本发明专利技术涉及用于模拟移动床分离的方法及设备。具体而言，一种通过SMB装置中的模拟移动床吸附来分离进料F的方法包括直接地连接两个连续板Pi、Pi+1的外部旁通管线Li/i+1，标记“i”沿塔的总长度为偶数或(前文中为专用的)奇数，容许冲洗所述板，其中，各旁通管线Li/i+1均包括用于调节旁通管线中流速的自动器件，在某些情况下，旁通管线在注入或回收操作期间经受冲洗流动。
Method and apparatus for simulating moving bed separation
The invention relates to a method and an apparatus for simulating a moving bed separation. Specifically, an external bypass pipeline Li/i+1 a simulated moving bed adsorption by SMB device in the method of separating feed F including direct connection of two continuous plate Pi, Pi+1, mark \I\ along the total length of tower is even (or above for special) odd, allow flushing of the board among them, the bypass line Li/i+1, which includes automatic regulating device in the pipeline flow bypass, in some cases, the bypass pipeline during injection or recovery operation to flush flow.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及分离难以通过蒸馏分离的自然产物或化学制成产物的领域。公知为模拟移动床工艺或分离装置的一系列工艺及相关装置或在模拟逆流模式或在模拟共流模式中使用，这在下文将称为通用用语“SMB”。本领域具体但非排它地涉及·由支链烃、环烷烃和芳香烃分离正链烷烃·烯烃/烷烃分离；·由其它芳香C8异构体分离对二甲苯·由其它芳香C8异构体分离间二甲苯·由其它芳香C8异构体分离乙苯除精炼厂和石油化工化合物之外存在许多其它应用；这些可列举的应用包括葡萄糖/果糖分离、甲酚位置异构体的分离、光学异构体的分离，等。
技术介绍
SMB分离在本领域中广为所知。作为一般准则，在模拟移动床模式中操作的塔(或柱，column)包括至少三个操作区，且可选为四个或五个操作区，各所述区均由一定数目的连续床构成，且各区均由其包括在供送点与回收点之间的位置所限定。通常，SMB塔供送有待分馏的至少一种进料(或给料，feed) F和解吸剂D (有时称为洗脱剂，eluent)，以及从所述塔中回收至少一种萃余液(或抽余液，raffinate)R和萃取液(或萃取物，extract) E。供送点和回收点在一定时间内沿相同的方向且保持其相对位置规则地转换对应于一个床的值。分隔供送点和回收点的两次连续转换的时间间隔称为周期。通过定义，各操作区由数字表示·区1 =用于解吸萃取液中化合物的区，包括在注入解吸剂D与除去萃取液E之间； 区2=用于解吸萃余液中化合物的区，包括在除去萃取液E与注入待分馏的进料 F之间；·区3 =用于吸附萃取液中化合物的区，包括在注入进料与回收萃余液R之间；·以及优选的区4，其定位在回收萃余液与注入解吸剂之间。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装置及工艺。可具体引用的专利为US-2985589, US-3214247, US-3268605, US-3592612, US-4614204, US-4378292, US-5200075, US-5316821。这些专利还详细描述了 SMB 的功能。SMB装置通常包括分成若干个连续吸附剂床Ai的至少一个塔(且通常为两个)， 所述床由板Pi分离，各板Pi均包括一个、两个或四个腔室，该腔室可执行提供进料或注入解吸剂以及回收萃余液或萃取液的系列操作。本专利技术归入单腔室装置的范畴，也即，其可使用所述腔室来执行各种流体的供送和回收这两者。如下文更为详细描述的那样，板通常分成面板，且各面板均包括用于供送和回收流体(或流，stream)的腔室。各板Pi通常包括称为“DME板”的多个分配器-混合器-回收器面板，其通过分配 /回收管线或系统来供送。这些板还可为任何类型或任何几何形状。板通常分成对应于塔部段中的相邻区段的面板，例如，具有成角区段的面板，如在专利US-6537451的图8中所述的那些，或具有平行区段的面板，如专利US-6797175中所述的那些。作为优选，本专利技术的分离塔包括具有平行区段和不对称供应的类型的DME板。在各床上的分配要求收集源于在前床的主流，能够注入附加流体或辅助流体同时尽可能地混合这两种流体，或要求所收集流体的一部分应当能够予以去除，能够萃取以将其送出装置，以及流体还应当能够在下一床上再予以分配。所有SMB装置的常见问题在于，在SMB操作期间，在供送点与回收点的改变期间， 最大限度地减小由在用于供送和回收流体而往返于板的一个或多个回路的各种区中发现的液体所产生的污染。当在操作序列期间，用于板Pi的管线、腔室或供送区不再由过程流体冲洗时，其变为在其中液体停滞的死区，且仅在另一过程流体再一次在其中移动时才再次移动。SMB的操作是指这样一种过程流体，其为与在所考虑的管线中停滞的流体不同的流体。具有显著不同成分的流体在较短时间间隔内的混合或移动与应当避免成分不连续性的理想操作相比，会将扰动引入到所考虑的区的浓度分布(或分布曲线图，profile) 中。另一问题在于在相同板的各种区之间的可能的再循环，且更大体而言是在相同板的整个分配/萃取系统上，由于板的各种区之间的很小压力差所造成；这与理想操作相比引起进一步扰动。为了克服由再循环和死区所造成的这些问题，本领域中公知的各种解决方案为a)已经提出一种方案，也即使用解吸剂或相对纯净的期望产物冲洗给定板的分配 /萃取系统。该技术在其萃取期间避免了对期望产物的污染。然而，由于冲洗液体具有与其取代的液体极为不同的成分，故其引入了不利于理想操作的成分不连续性。该第一冲洗变型通常在高浓度梯度的情况下执行短持续时间的冲洗。此种冲洗精确地具有短持续时间， 以便限制成分不连续性的影响。b)如在专利US-59722M和US-6110364中所述，构成另一解决方案的是使大部分主流穿过塔的内部且该流的小部分(通常为主流的至20% )经由连续板之间的外部旁通管线在外部。这种在一个板处由源自上方的板的流体冲洗分配/萃取系统通常连续地执行，以使得分配/萃取系统的管线和区不再“死”，而是不断地受到冲洗。专利FR-2772634的图2中公开了通过旁通管线进行连续冲洗的该种系统。旁通管线的直径通常很小，且该管线包括小直径的阀，这降低了系统的成本。根据专利US-59722M和US-6110364的教导，给定板的分配/萃取系统意图利用成分十分接近于所替换液体(存在于分配系统中或在板上移动的液体)的液体来冲洗。因此，最大限度地减小了具有不同成分的流体的混合，且减小了成分的不连续性。为此，专利US-59722M和US-6110364推荐在旁通管线中使用冲洗流速，使得各旁通管线中的通过速率大致与SMB主流中的浓度梯度的行进速率相同。这于是称为“同步”冲洗或“同步流速”冲洗。因此，各种管线和容积由流体冲洗，该流体具有与其中的液体大致相同的成分，以及在旁通管线中移动的液体在主流成分大致相同的点处再被引入。因此，冲洗是同步的且具有低或为零的浓度梯度。根据该专利的教导，在源于一个板Pi至下一板Pw的冲洗流速QSi/i+1等于V/ST时， 冲洗称为“同步的”，其中，V为板Pi和板Pw的分配系统的容积(即，\和\+1)以及所述两个板之间的旁通管线的容积(即，VLi/i+1)的累积容积，以及ST为供送/萃取的两次连续切换之间的SMB切换时间。因此，我们具有同步流速=QSi/i+1= (Vi+Vm+VLi/J/ST，其中· QSi/i+1 =源于板Pn的朝下一(通常为下方的)板Pw移动的冲洗流速· Vi =流出板Pi的分配/萃取系统的容积· Vi+1 =流入板Pw的分配/萃取系统的容积· VLi/i+1 = Pi与Pw之间的旁通管线的容积· ST =切换时间同步冲洗通常通过在一受控速率下进行冲洗而予以执行，该受控速率适用于各区，为所述区中的同步流速的50 %至150 %，且理想的是同步流速的100 %。SMB的4个区中的旁通管线中的流速通过各旁通管线中的调节器件(means)予以控制。作为实例，技术人员可在所有这些区中使用同步流速的90%的流速，或同步流速的110%或甚至接近100%的任何其它值。然而，假设存在调节器件，则技术人员依照上文所引用专利的教导将以准确地对应于同步流速(同步流速的100% )的方式自然地选择来控制4个区中的流速。具有重大工业重要性的SMB分离装置的一个本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种在具有至少一个塔的ＳＭＢ装置中执行进料Ｆ的模拟移动床（ＳＭＢ）分离的方法，所述塔由通过板Ｐｉ分离的多个吸附剂床构成，所述板Ｐｉ均包括注入／萃取系统，在所述方法中，注入所述进料Ｆ和解吸剂Ｄ以及回收至少一种萃取液Ｅ和至少一种萃余液Ｒ，注入点和回收点在一定时间内，通过切换时间ＳＴ而转换对应于一个吸附剂床的值，以及确定多个ＳＭＢ操作区，且具体是以下４个主要区：·包括在注入所述解吸剂Ｄ与回收所述萃取液Ｅ之间的区１；·包括在回收所述萃取液Ｅ与注入所述进料Ｆ之间的区２；·包括在注入所述进料Ｆ与回收所述萃余液Ｒ之间的区３；·包括在回收所述萃余液Ｒ与注入所述解吸剂Ｄ之间的区４；所述装置还包括直接地连结两个连续板Ｐｉ、Ｐｉ＋１的外部旁通管线Ｌｉ／ｉ＋１，其中，Ｐｉ称为上游板，Ｐｉ＋１称为下游板，而标记“ｉ”沿所述塔的整个长度为偶数或（前文中为专用的）奇数，且容许冲洗所述板，在所述装置中，所述旁通管线Ｌｉ／ｉ＋１区分成两个部分：·第一部分，其包括在定位于所述旁通管线的上游的板Ｐｉ和与所述注入或回收管线相连的连接点之间；·第二部分，其包括在与所述注入管线或回收管线相连的连接点和定位在所述旁通管线下游的板Ｐｉ＋１之间。在所述装置中，各所述旁通管线Ｌｉ／ｉ＋１均包括用于调节所述旁通管线中的冲洗流动的自动器件，当所述旁通管线在操作中连接到注入或回收管线上时，所述冲洗流动根据以下两个规则建立：ａ）当进料或解吸剂注入到上游板Ｐｉ时，将冲洗流动引入到所述旁通管线的第二部分中，所述冲洗流动调节为大约等于所述同步流速的５０％±５％的值，以及在所述旁通管线的第一部分中，所述注入流速校正为等于用于注入进料或解吸剂的流速减去用于所述冲洗流速的值；ｂ）当从下游板Ｐｉ＋１回收萃取液或萃余液时，将冲洗流动引入到所述旁通管线的第一部分中，所述冲洗流动调节为等于所述同步流速的５０％±５％的值，以及在所述旁通管线的第二部分中，所述回收流速校正为等于用于回收所述萃取液或萃余液的流速减去用于所述冲洗流速的值；所述同步流速限定为（Ｖｉ＋Ｖｉ＋１＋ＶＬｉ／ｉ＋１）／ＳＴ，其中，表达式：·Ｖｉ表示所述上游板Ｐｉ的分配／萃取系统的容积；·Ｖｉ＋１表示所述下游板Ｐｉ＋１的分配／萃取系统的容积；·ＶＬｉ／ｉ＋１表示Ｐｉ与Ｐｉ＋１之间的旁通管线的容积；·以及ＳＴ表示所述切换时间。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·奥捷，D·莱尼库格尔勒科克，
申请(专利权)人：IFP新能源公司，
类型：发明
国别省市：FR
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