Способ выделения высокочистого диоксида углерода

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ВЫСОКОЧИСТОГО ДИОКСИДА УГЛЕРОДА Настоящее изобретение относится к способу выделения высокочистого диоксида углерода,который, по существу, не содержит оксидов азота. Такой высокочистый диоксид углерода получают путем добавления в способ выделения стадии, на которой диоксид углерода, поглощенный абсорбентом, подвергают мгновенному испарению. Настоящее изобретение также относится к установке для выделения высокочистого диоксида углерода, включающей абсорбционную колонну,испарительную колонну, отпарную колонну и расположенную ниже по ходу технологического потока систему очистки, включающую промывную колонну, дегидратор, конденсатор и устройство дистилляции. 016189 Настоящее изобретение относится к способу выделения высокочистого диоксида углерода из газообразного источника и его использованию. Более конкретно, настоящее изобретение относится к производству высокочистого диоксида углерода, который, по существу, не содержит оксидов азота, соединений серы и летучих органических примесей. Настоящее изобретение также относится к установке для выделения высокочистого диоксида углерода из газа и к использованию указанного высокочистого диоксида углерода в продуктах питания. Уровень техники Диоксид углерода - хорошо известный газ, присутствующий в атмосфере. Он в большом количестве выбрасывается в атмосферу в результате процессов ферментации, кальцинации известняка и всех форм процессов горения углерода и углеродсодержащих соединений. За последние десятилетия внимание к указанным выбросам возросло из-за экологических проблем, связанных с грядущим изменением климата, вызванным парниковым эффектом. Следовательно, в течение этих лет проводилась масштабная деятельность, направленная на создание способов выделения диоксида углерода из газообразных продуктов сгорания. По возможности, последующее выделение диоксида углерода может сделать указанные способы экономически целесообразными. Один тип обычных способов выделения диоксида углерода из газообразного источника - это абсорбция, когда диоксид углерода поглощается абсорбентом. Если в газообразном источнике присутствуют другие газы, такие как кислород, указанные другие газы также могут быть абсорбированы химически и/или физически. В этом случае в качестве абсорбента используют абсорбент на основе амина. В известном уровне техники установлено, что, когда O2 присутствует в содержащем диоксид углерода газообразном источнике и когда в качестве абсорбента используется алканоламин, указанный O2 в ходе поглощения преобразуется в содержащий алканоламин абсорбент. Вследствие этого из-за присутствия O2 происходит нежелательное разложение алканоламина, а также возникают проблемы коррозии. Эта проблема освещается во многих документах известного уровня техники. В EP 1059110 описана система для выделения абсорбата, такого как диоксид углерода, с использованием алканоламиновой абсорбирующей жидкости, где насыщенный абсорбент перед отделением абсорбата от абсорбента нагревают в две стадии и где насыщенный абсорбент после первой стадии нагревания и перед второй стадией нагревания подвергают обескислороживанию. Обескислороживание осуществляют посредством снижения давления. В EP 1061045 описана система выделения абсорбата, такого как диоксид углерода, из кислородсодержащей смеси, при этом диоксид углерода концентрируется в содержащей алканоламин абсорбирующей жидкости, от этой абсорбирующей жидкости отделяют кислород, диоксид углерода из абсорбирующей жидкости отгоняют с паром и извлекают. В этой системе кислород отделяют от абсорбирующей жидкости путем осуществления контакта насыщенного диоксидом углерода абсорбента, содержащего растворенный кислород, с вымывающим кислород газом в противотоке, при котором происходит массообмен. В других случаях в газообразном источнике помимо O2 в виде загрязняющих примесей могут присутствовать оксиды азота (также именуемые NOx), соединения серы и летучие органические соединения. Эти примеси также могут быть химически и/или физически поглощены абсорбентом, если в качестве абсорбента используют материал на основе амина. В обычной установке по производству высокочистого диоксида углерода этот диоксид углерода сначала поглощают абсорбентом, после чего диоксид углерода и абсорбент разделяют в отпарной колонне. Однако часть примесей, присутствующих в исходном газе, поглощается на стадии абсорбции вместе с диоксидом углерода. При отделении диоксида углерода от абсорбента на последующей стадии отпаривания часть поглощенных примесей также переходит в отпарной газ вместе с диоксидом углерода. Кроме того, отпарной газ в некоторых количествах содержит N2 и O2. При производстве диоксида углерода для пищевых продуктов или для другого назначения, где нужна высокая степень чистоты, для достижения такой чистоты указанные загрязняющие примеси должны быть удалены из отпарного газа далее по ходу технологического потока. К обычным технологическим приемам, применяемым для удаления таких примесей, относятся промывка, окисление, адсорбция и дистилляция. Первая стадия очистки отпарного газа ниже по ходу технологического потока, чаще всего, представляет собой процесс окисления. На этой стадии окисления любые имеющиеся NOx окисляются до нитрата, который впоследствии может быть удален как жидкая фаза. Кроме того, если имеется сера в виде сероводорода, это соединение окисляется до свободной серы. К сожалению, для такого окисления нужно большое количество химикатов. Могут быть использованы различные окислители. В частности,широко используется перманганат калия. Однако этот конкретный химикат очень опасен и к тому же поскольку перманганат калия может быть использован для производства взрывчатых веществ, ожидается, что промышленное использование этого химиката в определенный момент может быть запрещено. На следующей стадии очистки отпарного газа ниже по ходу технологического потока содержащий диоксид углерода газ направляют в дегидратор. В нем поглощается и тем самым удаляется из потока газа любая присутствующая в газе вода. Однако, если в газе присутствуют остаточные количества ацетальде-1 016189 гида и/или летучих оксигенатов, эти соединения также удаляются в дегидраторе. На последней стадии очистки ниже по ходу технологического потока газообразный диоксид углерода сжижают в конденсаторе. В конденсаторе возможно удаление любого остаточного количества NO,которое еще может присутствовать. Однако это не относится к любому остаточному количеству NO2. Фактически, если любое количество NO2 присутствует в газе, когда он попадает в конденсатор, или любое количество NO2 образуется внутри конденсатора, как, например, в результате окисления NO, указанный NO2 переходит в конденсаторе в жидкую фазу, после чего его, практически, невозможно извлечь. Следовательно, задачей настоящего изобретения является обеспечение способа выделения высокочистого диоксида углерода, по существу, не содержащего примесей, в котором стадия окисления при очистке ниже по ходу технологического потока не требуется. В находящейся сейчас в стадии рассмотрения международной заявке на патент PCT/DK2006/000417 авторы настоящего изобретения указывают, что путем установки испарительной колонны между абсорбционной колонной и отпарной колонной можно заметно уменьшить содержание NOx в отпарном газе,если в качестве абсорбента используется алканоламин. Неожиданно оказалось, что помимо NOx в испарительной колонне эффективно могут быть удалены также соединения серы и летучие органические примеси, независимо от типа абсорбента, выбранного для осуществления поглощения диоксида углерода в абсорбционной колонне. Следовательно, введение испарительной колонны дает несколько положительных результатов. Прежде всего, содержание примесей в отпарном газе настолько мало, что последующего окисления более не требуется. Следовательно, снижается потребление химикатов и исключается необходимость утилизации использованных химикатов. Во-вторых, в жидкой фазе диоксида углерода, выходящей из конденсатора, по существу, отсутствует NO2. Это является следствием того, что почти весь O2 удаляется в испарительной колонне, равновесие химической реакции NO+1/2O2NO2 сдвигается влево, с образованием, главным образом, NO. Следовательно, NO2 отсутствует в газе, когда этот газ впоследствии поступает в конденсатор. Кроме того, NO2 в конденсаторе не образуется, так как содержание O2 в этом газе очень мало. Следовательно, продукт(жидкий диоксид углерода), по существу, не содержит NO2. В-третьих, было обнаружено, что существенно снижается потребление конденсатором энергии. Считается, что этот эффект является следствием того, что по сравнению с обычными установками, из-за очень низкого содержания примесей в газовой фазе увеличивается полный коэффициент теплопередачи,а также температура конденсации. В результате возрастает давление всасывания холодильного компрессора, обеспечивающего процесс конденсации, что также ведет к снижению затрат энергии на конденсацию. В-четвертых, увеличивается выход продукта, так как потери газообразного диоксида углерода в конденсаторе существенно ниже, чем в обычных установках по производству высокочистого диоксида углерода. Описание изобретения В одном из аспектов настоящее изобретение относится к способу выделения высокочистого диоксида углерода из газообразного источника, в котором указанный высокочистый диоксид углерода, по существу, не содержит примесей, например оксидов азота, соединений серы и летучих органических соединений. Способ, соответствующий настоящему изобретению, включает следующие стадии:b) поглощение этого газа абсорбентом, посредством чего газ разделяется на обедненный диоксидом углерода газ и обогащенную диоксидом углерода жидкость;c) повышение давления и нагревание жидкости, полученной на стадии b);d) разделение посредством мгновенного испарения жидкости, полученной на стадии c), на газ, обогащенный N2, NOx и кислородом, и жидкость, обедненную N2, NOx и кислородом, отводимые из испарительной колонны;e) повышение давления жидкости, отводимой из испарительной колонны на стадии d);f) разделение жидкости, полученной на стадии e), на обогащенный диоксидом углерода отпарной газ и обедненную диоксидом углерода жидкость посредством отпаривания в отпарной колонне;g) охлаждение отпарного газа, полученного на стадии f). В еще одном аспекте настоящее изобретение относится к способу выделения высокочистого диоксида углерода из газообразного источника, в котором указанный высокочистый диоксид углерода, по существу, не содержит оксидов азота. Способ, соответствующий второму аспекту настоящего изобретения, включает следующие стадии:b) поглощение этого газа абсорбентом, посредством чего газ разделяется на обедненный диоксидом углерода газ и обогащенную диоксидом углерода жидкость;c) повышение давления и нагревание жидкости, полученной на стадии b);d) разделение посредством мгновенного испарения жидкости, полученной на стадии c), на газ, обогащенный N2, NOx и кислородом, и жидкость, обедненную N2, NOx и кислородом, отводимые из испарительной колонны;e) повышение давления жидкости, отводимой из испарительной колонны на стадии d);f) разделение жидкости, полученной на стадии e), на обогащенный диоксидом углерода отпарной газ и обедненную диоксидом углерода жидкость посредством отпаривания в отпарной колонне;g) охлаждение отпарного газа, полученного на стадии f);i) повышение давления и охлаждение газа, полученного на стадии g);j) дегидратация газа, полученного на стадии i), при помощи дегидратора и тем самым получение сухого газа, по существу, не содержащего воду. Следующее далее подробное описание в равной мере относится к различным аспектам настоящего изобретения. Конкретные варианты осуществления изобретения также в равной мере относятся к каждому из аспектов настоящего изобретения. В принципе, данный способ применим к любому газу, содержащему диоксид углерода, кислород,N2, оксиды азота и, необязательно, соединения серы и органические примеси. В предпочтительном варианте осуществления изобретения, однако, подаваемый газ представляет собой дымовой газ. На стадии абсорбции (стадия b) может быть использован любой, химический или физический, абсорбент, способный поглощать диоксид углерода. К примерам физических абсорбентов относятся селексол, метанол, пуризол, геносорб или морфисорб. В качестве примеров химических абсорбентов можно упомянуть любые абсорбенты на основе аминов. Под термином абсорбент "на основе аминов" подразумевается вещество, включающее аминогруппу, например алканоламины, такие как моноэтаноламин, диэтаноламин, диизопропаноламин, метилдиэтаноламин и триэтаноламин, аминоспирты, такие как аминодиэтиленгликоль, и аминокислоты и соли аминокислот и их производные. Используется предпочтительно абсорбент на основе аминов. Другие пригодные абсорбенты приведены в WO 2005087349 иWO 2005087350. Наиболее часто абсорбент представляет собой водный раствор одного из указанных выше абсорбентов на основе аминов. Однако в способе, соответствующем настоящему изобретению, также могут быть использованы смеси, содержащие два или более из перечисленных веществ в любом соотношении компонентов в смеси. Определение оптимального количества и состава абсорбента, обеспечивающего надлежащее поглощение, входит в компетенцию специалистов в данной области. Жидкость, отводимую из абсорбционной колонны, затем нагревают, ее давление увеличивают до величины, которая больше или равна давлению жидкости, отводимой из абсорбера. Целью увеличения давления является, главным образом, облегчение транспортировки этой жидкости. Осуществление этой операции входит в компетенцию специалистов в данной области. Как пояснено выше, введение стадий мгновенного испарения (стадии d) в способ настоящего изобретения делает возможным получения отпарного газа, который, по существу, не содержит кислород и содержит только следовые количества оксидов азота. Однако для обеспечения такого положительного результата испарительная колонна должна работать при более высоких температуре и давлении, превышающих или близких к равновесным условиям потока жидкости, отводимой из абсорбционной колонны. При этих условиях жидкость, поступающая в испарительную колонну, является ненасыщенной, поэтому возможно выделение компонентов, не достигших состояния насыщения. Следовательно, благодаря новым равновесным условиям, по существу,весь O2 и основная часть NOx удаляются из испарительной колонны в потоке газа и, таким образом, никогда не попадают в отпарную колонну. В предпочтительном варианте осуществления изобретения температура жидкости, получаемой на стадии c), лежит в диапазоне от 70 до 140C, более предпочтительно в диапазоне от 90 до 120C, наиболее предпочтительно в диапазоне от 95 до 110C, давление указанной жидкости лежит в диапазоне от 0,1 до 3 бар, более предпочтительно в диапазоне от 0,2 до 2 бар, наиболее предпочтительно в диапазоне от 1 до 2 бар. Функционирование за пределами этих диапазонов, как правило, экономически нецелесообразно. Специалистам в данной области известно, как осуществить подобные операции повышения давления и нагревания. Газ, полученный на стадии d, который, помимо кислорода, N2, оксидов азота и, необязательно, воды, соединений серы и летучих органических соединений, содержит значительное количество диоксида углерода, может быть рециркулирован в абсорбционную колонну для повторного выделения диоксида углерода. В качестве альтернативы, указанный газ может быть утилизирован. Перед подачей в отпарную колонну давление жидкости, отводимой из испарительной колонны,увеличивают до значения, больше или равного давлению жидкости, отводимой из испарительной колонны. Специалистам в данной области известно, как осуществить такое повышение давления. В отпарной колонне жидкость под давлением из испарительной колонны разделяют на обогащенный диоксидом углерода газ и обедненную диоксидом углерода жидкость. Как указано выше, благодаря-3 016189 удалению кислорода и оксидов азота в испарительной колонне, содержание O2 и NOx в потоке отпарного газа намного уменьшается. Из-за сниженного количества NOx и очень ограниченного количества O2 в отпарном газе, равновесие реакции NO+1/2O2NO2 сдвигается влево, в сторону образования, главным образом, NO. Жидкость, полученная на стадии f), которая содержит преимущественно абсорбент, необязательно,водный раствор абсорбента, может быть рециркулирована и смешана с абсорбентом, используемым для поглощения газа на стадии b). Однако перед подачей в абсорбционную колонну может потребоваться регулирование температуры и/или давления указанной жидкости. Газ, отводимый из отпарной колонны, затем, ниже по ходу технологического потока, подвергают очистке. Однако при определенных обстоятельствах отпарной газ может иметь настолько высокую степень чистоты, что последующая очистка может не потребоваться. В одном из вариантов осуществления изобретения газ, отводимый из отпарной колонны, охлаждают, а затем подают в промывную колонну. В этой колонне из газа могут быть удалены любые примеси,растворимые в промывочной жидкости. Предпочтительной промывочной жидкостью является вода, так как растворимость диоксида углерода в воде мала. Специалистам в данной области известно, как осуществить такую стадию промывки. В частности, когда в качестве абсорбента используют водные растворы, часть газообразной воды в отпарном газе может быть сконденсирована на стадии охлаждения, рециркулирована и, необязательно,смешана с жидкостью, поступающей в испарительную колонну или куда-либо еще выше по ходу технологического потока. Следовательно, благодаря рециркуляции осуществляется регулирование водного баланса и сокращается до минимума потребность в подаче воды извне. Газ, отводимый из промывной колонны, по существу, не содержит каких-либо растворимых примесей, таких как абсорбент. Этот газ сжимают и охлаждают перед подачей в дегидратор. Таким образом, уменьшается содержание в нем воды. Повышение давления может быть осуществлено за одну или более ступеней сжатия, например 1, 2 или 3 или даже больше. В тех случаях, когда данный способ не включает стадии промывки, отпарной газ в одном из вариантов осуществления может быть охлажден и сжат перед подачей в дегидратор. В качестве альтернативы, дегидратация может быть осуществлена перед сжатием или во время сжатия. Осуществление подобного регулирования давления и температуры входит в компетенцию специалистов в данной области. В устройстве дегидратации удаляют воду. В частности, при использовании адсорбции можно эффективно удалить оксигенаты и летучие органические соединения. К примерам оксигенатов, которые могут быть удалены, относятся ацетальдегид и метанол. Специалистам в данной области известно, как функционирует обычное устройство дегидратации. В конкретном варианте осуществления изобретения газ, отводимый из отпарной колонны, направляют в дегидратор непосредственно, без стадии промывки. В другом варианте осуществления изобретения этот газ перед подачей в дегидратор подвергают промывке. Затем сухой газ поступает в конденсатор, где этот газ разделяют на обогащенную диоксидом углерода жидкость и газообразную смесь диоксида углерода и неконденсирующихся газов, например NO, N2,O2. Газ, поступающий в конденсатор, по существу, не содержит NO2. Благодаря введению между абсорбционной колонной и отпарной колонной испарительной колонны из этого газового потока удаляется почти весь O2 и основная часть NOx. Следовательно, химическое равновесие реакции NO+1/2O2NO2 сильно сдвигается влево, и следовые количества любых NOx присутствуют преимущественно в формеNO. Это также справедливо, когда газ поступает в конденсатор. Таким образом, в газе, практически, нет примесей NO2, и никакое количество NO2 не может перейти в жидкую фазу сконденсированного диоксида углерода, из которого их трудно удалить. Кроме того, было обнаружено, что благодаря очень низкому содержанию каких-либо примесей,полный коэффициент теплопередачи увеличивается, и температура конденсации газа повышается по сравнению с обычными установками дл выделения диоксида углерода. Поэтому энергопотребление при работе конденсатора уменьшается. Кроме того, благодаря низкому содержанию примесей возрастает давление всасывания холодильного компрессора, обеспечивающего процесс конденсации, что также повышает эффективность работы. В конденсаторе часть газообразного диоксида углерода сжижается. Количество сконденсированного диоксида углерода определяется температурой и давлением в соответствии с законами термодинамики. Однако необходимо непрерывно выпускать некоторое количество газа из конденсатора, чтобы избежать накопления примесей. Следовательно, некоторое количество газообразного диоксида углерода также выводится. Но чем меньше примесей поступает в конденсатор, тем меньше газа нужно выпускать из конденсатора. В результате, если сравнивать установку, соответствующую настоящему изобретению, и обычную установку, выход продукта увеличивается. Определение оптимальных условий работы конденсатора входит в компетенцию специалистов в данной области.-4 016189 Жидкость, отводимая из конденсатора, затем может быть подана в дистилляционную колонну. Стадия дистилляции является необязательной, ее необходимость зависит от чистоты диоксида углерода, получаемого в конденсаторе. В ходе дистилляции отгоняются любые имеющиеся следовые количества NO. Поэтому получаемый диоксид углерода характеризуется очень высокой степенью чистоты. Если нужно, жидкость, отводимая из дистилляционной колонны, может быть подана в ребойлер до того, как жидкий диоксид углерода поступит в резервуар для хранения. Благодаря установке ребойлера,связанного с дистилляционной колонной, можно получить диоксид углерода еще более высокой степени чистоты. В альтернативном варианте осуществления изобретения газ из устройства дегидратации подают непосредственно в куб дистилляционной колонны, т.е. минуя ребойлер. Специалистам в данной области известно, как устроена и функционирует такая дистилляционная колонна, необязательно, с ребойлером. Как указано выше, дополнительным преимуществом способа, соответствующего настоящему изобретению, является то, что стадия окисления отпарного газа не нужна. Следовательно, исключается использование опасных химикатов. В еще одном аспекте настоящее изобретение относится к использованию любых способов, соответствующих настоящему изобретению, для производства высокочистого диоксида углерода. Степень чистоты продукта (диоксида углерода) предпочтительно соответствует использованию в пищевых продуктах или для повышения нефтеотдачи или секвестрации углекислого газа, таким образом, этот продукт пригоден для использования в качестве компонента любого типа продуктов питания или в нефтедобывающей промышленности. В отдельном предпочтительном варианте осуществления изобретения диоксид углерода, производимый в соответствии со способом настоящего изобретения, используется в качестве компонента безалкогольных напитков. В еще одном аспекте настоящим изобретением обеспечивается установка для выделения высокочистого диоксида углерода. Такая установка включает абсорбционную колонну, в которой имеется выходное отверстие для газа и выходное отверстие для жидкости, это выходное отверстие для жидкости соединено с испарительной колонной, в которой имеется выходное отверстие для газа и выходное отверстие для жидкости, выходное отверстие для жидкости соединено с отпарной колонной, в которой имеется выходное отверстие для газа и выходное отверстие для жидкости и где указанное выходное отверстие для газа соединено с промывной колонной. В необязательной промывной колонне имеется выходное отверстие для газа и выходное отверстие для жидкости, необязательное выходное отверстие для газа соединено с дегидратором, в котором имеется выходное отверстие для газа, соединенное с конденсатором, в котором имеется выходное отверстие для газа и выходное отверстие для жидкости, из которого полученный жидкий диоксид углерода направляют в резервуар для хранения. В тех случаях, когда необязательная промывная колонна отсутствует, выходное отверстие для газа отпарной колонны соединено с дегидратором. В предпочтительном варианте осуществления изобретения выходное отверстие для жидкости конденсатора соединено с дистилляционной колонной, в которой имеется выходное отверстие для жидкости, из которого полученный жидкий диоксид углерода направляют в резервуар для хранения. Используемая абсорбционная колонна может представлять собой любую известную в данной области техники колонну, пригодную для осуществления поглощения абсорбентом газообразного диоксида углерода. К примерам пригодных для использования абсорбционных колонн относятся колонны, содержащие внутреннюю оснастку или элементы массообмена, такие как тарелки, неупорядоченная или структурированная насадка. Испарительная колонна может представлять собой любую известную в данной области техники колонну для мгновенной дистилляции. К примерам пригодных для использования испарительных колонн относятся колонны, содержащие внутреннюю оснастку или элементы массообмена, такие как тарелки,неупорядоченная или структурированная насадка. Специалистам в данной области нетрудно определить,нужно ли для получения желаемого результата использовать одну или более колонну для мгновенной дистилляции высокого давления или одну или более дистилляционную колонну низкого давления или их сочетание. В компетенцию специалистов в данной области также входит определение того, можно ли получить желаемый результат, используя только одну колонну, или используя две или более колонны,соединенные последовательно или параллельно. Используемая в данной установке отпарная колонна может представлять собой любую известную в данной области техники насадочную колонну. К примерам пригодных отпарных колонн относятся колонны, содержащие внутреннюю оснастку или элементы массообмена, такие как тарелки, неупорядоченная или структурированная насадка. Промывная колонна может представлять собой любой тип промывной колонны, известный в данной области техники. Является предпочтительным, чтобы используемая колонна содержала внутреннюю оснастку или элементы массообмена, такие как тарелки, неупорядоченная или структурированная насадка, обеспечивающие надлежащее распределение промывочной воды и оптимальный контакт между газом-5 016189 и водой. Дегидратор предназначен для удаления из потока газа воды и других примесей. Процесс дегидратации потока газа хорошо известен в данной области техники, специалистам нетрудно подобрать дегидратор, пригодный для осуществления дегидратации. В качестве примеров устройств дегидратации можно привести адсорбер TSA (двухступенчатая адсорбция) с молекулярными ситами и фильтрами из частиц активированного угля. К другим типам дегидраторов относятся устройства MEG или TEG (установки осушки газа этиленгликолем). Используемый в данной установке конденсатор может относиться к любому типу теплообменников, пригодному для осуществления конденсации. Специалистам в данной области известно, как спроектировать конденсатор, учитывая температуру, давление и химический состав поступающего в конденсатор газа. Дистилляционная колонна может относиться к любому типу известных в данной области колонн,пригодному для дистилляции жидкого диоксида углерода. В компетенцию специалистов в данной области входит определение того, может ли желаемый результат быть достигнут при использовании только одной колонны или при использовании двух или более колонн, соединенных последовательно или параллельно. Обычно, наиболее подходящей дистилляционной колонной является насадочная колонна с низким падением давления, однако также могут быть применены и тарельчатые колонны. В предпочтительном варианте осуществления изобретения выходное отверстие для газа испарительной колонны соединено с абсорбционной колонной. При такой конфигурации газ, выходящий из испарительной колонны, может быть рециркулирован в абсорбционную колонну. Положительным результатом такой рециркуляции является обеспечение второй стадии выделения диоксида углерода, который перешел из жидкой в газовую фазу на стадии мгновенного испарения, и, следовательно, иначе был бы потерян. В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения выходное отверстие для жидкости отпарной колонны соединено с абсорбционной колонной, что делает возможным рециркуляцию жидкости, выходящей из отпарной колонны. Положительным результатом рециркуляции является повторное использование абсорбента, который иначе нужно было бы утилизировать. В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения выходное отверстие для газа отпарной колонны, соединенное с промывной колонной, также соединено с испарительной колонной. В этом варианте осуществления изобретения газообразную воду удаляют из отпарного газа, когда отпарной газ охлаждают и конденсируют, а жидкую воду затем, если нужно, рециркулируют в испарительную колонну. При таком режиме функционирования возможно регулировать водный баланс в установке. В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения выходное отверстие для жидкости дистилляционной колонны соединено с ребойлером с целью повышения чистоты продукта диоксида углерода. Существуют стандартные методики, известные специалистам в данной области, для расчета количества и размеров каждой из указанных выше единиц оборудования, входящих в данную установку, когда известны массовый расход, химический состав, температура и давление каждого из потоков, с целью достижения наиболее приемлемого режима функционирования установки. При подборе материалов для изготовления каждого из указанных устройств особое внимание следует уделять температуре, давлению и химическим и физическим свойствам обрабатываемых газов и жидкостей. Рассмотрение этого входит с компетенцию специалистов в данной области. Однако из-за низкого содержания примесей в отпарном газе оборудование ниже по ходу технологического потока в меньшей степени подвергается воздействию агрессивных веществ (таких как O2 в случае использования для повышения нефтеотдачи) по сравнению с обычными установками. Кроме того, специалистам в данной области понятно, что подбор и регулирование параметров процесса зависят от химического состава газа, поступающего в установку, а также от химического состава и физического состояния газов и жидкостей на каждой из стадий данного способа. Методика расчета количества и размера теплообменников на основе минимизации потребления энергии на нагревание и охлаждение является стандартной для специалистов в данной области. Подбор устройств для повышения и снижения давления потоков газа и жидкости также относится к компетенции специалистов в данной области. Далее настоящее изобретение описано более подробно со ссылкой на являющийся в настоящий момент наиболее предпочтительным вариант его осуществления, который показан на фиг. 1, и со ссылкой на обычную установку, которая показана на фиг. 2. Указанные фигуры представляют собой схематическую технологическую схему выделения CO2.-6 016189 Пример Для являющегося в настоящий момент наиболее предпочтительным вариантом осуществления изобретения в приведенной ниже таблице представлены данные о давлении, температуре, а также химическом составе заслуживающих внимания потоков газа и жидкости. Во всех случаях давление представляет собой полное давление. Данные в процентах и частях на миллион основаны на мольных долях. Для газовых потоков приведенные данные основываются на влажных газах. Таблица 1 Давление, температура и химический состав некоторых потоков газов и жидкостей для установки, соответствующей настоящему изобретению, которая включает испарительную колонну Газ G1, подаваемый в установку, представляет собой дымовой газ, содержащий 11% CO2, 3,4% O2,3 част./млн NO2 и 100 част./млн NO. Этот газ поступает в абсорбционную колонну A1 при температуре 47C и давлении 1,02 бар. Другими основными компонентами подаваемого газа являются 76,6% N2 и 7,6% H2O. В абсорбционной колонне A1 подаваемый газ G1 смешивают с жидкостью L5, рециркулируемой из отпарной колонны A2. В качестве абсорбента используется водный раствор моноэтаноламина. Поток газа G2, выходящий из абсорбционной колонны A1, имеет температуру 43C и давление 1,02 бар и содержит 600 част./млн CO2, 3,8% O2, 1 част./млн NO2 и 115 част./млн NO. Другим основным компонен-7 016189 том является N2, присутствующий в газе G2 в количестве 87%. Поток жидкости L1, выходящий из абсорбционной колонны A1, включает водный раствор моноэтаноламина, содержание в котором O2, NO2 и NO составляет 1 част./млн. На выходе из абсорбционной колонны A1 поток жидкости L1 имеет температуру 48C и давление 1,02 бар. Однако перед подачей в испарительную колонну A3 в виде жидкости L2 его температуру увеличивают до 95C, а давление до 3 бар. В испарительной колонне A3 жидкость L2 разделяют на поток газа G3 и поток жидкости, оба потока выходят из испарительной колонны при температуре 94C и давлении 1,3 бар. Газ G3, выходящий из испарительной колонны A3, содержит 38% CO2, 420 част./млн O2 и 110 част./млн NO. Содержание в G3NO2 составляет 1 част./млн. Другие компоненты, такие как H2O, оксигенаты, например ацетальдегид,летучие органические соединения и аргон, также присутствуют в газе G3. В конкретном варианте осуществления изобретения, поясняемом фиг. 1, поток газа G3 рециркулируют в абсорбционную колонну A1. Основным компонентом жидкости, выходящей из испарительной колонны A3, является водный раствор моноэтаноламина. Давление потока жидкости, выходящей из испарительной колонны A3, затем повышают до 3 бар непосредственно перед подачей в отпарную колонну A2. В отпарной колонне A2 жидкость L3 разделяют на поток газа и поток жидкости. Поток жидкостиL4 имеет температуру 112C и давление 2 бар, содержит 0,6 част./млн CO2, тогда как содержание в немO2, NO2 и NO составляет 1 част./млн. В варианте осуществления изобретения, поясняемом фиг. 1, поток жидкости L4 рециркулируют в абсорбционную колонну A1 как поток жидкости L5. Однако перед подачей в абсорбционную колонну A1 температуру потока жидкости L5 снижают до 63C. Поток газа, выходящий из отпарной колонны, затем охлаждают до температуры 45C. В показанном варианте осуществления изобретения часть этого газа (главным образом, газообразную воду) конденсируют на стадии охлаждения, указанный конденсат рециркулируют и смешивают с потоком жидкости, который поступает в испарительную колонну A3. Часть конденсируемого газа, которая не сконденсировалась (т.е. газ G4), впоследствии подают в промывную колонну A4 при температуре 45C и давлении 1,2 бар. Кроме того, содержание представляющих интерес химических компонентов в этом потоке газа составляет 92% CO2 и 1 част./млн O2, тогда как содержание NO2 и NO составляет 1 част./млн. Газ G5 выходит из промывной колонны A4 при той же температуре и давлении, что и газ, поступающий в указанную колонну. Кроме того, содержание CO2 и O2 также остается неизменным. Впоследствии перед подачей газа G6 в дегидратор A5 давление этого газа повышают до 17 бар, а температуру снижают до 20C. При поступлении в дегидратор A5 газ G6 содержит 99,9% CO2 и 1 част./млн O2. В дегидраторе A5 удаляют следы воды, оксигенатов и летучих органических соединений. Таким образом,когда газ G7 выходит из дегидратора A5, содержание в нем CO2 увеличивается до 100%. Температура и давление этого газа в ходе дегидратации не изменяется. В результате, газ G7 поступает в конденсатор A6 при температуре 20C, давлении 17 бар и содержании CO2 и O2 100% и 1 част./млн соответственно. Газ G8, отводимый из конденсатора, содержит 100% CO2 и 20 част./млн O2. Содержание NO2 и NO в этом потоке газа составляет 1 част./млн. Жидкость L6, выходящая из конденсатора A6, затем поступает в дистилляционную колонну A7 при температуре -24C и давлении 17 бар. В конкретном варианте осуществления изобретения, поясняемом фиг. 1, дистилляционная колонна A7 соединена с ребойлером A8 с целью повышения степени чистоты жидкого продукта - CO2 L7. При такой конфигурации газ G9, содержащий 100% CO2 и 3 част./млн O2,рециркулируют из ребойлера A9 в дистилляционную колонну A8. Поток продукта L7 выходит из установки при температуре -24C и давлении 17 бар. Содержание CO2 выражается как 100%, так как этот поток содержит только следовые количества O2 (1 част./млн) и N2 (1 част./млн). Сравнительный пример Для сравнения ниже описана традиционная установка. Эта установка идентична установке, соответствующей настоящему изобретению, за исключением того, что между абсорбционной колонной и отпарной колонной отсутствует испарительная колонна. Данные о давлении и температуре, а также химическом составе представляющих интерес потоков газа и жидкости в обычной установке приведены в таблице, помещенной ниже. Во всех случаях давление представляет собой полное давление. Данные в процентах и частях на миллион основаны на мольных долях. Для газовых потоков приведенные данные основываются на влажных газах.-8 016189 Таблица 2 Давление, температура и химический состав некоторых потоков газов и жидкостей для обычной установки, в которой нет испарительной колонны Газ G1, подаваемый в обычную установку, представляет собой дымовой газ, содержащий 11% CO2,3,4% O2, 3 част./млн NO2 и 100 част./млн NO. Этот газ поступает в абсорбционную колонну A1 при температуре 47C и давлении 1,02 бар. Другими основными компонентами подаваемого газа являются 76,6%N2 и 7,6% H2O. Таким образом, подаваемый газ идентичен газу, используемому при описании установки,соответствующей настоящему изобретению. В абсорбционной колонне A1 подаваемый газ G1 смешивают с жидкостью L5, рециркулируемой из отпарной колонны A2. В качестве абсорбента используется водный раствор моноэтаноламина. Поток газа G2, выходящий из абсорбционной колонны A1, имеет температуру 44C и давление 1,02 бар и содержит 640 част./млн CO2, 3,8% O2, 1 част./млн NO2 и 112 част./млн NO. Поток жидкости L1, выходящий из абсорбционной колонны A1, включает водный раствор моноэтаноламина, содержание в котором O2, NO2 и NO составляет 1 част./млн. На выходе из абсорбционной колонны A1 поток жидкости L1 имеет температуру 48C и давление 1,02 бар. Однако перед подачей в отпарную колонну A2 в виде жидкости L2 его температуру увеличивают до 95C, а давление - до 3 бар. В отпарной колонне A2 жидкость L2 разделяют на поток газа и поток жидкости. Поток жидкостиL4 имеет температуру 112C и давление 2 бар, содержит 0,6 част./млн CO2, тогда как содержание в немL4 рециркулируют в абсорбционную колонну A1 как поток жидкости L5. Однако перед подачей в абсорбционную колонну A1 температуру потока жидкости L5 снижают до 63C. Поток газа, выходящий из отпарной колонны, затем охлаждают до температуры 45C. В показан-9 016189 ном варианте осуществления часть этого газа (главным образом, газообразную воду) конденсируют на стадии охлаждения, указанный конденсат рециркулируют и смешивают с потоком жидкости, который поступает в отпарную колонну A2. Часть конденсируемого газа, которая не сконденсировалась (т.е. газG4), впоследствии подают в промывную колонну A4 при температуре 45C и давлении 1,2 бар. Кроме того, содержание представляющих интерес химических компонентов в этом потоке газа составляет 92%CO2, 65 част./млн O2 и 20 част./млн NO. Содержание NO2 и составляет 1 част./млн. Газ G5 выходит из промывной колонны A4 при той же температуре и давлении, что и газ, поступающий в указанную колонну. Кроме того, содержание CO2, O2 и NO также остается неизменным. Впоследствии перед подачей газа G6 в дегидратор A5 давление этого газа повышают до 17 бар, а температуру снижают до 20C. При поступлении в дегидратор A5 газ G6 содержит 99,8% CO2, 70 част./млн O2 и 20 част./млн NO. В дегидраторе A5 удаляют следы воды, оксигенатов и летучих органических соединений. Когда газ G7 выходит из дегидратора A5, содержание в нем CO2 увеличивается до 99,9%, а содержание O2 и NO остается неизменным. Температура и давление этого газа в ходе дегидратации не изменяется. В результате, газ G7 поступает в конденсатор A6 при температуре 20C, давлении 17 бар и содержании CO2, O2 и NO 99,9%, 70 част./млн и 20 част./млн соответственно. Газ G8, отводимый из конденсатора, содержит 98,0% CO2 и 1250 част./млн O2, 1 част./млн NO2 и 20 част./млн NO. Жидкость L6, выходящая из конденсатора A6, затем поступает в дистилляционную колонну A7 при температуре -25C и давлении 17 бар. В конкретном варианте осуществления, показанном на фиг. 2, дистилляционная колонна A7 соединена с ребойлером A8 с целью повышения степени чистоты жидкого продукта - CO2 L7. При такой конфигурации газ G9, содержащий 99,9% CO2 и 180 част./млн O2,1 част./млн NO2 и 2 част./млн NO, рециркулируют из ребойлера A9 в дистилляционную колонну A8. Поток продукта L7 выходит из установки при температуре -24C и давлении 17 бар. Содержание CO2 выражается как 100%, так как этот поток также содержит примеси, такие как 12 част./млн O2,20 част./млн NO2 и 1 част./млн NO. При сравнении этих данных с данными, относящимися к способу, соответствующему настоящему изобретению, становится ясно, что содержание примесей для этой установки, в которой нет испарительной колонны, заметно выше. Для сравнения, хорошо известно, что технические требования на CO2,предназначенный для использования в пищевых продуктах, предписывают максимум 2,5 част./млн NO и 2,5 част./млн NO2. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ выделения высокочистого диоксида углерода из газообразного источника, включающий стадии:a) подают газ (G1), содержащий диоксид углерода, кислород, N2, оксиды азота и необязательно соединения серы и летучие органические примеси, в абсорбционную колонну (A1);b) осуществляют поглощение газа (G1) абсорбентом, посредством чего газ (G1) разделяется на обедненный диоксидом углерода газ (G2) и обогащенную диоксидом углерода жидкость (L1);c) повышают давление и нагревают жидкость (L1), полученную на стадии b), для получения жидкости (L2);d) разделяют посредством мгновенного испарения жидкость (L2), полученную на стадии c), на газ(G3), обогащенный N2, NOx и кислородом, и жидкость, обедненную N2, NOx и кислородом, отводимые из испарительной колонны (A3);e) повышают давление жидкости, отводимой из испарительной колонны (A3) на стадии d), для получения жидкости (L3);f) разделяют жидкость (L3), полученную на стадии e), на обогащенный диоксидом углерода отпарной газ и обедненную диоксидом углерода жидкость (L4) посредством отпаривания в отпарной колоннеg) охлаждают отпарной газ, полученный на стадии f), для получения охлажденного газа (G4). 2. Способ по п.1, в котором температура жидкости (L2), полученной на стадии c), соответствует диапазону от 70 до 140C, более предпочтительно диапазону от 90 до 120C, наиболее предпочтительно диапазону от 95 до 110C, давление указанной жидкости (L2) соответствует диапазону от 0,1 до 3 бар,более предпочтительно диапазону от 0,2 до 2 бар, наиболее предпочтительно диапазону от 1 до 2 бар. 3. Способ по п.1 или 2, в котором подаваемый газ (G1) представляет собой дымовой газ. 4. Способ по любому из пп.1-3, в котором абсорбент представляет собой абсорбент на основе аминов. 5. Способ по любому из пп.1-4, в котором жидкость (L4), полученную на стадии f), рециркулируют и смешивают с абсорбентом, используемым для поглощения газа (G1) на стадии b). 6. Способ по любому из пп.1-5, в котором газ (G3), полученный на стадии d), рециркулируют на стадию абсорбции b). 7. Способ по любому из пп.1-6, в котором часть отпарного газа сжижают на стадии g) и рециркули- 10016189 руют в испарительную колонну (A3). 8. Способ по любому из пп.1-7, в котором газ (G4), полученный на стадии g), подвергают дополнительной обработке на стадии дегидратации j) газа (G4), полученного на стадии g), при помощи дегидратора (A5) и тем самым получают сухой газ (G7), по существу, не содержащий воду, оксигенаты, такие как ацетальдегид и следы метанола, и летучие органические соединения. 9. Способ по любому из пп.1-8, в котором газ (G4), полученный на стадии g), перед стадией j) подвергают дополнительной обработке на стадии h), где промывают газ (G4), полученный на стадии g), при помощи промывной колонны (A4) с целью получения газа (G5), по существу, не содержащего растворимых примесей, и на стадии i), где повышают давление и охлаждают газ (G5), полученный на стадии h), с целью получения газа (G6). 10. Способ по любому из пп.1-9, в котором газ G4, G5 или G7 разделяют на обогащенную диоксидом углерода жидкость (L6) и газообразную смесь диоксида углерода и неконденсирующихся газов (G8) при помощи конденсатора и дополнительно подвергают обработке на стадии k), где проводят дистилляцию обогащенной диоксидом углерода жидкости (L6) в дистилляционной колонне (A7) с целью получения жидкого высокочистого диоксида углерода (L7), который, по существу, не содержит оксидов азота,соединений серы и летучих органических соединений. 11. Способ по п.10, в котором жидкость (L7) получают путем пропускания жидкости, выходящей из дистилляционной колонны (A7), через ребойлер (A8). 12. Способ выделения высокочистого диоксида углерода из газообразного источника, включающий стадии:b) осуществляют поглощение этого газа абсорбентом, посредством чего газ разделяется на обедненный диоксидом углерода газ и обогащенную диоксидом углерода жидкость;c) повышают давление и нагревают жидкость, полученную на стадии b), для получения нагретой жидкости с повышенным давлением;d) разделяют посредством мгновенного испарения жидкость, полученную на стадии c), на газ, обогащенный N2, NOx и кислородом, и жидкость, обедненную N2, NOx и кислородом, отводимые из испарительной колонны;e) повышают давление жидкости, отводимой из испарительной колонны на стадии d), для получения жидкости с повышенным давлением;f) разделяют жидкость, полученную на стадии e), на обогащенный диоксидом углерода отпарной газ и обедненную диоксидом углерода жидкость посредством отпаривания в отпарной колонне;g) охлаждают отпарной газ, полученный на стадии f), для получения охлажденного газа;i) повышают давление и охлаждают газ, полученный на стадии g), для получения сжатого охлажденного газа;j) дегидрируют газ, полученный на стадии i), при помощи дегидратора и тем самым получают сухой газ, по существу, не содержащий воду, оксигенаты, такие как ацетальдегид и следы метанола, и летучие органические соединения. 13. Способ по п.12, в котором газ дополнительно содержит соединения серы и летучие органические примеси. 14. Способ по п.12 или 13, в котором температура жидкости (L2), полученной на стадии c), соответствует диапазону от 70 до 140C, более предпочтительно диапазону от 90 до 120C, наиболее предпочтительно диапазону от 95 до 110C, давление указанной жидкости (L2) соответствует диапазону от 0,1 до 3 бар, более предпочтительно диапазону от 0,2 до 2 бар, наиболее предпочтительно диапазону от 1 до 2 бар. 15. Способ по пп.12, 13 или 14, в котором подаваемый газ (G1) представляет собой дымовой газ. 16. Способ по любому из пп.12-15, в котором абсорбент представляет собой абсорбент на основе аминов. 17. Способ по любому из пп.12-16, в котором жидкость (L4), полученную на стадии f), рециркулируют и смешивают с абсорбентом, используемым для поглощения газа (G1) на стадии b). 18. Способ по любому из пп.12-17, в котором газ (G3), полученный на стадии d), рециркулируют на стадию абсорбции b). 19. Способ по любому из пп.12-18, в котором часть отпарного газа сжижают на стадии g) и рециркулируют в испарительную колонну (A3). 20. Способ по любому из пп.12-19, в котором газ (G4), полученный на стадии g), перед стадией j) подвергают дополнительной обработке на стадии n), где промывают газ (G4), полученный на стадии g),при помощи промывной колонны с целью получения газа (G5), по существу, не содержащего растворимых примесей. 21. Способ по любому из пп.12-20, в котором газ G4, G5 или G7 разделяют на обогащенную диоксидом углерода жидкость (L6) и газообразную смесь диоксида углерода и неконденсирующихся газов(G8) при помощи конденсатора и дополнительно подвергают обработке на стадии k), где проводят дистилляцию обогащенной диоксидом углерода жидкости (L6) в дистилляционной колонне (A7) с целью получения жидкого высокочистого диоксида углерода (L7), который, по существу, не содержит оксидов азота, соединений серы и летучих органических соединений. 22. Способ по п.21, в котором жидкость (L7) получают путем пропускания жидкости, выходящей из дистилляционной колонны (A7), через ребойлер (A8). 23. Способ по п.21, в котором жидкость (L7) получают путем подачи газа (G7) в куб дистилляционной колонны. 24. Применение газа, полученного на стадии j) по п.1 или 12, в качестве компонента пищевых продуктов или для повышения нефтеотдачи или секвестрации углекислого газа. С испарительной колонной 2 Фиг. 1 Без испарительной колонны 2