包括每隔一床的旁通管线并具有经调节的旁通流体流速的模拟移动床分离方法及装置的制作方法

专利名称：包括每隔一床的旁通管线并具有经调节的旁通流体流速的模拟移动床分离方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及难以通过蒸馏分离的化学、天然或合成产物的分离领域。使用了一类被称作模拟移动床(Simulated moving bed)方法或分离设备(以模拟逆流或模拟同向流 动方式)的方法和相关设备，以下其将被通称为SMB。由此在下文中将称为SMB方法或设备 或SMB分离或SMB单元。所涉及的领域特别是但不限于·正链烷烃与支链烷径、环烷烃和芳族化合物的分离；·烯烃/链烷烃分离；·对二甲苯与其它芳族C8异构体的分离；·间二甲苯与其它芳族C8异构体的分离；·乙基苯与其它芳族C8异构体的分离。除精炼厂和石油化工联合企业外，还有许多其它应用；可提及的那些包括葡萄糖 /果糖分离，甲酚的位置异构体的分离，旋光异构体分离，等等。
背景技术：
SMB分离在本领域中早为大家所熟知。通常，以模拟移动床模式工作的塔包括 至少三个工作区，可选地为四个或五个工作区，每个所述区由一定数目的相继的床构成， 并且每个区由包含在供应点和取出点之间的其位置来限定。典型地，向SMB塔供应待分 级的至少一种进料F和解吸剂D (有时也称作洗脱剂)，并从所述塔提取至少一种提余液 (raffinate) R 禾口提取液(extract) E。供应点和取出点在同一方向上且保持它们的相对位置有规律地随着时间移动相 应于一个床的值。分隔供应和取出点的两次相继移动的时间间隔被称作周期。通过定义，为每个工作区指定一个数字 区1 =用于提取液中的化合物的解吸的区，包含在解吸剂D的注入与提取液E的 取出之间； 区2=用于提余液中的化合物的解吸的区，包含在提取液E的取出与待分级的进 料F的注入之间； 区3=用于提取液中的化合物的吸附的区，包含在进料的注入与提余液R的取出 之间；·和优选地区4，位于提余液的取出与解吸剂的注入之间。现有技术详细描述了用于执行模拟移动床进料分离的各种设备和方法。可特别提及的专利有US-2985589、US-3214247、US-3268605、US-3592612、 US-4614204、US-4378292、US-5200075 和 US-5316821。这些专利也详细记述了 SMB 的功能。SMB设备典型地包括至少一个塔(通常为两个)，所述塔被分成几个相继的吸附剂 床Ai,所述床被板(plate) Pi分隔，每个板Pi包括1、2或4个可执行进料供应或解吸剂注入以及提余液或提取液提取的顺序操作的室。本发明属于单室设备类型，即其利用所述室可进行各个物流的供应以及取出。如下面将要更详细描述的那样，所述板通常被分成嵌板(panel)，每个嵌板包括用于供应和取出物流的室。 每个板Pi典型地包括通过分配/提取管线或系统供料的多个分配器_混合器_提 取器嵌板，被称作“DME板”。所述板可以是任何类型的和任何几何形状的。所述嵌板对应于塔的区段(section)内的相邻扇区(sector)，例如具有角形扇区 的嵌板，如专利US-6537451中所记述的那些，或具有平行扇区的嵌板，如专利US-6797175 中所记述的那些。本发明与任何类型的将板分成不同嵌板相容。优选地，本发明的分离塔(column)包括具有平行扇区和双对称供料类型的DME 板。在每个床上的分配都要求来自前一个床的主要物流被收集起来，补充流体或二次 流体能够被注入同时尽可能混合两种流体，或者其要求所收集流体的一部分应该能够被除 去、能够被提取以将其从设备中送出以及流体应当能够被重新分配在下一个床上。所有SMB设备都面对的一个普遍问题是在SMB工作中在改变供应和取出点的过程 中，使用于向板供应或从板取出流体的一个或多个线路的不同区中存在的液体所产生的污 染最小化。当处于操作序列期间时，板Pi的管线、室或供应区不再被工艺流体冲洗 (flushed)，其变成了其中液体停滞的死区，并且只有当另一种工艺流体再在其中移动时其 才被再次移动。SMB的操作意味着这是与停滞在所考虑的管线中的流体不同的工艺流体。与理想操作相比，具有显著不同的组成的流体在短时间间隔的混合或移动会导致 所考虑的区的浓度分布(concentration profile)的扰动，对理想操作应当避免组成的不 连续性。另一问题在于在同一板的不同区之间，和更概括地说在同一板的整个分 配/提取系统，由于所述板的不同区之间的极小的压力差而导致的可能的再循环 (re-circulation)，与理想操作相比这引起进一步的扰动。为了克服再循环和死区导致的问题，现有技术中已知有各种解决方案a)早已提出用解吸剂或相对纯的期望的产物冲洗给定板的分配/提取系统。该技 术避免了期望的产物在其提取过程中的污染。然而，由于冲洗液体的组成远不同于其所置 换的液体，所以这会引入不利于理想操作的组成不连续性。该第一冲洗变体(variation) 通常以高浓度梯度进行短时间的冲洗。这种冲洗具有精确的短持续时间，以限制组成不连 续性的影响。b)如专利US-5972224和US-6110364中所述，另一种解决方案包括将大部分主要 物流送入塔的内部和经由相继板之间的外部旁通管线使小部分该物流(通常为所述主要 物流的-20%)是经过外部。用来自上面的板的物流对一个板的分配/提取系统进行 的这种冲洗通常是连续地进行，由此所述分配/提取系统的管线和区不再是“死的”而是被 不断冲洗的。具有经由旁通管线的连续冲洗的此类系统公开在专利FR-2772634中。所述旁通管线的直径通常很小且所述管线包括小直径阀，这降低了系统的成本。根据专利US-5972224和US-6110364的教导，倾向于使用与被取代的液体(存在 于分配系统中或在板上移动的液体)具有非常接近的组成的液体来对给定板的分配/提取 系统进行冲洗。由此最小化具有不同组成的流体的混合，并且减少组成不连续性。
为此，专利US-5972224和US-6110364建议在旁通管线中采用这样的冲洗流速 (flush flow rate)，其使得每个旁通管线中的转变速率(rate oftransit)与SMB的主要 物流中浓度梯度的前进速率基本相同。因此，这被称作“同步(synchronous)”冲洗或“同 步流速”冲洗。由此，各个管线和体积被与其中的液体具有基本相同组成的流体冲洗，且在 旁通管线中移动的液体在主要物流的组成基本相同的点被重新引入。因此所述冲洗是同步的且具有很低的或零浓度梯度。根据所引专利的教导，当从一个板Pi到下一个板Pi+1的冲洗流速QSi/i+1等于V/ST 时，冲洗被称作是“同步的”，其中V是板Pi (即Vi)和Pi+1(即Vi+1)的分配系统的体积以及 所述两板之间的旁通管线的体积(即VLi/i+1)的总和，ST是SMB在两次相继的供应/提取 转换之间的转换时间。从而，得到同步流速=QSi/i+1= (Vi+Vm+VLi/J/ST，其中· QSi/i+1 =从板Pi到下一个板(典型地较低的)Pi+1的冲洗流速；· Vi =流出板Pi的分配/提取系统的体积；· Vi+1 =流入板Pi+1的分配/提取系统的体积；· VLi/i+1 = Pi与Pi+1之间的旁通管线的体积；.ST=转换时间。同步冲洗通常以受控制的速率进行，适应于每个区，为所述区中同步流速的 50% -150%，理想地为同步流速的100%。SMB的4个区的旁通管线内的流速通过每个旁通 管线中的调节机构控制。例如，本领域技术人员可以在所有这些区内采用90%同步流速的 流速，或110%，乃至任何其它接近100%同步流速的值。不过，只要存在调节机构，则本领 域技术人员遵从上面所引专利的教导，将自然会选择以正好对应所述同步流速(100%所述 同步流速)的方式控制4个区中的流速。具有极大工业重要性的SMB分离设备的一个例子涉及芳族C8馏分的分离，以制备 工业纯度的对二甲苯(通常为至少99. 7wt% )，和富含乙苯、邻二甲苯和间二甲苯的提余液。前面引用的两种实施方案都可以达到工业纯度的目标。不过，申请人已经证实尽 管专利US-5972224和US-6110364的“同步冲洗”的教导构成了相对于现有技术的显著进 步，但出人意料地，通过改进决定旁通管线的不同流速的规则可以进一步改善模拟移动床 分离工艺的操作和性能。最后，申请08/04637记述了一种旁通管线设备，所述管线连接所有的板Pi, Pi+1而 不区分下标i的奇偶，其具有关于应用到各个管线的流速的规则，所述规则根据是否所考 虑的区上有至少一个关闭的旁通管线或者所有旁通管线全都开通而是不同的。本发明可看作构成对上述引用的申请的改进，就对于塔的每个不同工作区都定义 应用于各个旁通管线的流速规则而言。
另外，本发明涉及连接两个相继的板的旁通管线的一种具体构造，其中第一板具 有偶数下标或(排他地)具有奇数下标，如专利FR-2904776和FR-2913345中所述。

发明内容
本发明涉及改进的模拟移动床分离设备(称为SMB设备)。更具体地，本发明属于具有用于不同流体的分配或提取的单个室的SMB单元范围，每个板被分成一定数目的嵌板且每个嵌板都具有用于流体分配和提取的室。另外，本发明所涉及的SMB单元是其中旁通管线连接两个顺序的板，即Pi与Pi+1， 的单元，但下标i或者在整个塔中为偶数或者(以与前述方式互斥的方式)在整个塔中为 奇数。已经出人意料地发现旁通管线的理想操作并不对应于在全部SMB工作区上严格 同步的流动，而是处在分化的(differentiated)流速，其中所述分化的流速是SMB区的函 数且在某些情形下其可呈现或大或小程度的超同步性(oversynchronicity)。更具体地，本发明可定义为在模拟移动床(SMB)设备中进行进料F的SMB分离的 方法，其中所述SMB设备具有至少一个塔，所述塔包含被板Pi分隔的多个吸附剂床，每个板 Pi包括至少一个分配/提取系统，在该方法中供应进料F和解吸剂D，并且取出至少一种提 取液E和至少一种提余液R，供应和取出点被以转换时间ST随时间移动相应于一个吸附剂 床的值，和确定所述SMB的多个工作区，特别是以下4个主要的区 用于提取液中产生的化合物的解吸的区1，包含在解吸剂D的供应与提取液E的 取出之间； 用于提余液R中产生的化合物的解吸的区2，包含在提取液E的取出与进料F的 供应之间； 用于提取液E中产生的化合物的吸附的区3，包含在进料F的供应与提余液R的 取出之间；·位于提余液R的取出与解吸剂D的供应之间的区4 ；该设备进一步包括直接连接两个相继的板Pi, Pi+1并使所述板将被冲洗的外部旁 通管线Li/i+1，下标i在整个塔中为偶数或者(以与前述方式互斥的方式)在整个塔中为奇 数，在该设备中每个旁通管线Li/i+1都包含用于调节该旁通管线内的流速的自动机构，所述 调节机构的开通程度由以下三条规则决定a)在区1的所有开通的旁通管线中建立与15% -30%的超同步性相应的流速；b)在区2和区3的所有开通的旁通管线中建立与士8%同步性相应的流速；c)在区4的所有开通的旁通管线中建立与20% -40%的超同步性相应的流速。所述同步性流速由(Vi+Vw+VLi/^/ST定义，在该表达式中Vi表示流出板Pi的分配/提取系统的体积；Vi+1表示流入板Pi+1的分配/提取系统的体积；VLi/i+1表示Pi与Pi+1之间的旁通管线的体积；和ST表示转换时间。所述超同步性由下式定义超同步性=(所考虑的旁通管线中的实际流速/同步性流速)_1。
在本发明的方法的一个具体情况中，属于同一个区的所有开通的旁通管线具有在 士 2%之内的相同同步性程度。本发明还涉及调节包括至少4个定义如下的工作区的模拟移动床方法的旁通管 线中的流速的方法 用于提取液中产生的化合物的解吸的区1，包含在解吸剂D的供应与提取液E的 取出之间； 用于提余液中产生的化合物的解吸的区2，包含在提取液E的取出与进料F的供 应之间； 用于提取液中产生的化合物的吸附的区3，包含在进料F的供应与提余液R的取 出之间；·位于提余液R的取出与解吸剂D的供应之间的区4 ；在该方法中 1)通过将其它区的所有未关闭的旁通管线的同步性固定为100%来确定给定区 的最佳同步性；2)和将上一步骤中获得的最佳同步性应用于每个区。特别地，本发明适用于从芳族C8烃的混合物分离对二甲苯的模拟移动床分离方法。特别地，本发明可用于从芳族C8烃的混合物分离间二甲苯的模拟移动床分离方法。


图1显示了构成模拟移动床(SMB)塔的一部分的连续4个床Pp1，Pi，Pi+1，Pi+2。旁 通管线Lha和Li+1/i+2位于板PH与Pi以及板Pi+1与Pi+2之间。图2显示了 SMB的性能变化，在固定的解吸剂流速、进料流速、制备的对二甲苯纯 度和转换时间作为PX产率测量，作为每个区所有未关闭的旁通管线的同步性的函数，其中 对于其它区的所有未关闭的旁通管线保持100 %的同步性。区1用带菱形的曲线表示。区2用带正方形的曲线表示。区3用带三角形的曲线表示。区4用带圆点的曲线表示。
具体实施例方式本发明涉及改进的模拟移动床分离设备，称为SMB设备。更具体地，本发明属于具有用于不同流体的分配或提取的单个室的SMB单元类 另IJ，每个板被分成一定数目的嵌板且每个嵌板都配备有一个用于流体分配和提取的室。另外，本发明所涉及的SMB单元是其中旁通管线连接两个顺序的板，即Pi与Pi+1， 的单元，但下标i在整个塔中为偶数或者(以与前述方式互斥的方式)为奇数。例如，旁通管线的一种构造连接板1，2，然后3，4，然后5，6等等直至塔的最后一个 板，其中所述最后一个板优选地应当具有偶数下标。
旁通管线的另一种构造连接板2，3，然后4，5，然后6，7等等直至塔的最后一个板， 其中所述最后一个板优选地应当具有奇数下标。出人意料地发现旁通管线的理想操作并不对应于在SMB的全部工作区上的严格 同步的流动，而是对应于取决于SMB的区的分化的流速，其在某些情形下可具有或大或小 的明显的超同步性。术语“超同步性”是指超出与同步性相应的值至少8%的值，且其可表示为高于所 述同步性的百分比。更具体地，本发明在SMB单元的某些区限定了旁通管线流速范围，包括在所考虑 的区的一定程度的特定超同步性。这导致了取决于所考虑的SMB的区的旁通管线流速组的综合最佳化。此技术问题 完全不在现有技术的教导之内，并构成了 SMB型方法中知识和专门技术的增加。由此，本发明涉及在模拟移动床(SMB)设备中进行进料F的SMB分离的方法，其中 所述SMB设备具有至少一个塔，所述塔包含被板Pi分隔的多个吸附剂床，每个板Pi包括至 少一个分配/提取系统，在该方法中供应进料F和解吸剂D，并且取出至少一种提取液E和 至少一种提余液R，供应点和取出点以转换时间ST随时间移动相应于一个吸附剂床的值和 确定所述SMB的多个工作区，特别是以下4个主要的区 用于提取液中产生的化合物的解吸的区1，包含在解吸剂D的供应与提取液E的 取出之间； 用于提余液中产生的化合物的解吸的区2，包含在提取液E的取出与进料F的供 应之间； 用于提取液E中产生的化合物的吸附的区3，包含在进料F的供应与提余液R的 取出之间； 位于提余液R的取出与解吸剂D的供应之间的区4 ；该设备进一步包括直接连接两个相继的板P” Pi+1并使得所述板将被冲洗的外部 旁通管线Li/i+1，下标i在整个塔中为偶数或者(以排他的方式)在整个塔中为奇数，其中每 个旁通管线Li/i+1都包含用于调节冲洗流速的自动机构，所述调节机构的开通程度由以下三 条规则决定a)在区1的所有开通的旁通管线中建立与15% -30%的超同步性相应的流速；b)在区2和区3的所有开通的旁通管线中建立与士8%之内的同步性相应的流 速；c)在区4的所有开通的旁通管线中建立与20% -40%的超同步性相应的流速。所述同步性流速由(Vi+UVLi/^/ST定义，在该表达式中 \表示流出板Pi的分配/提取系统的体积； Vi+1表示流入板Pi+1的分配/提取系统的体积； VLi/i+1表示Pi与Pi+1之间的旁通管线的体积； 和ST表示转换时间。所述超同步性由下式定义超同步性=(所考虑的旁通管线中的实际流速/同步性流速)_1。在本发明的模拟移动床(SMB)分离方法的一个具体情况中，属于同一个区的所有开通的旁通管线具有在士2%之内的相同同步性程度。那么，在本发明的方法中，被连接下标为i的上游板和下标为i + 1的下游板的旁通 管线包围的(framed)床i与未被任何旁通管线包围的床i+1交替。已经发现特别有利的 是使这两类床(即被旁通管线包围的床被表示为B类床，未被旁通管线包围的床被表示为 A类床)的体积不同。A类床的体积(VA)优选地大于等于B类床的体积(VB)从而使得在两类床中浓度 分布的转变时间(transit time)相同。 数目。

分别用Qva和QVb表示在床A中和床B中循环期间的平均体积流速。 在被记作J的床中的循环期间平均流速可以按下式计算
W步猓
其中是在步骤i期间床J内的体积流速，和其中是所述循环的步骤的 类似地，旁通管线内的平均流速可以按下式计算

其中是在步骤i期间旁通管线内的体积流速； 当旁通管线关闭时，为0。 在其中在床A和B中吸附剂相同的情形下，从而得到 Qva = QVb+Qldb
那么体积VA将优选地通过以下不等式确定
还可以通过使床A和B之间的孔隙率不同(例如通过使吸附剂床表面与上游板之 间的自由空间的体积变化)来补偿包围床A的旁通管线的缺失。那么孔隙率^将优选地 通过以下不等式确定
还可以通过为A类和B类床选择不同的吸附剂(吸附剂的孔隙率或吸附能力 (adsorption capacity)不同)来补偿包围床A的旁通管线的缺失。也可以采用这些不同补偿方式的组合。本发明还涉及调节构成SMB塔的各工作区的旁通管线中的流速的方法，其可以以 下面的方式限定1)通过将其它区的所有未关闭的旁通管线的同步性固定为100%来确定给定区的最佳同步性；2)将在上一步骤获得的最佳同步性应用于每个区。最后，本发明的工艺或本发明的方法更特别地适用于从芳族C8烃的混合物中分 离对二甲苯或间二甲苯。这两个应用的例子决不是限制性的，并且其它应用是可能的，特别是在正链烷烃 与异链烷径或正链烯烃与异链烯径的分离领域中。实施例由以下实施例将可更好地理解本发明。实施例1使用SMB单元，其由24个床构成，长1. lm,内半径3. 5m，具有进料注入、解吸剂注 入(也可称作洗脱剂或溶剂)、提取液取出和提余液取出。所述板是单室的。总体积(Vi+Vi+1+VLi/i+1)占板Pi与板Pi+1之间包含的床的体积的3%，其中VLi/i+1 是板Pi与板Pi+1的旁通管线的体积，V,是板Pi的分配/提取系统的体积。所述旁通管线将偶数板连接到奇数板(由此连接位于偶数吸附剂床上游和下游 的板)。所述床按5/9/7/3的配置分布，即床的分布如下 区1中5个床； 区2中9个床； 区3中7个床； 区4中3个床。所用吸附剂为BaX型沸石，洗脱剂为对二乙苯。温度为175°C，压力为15巴(1巴=105帕斯卡)。进料由20%对二甲苯、24%邻二甲苯、51%间二甲苯和5%乙苯组成。所用的转换 时间为70. 8秒。用于进料和解吸剂注入的液体流速如下 进料为 6. 81m3 mirT1 ； 解吸剂为 7. 48m3 mirT1。即，溶剂比S/F = 1. 1。当对于所有开通的旁通管线将同步性调节到100%时，通过模拟获得了 99.76% 的对二甲苯纯度和95. 80%的对二甲苯产率。针对每个区计算SMB性能的变化，在固定的解吸剂流速、进料流速、产生的对二甲 苯的纯度和转换时间作为PX产率进行测量，作为某个区的所有未关闭的旁通管线的同步 性的函数，其中对于其它区的所有未关闭的旁通管线都保持100%的同步性。图2显示了对于每个这些不同区来说SMB的这种性能变化。PX产率是提取液中取 出的PX量与PX注入量之比。区1用带菱形的曲线表示。区2用带正方形的曲线表示。区3用带三角形的曲线表示。区4用带圆点的曲线表示。
在相同纯度、进料流速、转换时间和溶剂比，在每个区获得的最佳同步性下的产率 如下表所示。 在一个区一个区地确定最佳值后，将四个最佳同步性值，即区1的120%、区2的 100%、区3的100%和区4的130%，同时应用。在相同纯度、进料流速、转换时间和溶剂比，获得了 96. 50%的产率，其大于只在一 个区内调节同步性时获得的产率。显然，与所有开通的旁通管线都采用100%同步性的情形相比，采用根据区不同而 存在差别的同步性导致了显著提高的产率。实施例2使用SMB单元，其由24个床构成，内半径3. 5m，具有进料注入、解吸剂注入(也可 称作洗脱剂或溶剂)、提取液取出和提余液取出。所述板是单室的。总体积(Vi+Vi+1+VLi/i+1)占板Pi与板Pi+1之间包含的床的体积的3 %，其中VLi/i+1 是板Pi与板Pi+1的旁通管线的体积，V,是板Pi的分配/提取系统的体积。所述旁通管线将偶数板连接到奇数板(由此连接位于偶数吸附剂床上游和下游 的板)。偶数床长1. 08m，而奇数床长1. 11m,以补偿被短接的(short-circuited)床和未 被短接的床之间的流速差。所述床按5/9/7/3的配置分布，即床的分布如下 区1中5个床； 区2中9个床； 区3中7个床； 区4中3个床。所用吸附剂为BaX型沸石，洗脱剂为对二乙苯。温度为175°C，压力为15巴(1巴=105帕斯卡)。进料由20%对二甲苯、24%邻二甲苯、51%间二甲苯和5%乙苯组成。所使用的转 换时间为70. 8秒。用于进料和解吸剂注入的液体流速如下 进料为 6. 81m3 mirT1 ； 解吸剂为 7. 48m3 mirT1。即，溶剂比S/F = 1. 1。当把所有开通的旁通管线的同步性调节到100%时，通过模拟获得了 99. 76%的 对二甲苯纯度和95. 98%的对二甲苯产率。针对每个区计算SMB性能的变化，在固定的解吸剂流速、进料流速、产生的对二甲 苯的纯度和转换时间作为PX产率进行测量，作为某个区的所有未关闭的旁通管线的同步性的函数，其中对于其它区的所有未关闭的旁通管线都保持100%的同步性。图2显示了对于各个这些不同区来说SMB的这种性能变化。PX产率是提取液中取 出的PX量与PX注入量之比。区1用带菱形的曲线表示。区2用带正方形的曲线表示。区3用带三角形的曲线表示。区4用带圆点的曲线表示。在相同纯度(99.76% )、进料流速、转换时间和溶剂比，在每个区获得的最佳同步 性下的产率如下表所示。 在一个区一个区地确定最佳值后，将四个最佳同步性值，即区1的120%、区2 的100%、区3的100%和区4的130%，同时应用。在相同纯度、进料流速、转换时间和溶剂比，获得了 96. 70%的产率，其大于只在一 个区内调节同步性时获得的产率。显然，与采用有差别的同步性但无体积补偿的情形相比，采用根据区不同而存在 差别的同步性并补偿旁通管线的体积导致了进一步提高的产率。
权利要求
在模拟移动床(SMB)设备中进行进料F的SMB分离的方法，其中所述SMB设备具有至少一个塔，所述塔包含被板Pi分隔的多个吸附剂床，每个板Pi包括至少一个分配/提取系统，在该方法中供应进料F和解吸剂D，并且取出至少一种提取液E和至少一种提余液R，供应点和取出点被以转换时间ST随时间移动相应于一个吸附剂床的值，和确定所述SMB的多个工作区，特别是以下4个主要的区·用于提取液中产生的化合物的解吸的区1，包含在解吸剂D的供应与提取液E的取出之间；·用于提余液中产生的化合物的解吸的区2，包含在提取液E的取出与进料F的供应之间；·用于提取液中产生的化合物的吸附的区3，包含在进料的供应与提余液R的取出之间；·位于提余液R的取出与解吸剂D的供应之间的区4；该设备进一步包括直接连接两个相继的板Pi，Pi+1并使得所述板将被冲洗的外部旁通管线Li/i+1，下标i在整个塔中为偶数或者以与前述方式互斥的方式在整个塔中为奇数，在该设备中每个旁通管线Li/i+1都包含用于调节该旁通管线内的流速的自动机构，所述调节机构的开通程度由以下三条规则决定a)在区1的所有开通的旁通管线中建立与15％-30％的超同步性相应的流速；b)在区2和区3的所有开通的旁通管线中建立与±8％之内的同步性相应的流速；c)在区4的所有开通的旁通管线中建立与20％-40％的超同步性相应的流速，所述同步性流速由(Vi+Vi+1+VLi/i+1)/ST定义，在该表达式中Vi表示流出板Pi的分配/提取系统的体积；Vi+1表示流入板Pi+1的分配/提取系统的体积；VLi/i+1表示Pi与Pi+1之间的旁通管线的体积；和ST表示转换时间，所述超同步性由下式定义超同步性＝(所考虑的旁通管线中的实际流速/同步性流速)-1。
2.根据权利要求1的模拟移动床分离方法，其中属于相同区的所有开通的旁通管线具 有在士2%之内的相同同步程度。
3.根据权利要求1或2的模拟移动床分离方法，其中根据以下关系，被称为A类床的不 具有连接所述床下游的板和上游的板的旁通管线的床的体积(VA)大于或等于被称为B类 床的具有旁通管线的床的体积(VB)v Qyn)其中QVb是床B中循环期间的平均体积流速，和Q 是包围B类床的旁通管线中循环期 间的平均体积流速。
4.根据权利要求1-3中任意一项的模拟移动床分离方法，其中根据以下关系，被称为A 类床的不具有连接所述床下游的板和上游的板的旁通管线的床的孔隙率(￡A)大于或等于 被称为B类床的具有旁通管线的床的孔隙率(￡ B) 其中Vm是包围B类床的旁通管线的体积，和是一个床的体积。
5.根据权利要求1-4中任意一项的模拟移动床分离方法，其中称为A类床的不具有连 接所述床下游的板和上游的板的旁通管线的床填充有吸附剂，该吸附剂具有的粒内孔隙率 和/或吸附能力大于称为B类床的具有旁通管线的床的孔隙率和/或吸附能力，从而使得 在两类床中所述浓度分布的转变时间相同。
6.在权利要求1的模拟移动床方法中调节每个工作区的旁通管线中的流速的方法，其 包括至少4个定义如下的工作区 用于提取液中产生的化合物的解吸的区1，包含在解吸剂D的供应与提取液E的取出 之间； 用于提余液中产生的化合物的解吸的区2，包含在提取液E的取出与进料F的供应之间； 用于提取液中产生的化合物的吸附的区3，包含在进料F的供应与提余液R的取出之间； 位于提余液R的取出与解吸剂D的供应之间的区4 ； 在该方法中1)通过将其它区的所有未关闭的旁通管线的同步性固定为100%来确定给定区的最 佳同步性；2)和将上一步骤中获得的最佳同步性应用于每个区。
7.根据权利要求1-5中任意一项的模拟移动床分离方法或根据权利要求6的方法用于 从芳族C8烃的混合物中分离对二甲苯或间二甲苯的用途。
全文摘要
本发明涉及包括每隔一床的旁通管线并具有经调节的旁通流体流速的模拟移动床分离方法及装置。记述了在模拟移动床(SMB)设备中通过SMB吸附分离进料F的方法，所述设备包括直接连接两个相继的板Pi，Pi+1以冲洗所述板的外部旁通管线Li/i+1，下标i沿整个塔长度为偶数或者为奇数，每个旁通管线Li/i+1都包含用于调节旁通管线内的流速的自动机构，所述调节机构的开通程度由以下三条规则决定在区1的所有开通的旁通管线中建立与15％-30％的超同步性相应的流速；在区2和区3的所有开通的旁通管线中建立与±8％之内的同步性相应的流速；在区4的所有开通的旁通管线中建立与20％-40％的超同步性相应的流速。
文档编号B01D15/18GK101856568SQ201010164400
公开日2010年10月13日 申请日期2010年4月9日 优先权日2009年4月10日
发明者D·莱尼库格尔勒科奇, G·霍蒂尔, P·勒弗莱夫, X·德库特 申请人:Ifp公司