrés en même temps.
  14. Appareil de capture de CO2 avec séparation par condensation partielle et/ou distillation et/ou solidification comprenant une unité d’adsorption à modulation de pression (PSA) ou de perméation (M1) dans lequel on sépare un débit contenant du CO2 et au moins un autre composant, par exemple de l’azote, produisant un fluide (5) enrichi en CO2 et appauvri en l’au moins un autre composant par rapport au débit à une première pression et un fluide (3) appauvri en CO2 et enrichi en l’au moins un autre composant par rapport au débit à une deuxième pression, supérieure à la première pression, au moins un compresseur (C1, C2, C3, C4) pour comprimer le fluide enrichi en CO2 générant de la chaleur de compression et produisant un fluide comprimé à une pression entre 15 et 40 bar abs, voire entre 20 et 30 bars abs, une unité de séparation par condensation partielle et/ou distillation et/ou solidification (CPU), des moyens pour envoyer le fluide comprimé à l’unité de séparation par condensation partielle et/ou distillation et/ou solidification pour produire un flux enrichi en CO2 par rapport au fluide enrichi en CO2, des moyens pour chauffer le fluide appauvri en CO2, au moins une turbine (T1, T2), des moyens pour envoyer le fluide appauvri en CO2 chauffé se détendre dans l’au moins une turbine pour produire un fluide détendu, servant de produit ou pour refroidir de l’eau, l’au moins une turbine et ainsi qu’un moteur (M) et/ou une autre turbine détendant un fluide autre que le fluide appauvri en CO2 étant reliés mécaniquement dans une machine intégrée, de sorte que l’au moins une turbine ainsi que le moteur et/ou l’autre turbine sont capables d’entraîner l’au moins un compresseur.
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