模拟移动床吸附分离方法和设备技术

一种模拟移动床吸附分离同分异构体的方法，包括将含有同分异构体的原料用模拟移动床进行吸附分离，所述的模拟移动床含有多个吸附床层，每个吸附床层间设有格栅，每个格栅上设有该床层的物料进出管线，进出模拟移动床的物料至少包括吸附原料、解吸剂、抽出液和抽余液，其中抽出液中富集目标产品，其特征在于将抽出液作为冲洗液，分别注入原料注入位置上游1～2个床层和抽出液采出位置下游2～4个床层。该方法用于C8芳烃异构化的吸附分离，可有效提高吸附分离目的产物的纯度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术为同分异构体的吸附分离方法和设备，具体地说，是利用模拟移动床吸附分离纯化烃类的方法和设备。
技术介绍
吸附分离对于沸点差极小的同分异构体之间的分离或具有不同结构特征的不同组分之间的分离非常有效。如用于对二甲苯与其它碳八芳烃异构体的分离，正构烷烃与其它结构烃类的分离。模拟移动床吸附分离过程实现了液固两相的逆流接触，提高了分离的效率。US2985589、US3201491、US3626020、US3686342、US3997620、US4326092 等专利中描述了模 拟移动床吸附分离设备和方法及其用于对二甲苯分离、间二甲苯分离。Douglas M. Ruthven在Chemical Engineering Science (1989, v44 (5) :1011-1038)中对连续逆流吸附分离过程的原理、发展历程、实验和模型研究以及工业过程进行了总结。典型的模拟移动床吸附分离过程至少包括两股进料，原料(F)和解吸剂(D)，至少两股出料，抽出液(E)和抽余液(R)，其中抽出液中富集目的产品；各股物料进出吸附塔的位置周期性移动，沿吸附塔内物料流向各进出物料的次序为解吸剂(D)、抽出液(E)、原料(F)和抽余液(R)，吸附塔内物料循环构成一个首尾相接的闭环。控制物料进出吸附塔的设备可以是旋转阀，也可以是一系列开关阀。吸附分离过程中，有多股物料共用输送管线进出吸附塔，对于进出吸附塔某一床层位置的管线而言，会依次通过抽余液(R)、原料(F)、抽出液(E)和解吸剂(D)。管线中前一次残余的物料会污染流经该管线的物料，对模拟移动床吸附分离过程造成不利的影响，尤其是当模拟移动床吸附分离过程用于生产高纯度的产品时，管线中残留的原料会污染抽出液，造成无可挽救的不利影响。USP3201491公开了一种提高连续吸附分离产品纯度的方法，对于残留原料污染抽出液的情况提出在模拟移动床吸附分离过程中，在原料进口上游输入一股冲洗物流，其中含有可与进料区分的流体，数量不超过从原料进口到流体分布器出口中流动的流体体积。所述的冲洗流体为从解吸剂进口下游采出的富含解吸剂的物料、富含吸附组分的从解吸区远端采出的物料、解吸剂或可与进料分离的额外组分。USP5750820公开了一种多级冲洗吸附分离方法，为从多组分原料中分离目的产品的方法，包括将所述原料通过至少一个流体流通管路引入吸附分离设备，用至少一股初始冲洗介质以足够的量冲洗至少有一个流体流通管路的设备，该介质从第一个来源抽出、含有至少一种具有一个初始浓度的目的产品组分，这样存留原料就被所述的至少一种初始介质从所述设备中冲洗；用一股最终冲洗介质以足够的量冲洗所述至少有一个流体流通管路，该介质从第二个来源抽出、含有至少一种最终浓度的目的产品组分，最终浓度高于初始浓度，这样存留管路中的初始介质就被最终介质冲洗进入所述设备；从所述设备中采出所述产品，所述第一个来源与第二个来源不同，并且至少二者中的一个是与吸附分离设备分离开的。USP5972224公开了一种改善模拟移动床产品纯度的方法和设备，所述的设备包括至少一个吸附塔内一系列装有固体或吸附剂的床层(A1到An)，吸附床层间有流体分布塔盘(Pi)，每层分布塔盘分为很多块(P1Ci，P11, P12)，每个分布板块(Pi)包括至少一个分布室有开口可通过，在分布室开口附近有吸附塔流体循环的通道，分布室与一条管线相连，管线的另一头在吸附塔外，在循环周期T内，各物料进出不同塔盘的分布室。过程的特点是以合适的流速，一部分流体持续循环通过连接不同分布塔盘分布室的旁路管线，冲洗液的组成与循环流体的组成相近。目的在于避免外部引入的冲洗物料与吸附塔内物料组成差别较大而造成的对分离过程的干扰。但此方案也会带来问题，即持续有一股物料不经过吸附室，这相当于是在吸附床层中存在一股沟流，这对于吸附分离过程是不利的。USP6004518公开了一种高纯度模拟移动床吸附分离设备，包括一系列分隔开的装填有吸附剂的吸附室，一系列流体输送管线连接吸附室也用于引入原料、解吸剂和引出抽出液、抽余液。一系列阀门用于控制流体流过流体输送管线和吸附室，一套独立的阀门与每个吸附室相连，并且所述阀门特征为控制原料进入特定吸附室的阀门的两个口连接到此特 定吸附室与其上游吸附室连通的流体输送管线，上游吸附室流出来的流体可以流过此阀门及通过管路进入特定吸附室，冲洗阀门和管线中残留的原料，但要求每个吸附剂床层都是独立的，从上一床层进入下一床层的循环流体要经过管线和阀门。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用模拟移动床从同分异构体混合物中吸附分离一种高纯度产品的方法及设备，该方法可有效提高吸附分离目的产物的纯度。本专利技术提供的模拟移动床吸附分离同分异构体的方法，包括将含有同分异构体的原料用模拟移动床进行吸附分离，所述的模拟移动床含有多个吸附床层，每个吸附床层间设有格栅，每个格栅上设有该床层的物料进出管线，进出模拟移动床的物料至少包括吸附原料、解吸剂、抽出液和抽余液，其中抽出液中富集目的产品，将抽出液作为冲洗液，分别注入原料注入位置上游I 2个床层和抽出液采出位置下游2 4个床层。本专利技术方法用多阀控制模拟移动吸附床的进出物料，选择抽出液作为冲洗液分两次进行冲洗，两次冲洗均在提纯区，冲洗液的注入位置一次在原料注入床层上游I 2个床层，另一次在抽出液抽出位置下游2 4个床层，在抽出液抽出前对床层进行冲洗，从而提高了吸附分离目的产物的纯度。附图说明图I为本专利技术方法所用模拟移动床内吸附床层的结构示意图。图2为本专利技术方法冲洗液注入位置的示意图。图3为吸附分离混和二甲苯时吸附塔内液相各种物料浓度分布图。具体实施例方式本专利技术将抽出液作为吸附剂床层冲洗液，并分两股注入吸附剂床层的不同位置。由于冲洗液注入床层的组成与注入冲洗液后管线中的组成相似，使注入的冲洗液对注入床层组成的影响降到最小，因此可有效提高吸附效率。本专利技术方法吸附分离使用的模拟移动吸附床包括一个或多个吸附塔，每个吸附塔由格栅分隔为多个吸附床层，所述格栅的功能是将来自上一床层的物料重新分布到下一床层，将外部引入的物料与来自上一床层的物料混合均匀，将来自上一床层的物料中的一部分引出吸附塔。格栅允许液体通过并拦截吸附剂颗粒逸出吸附剂床层，其上下表面一般采用金属丝编织网、金属烧结网或约翰逊网(Johnson Screen)。从外部引入的物料至某一床层，和从上一床层引出吸附塔的物料都通过一根与该床层格栅相连的管线进入和引出吸附床层。进出吸附塔的物料至少包括原料(F)、解吸剂(D)、抽出液(E)和抽余液(R)。原料为包含吸附分离提纯的目的产品的至少两种或更多组分的混合物，原料中各组分在吸附剂上的吸附选择性不同，吸附剂对目的产品有更高的吸附选择性，所用解吸剂与原料沸点应有较大差异，可通过精馏与原料中的组分分离。抽出液中富集目的产品，同时含有一部分解 吸剂；抽余液中含有较少量的目的产品，其含量越少，吸附分离的效率越高，抽余液的主要成分为解吸剂和原料中除目的产物外的其他组分。抽出液、抽余液分别用精馏塔将解吸剂分离出来循环使用。在吸附塔中沿吸附塔内物料流向分成脱附区、提纯区、吸附区和隔离区。解吸剂注入和抽出液采出之间的吸附剂床层为脱附区，抽出液采出和原料注入之间的吸附剂床层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟移动床吸附分离同分异构体的方法，包括将含有同分异构体的原料用模拟移动床进行吸附分离，所述的模拟移动床含有多个吸附床层，每个吸附床层间设有格栅，每个格栅上设有该床层的物料进出管线，进出模拟移动床的物料至少包括吸附原料、解吸剂、抽出液和抽余液，其中抽出液中富集目标产品，其特征在于将抽出液作为冲洗液，分别注入原料注入位置上游1～2个床层和抽出液采出位置下游2～4个床层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王德华，郁灼，王辉国，马剑锋，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：