采用气相吸附分离异链烷烃/正-链烷烃的方法技术

本发明专利技术所描述的方法使用四个编号为１－４的吸附器，每个吸附器按照一个循环运行。就吸附器２所描述的一个循环而言，其中包括吸附步骤１，吸附步骤２，吸附步骤３，吸附步骤４，第一次降压步骤５，第二次降压步骤６，吹除段７，两个主要吹除步骤８和９，最后的吹除步骤１０，第一个增压直至中等压力的增压步骤１１，以及第二个增压步骤１２。进行这种处理的物料尤其可以来自于Ｃ↓［５］／Ｃ↓［６］异构化设备。该脱附流出物这时可以循环到步骤６、７、８和９的物流中。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种吸附方法，更具体地，本专利技术涉及一种以基于排斥或不同吸附现象的分离机制起作用的蒸汽相吸附方法。更具体地，本专利技术涉及一种合理利用PSA中的顺序链，将物料转移区域的损失作用降至最小的分离方法。本专利技术应用于用沸石分子筛吸附分离直链链烷烃混合物与非直链链烷烃混合物，更具体地，本专利技术应用于由含有这些链烷烃的烃物料中分离直链链烷烃与非直链链烷烃。还更具体地，这种待处理的烃物料来自于C5/C6烃馏分的异构化操作。所述的PSA(英语缩写“变压吸附”)是一种吸附方法，该方法是让一种气体混合物与一种高压固定吸附床进行接触，以便除去该混合物中某些所谓的“可吸附的”组分。即使这种吸附可以采用不同的方法实施，但PSA类的共同特点是采用降压进行床的再生，在某些情况下采用低压吹除进行再生床。这些PSA在天然气领域从空气中分离化合物、生产溶剂以及在不同的精炼领域中获得了极大的成功。由R.T.Cassidy和E，S，Holmes于1984年在“AIChESymposium Series”中发表了一篇关于PSA重要进展阶段的评论文章，其题目是“Twenty Five Years Progress in Adiabatic Adsorption Process”。PSA分离方法提供了一种从含有至少两种具有不同吸附特性的化合物的气体中分离这些组分的经济有效的方法。这种可吸附组分可以是一种不吸附组分中待除去的杂质，该不吸附组分这时作为产品加以回收。或者是吸附最强的产品，这种产品是人们希望获得的产品，应该从不吸附的组分中分离出来。例如，可能希望从富含氢的物流中除去一氧化碳和较轻的化合物，以便生产出纯度高于99％、在氢化裂解或其催化剂对杂质敏感的任何其他催化方法中都可使用的氢气。另一方面，可能是吸附最差的可有效回收的产品，例如从一种物料中回收乙烯，以便得到一种富含乙烯的产品。在最经典的PSA情况下，将一种多组分气体物料加入多个有效高压吸附剂床的至少一个床中，为的是吸附这些组分中的至少一种组分，而其他组分(未吸附馏分)通过该床没有被吸附。在预定的时间里，停止往这个吸附器进物料流，采用一个或多个并流(对于这个流动方向，在本说明书中总是以吸附流动方向为参照)降压步骤使这个床降压，直至达到预定的压力水平。这样能够使吸附性最差的化合物或留在该吸附区(间质性的体积)的化合物被抽出，而不与吸附性最好的组分混合。在这些降压步骤所回收的气体一般用来实施调整压力步骤或后续的吹除步骤。在现有技术中和在本专利技术中，词“调整压力”用来描述高压吸附器与低压吸附器所进行的连接，直至在这两个吸附器中的压力达到同样的水平。然后让这个床以逆流方式降压，还往往进行吹除，以便使物料中吸附最强的这种化合物脱附，并在增压步骤、接着吸附步骤之前从这个床抽出这种气体。这样一些方法例如在US-A-3430418或在R.T.Yang总结性著作[“GasSeperation by Adsorption Processes”，Bostonn，Butterworth(1987)]中作过描述，在该著作中详细地描述了基于使用多个床的循环。一般地，如在上述著作中所描述的，这些PSA类方法是顺序地和交替地使用所有这些吸附床。在这些PSA方法中运用的选择性建立在三种基本机制上扩散选择性、生成(或排斥)选择性和能量选择性。在扩散选择性的情况下，其分离的动力是不同化合物在待分离气体混合物中的吸附速度、脱附速度和扩散速度的差。在生成(或排斥)选择性的情况下，其分离是基于相对于吸附剂微孔尺寸来说不同待分离分子的尺寸。最粗的这些分子不能穿过吸附剂的孔隙，而最小的吸附剂分子被吸附人们称之筛子作用，被吸附的这些化合物和不被吸附的这些化合物怎样，决定于吸附剂孔隙的尺寸。对于涉及的能量选择性，其分离是基于吸附剂亲合力或一种或另一种制约分离的化合物的相对吸附力。吸附最差的这种化合物变成不吸附的部分，吸附最强的化合物变成可吸附的部分。在基于扩散或几何选择性的这些方法的情况下，物料转移速度对床的效率和床的尺寸具有重要的作用。鉴于这种现象，有一种曲线表明一种床中吸附物的浓度随该床中逐渐吸附前沿的变化。术语“物料转移区域”(用英语缩写为“MTZ”)是本
的技术人员已知的，是指包含这种曲线的区域。在这个区域，吸附物的浓度在一端是零(接近床的出口)，在另一端是该物料的浓度(接近该物料进口)。其目的是产生一种高压力和高纯度物流，PSA吸附循环是这样决定的，以致这种物料转移区域没有超出这个床。由此可以得出MTZ中的吸附剂不会饱和到其平衡容量，因此不存在系统效率的损失。曾经就减小物料转移区域对系统的氢化动力学参数的影响作过许多研究工作。由于这个物料转移区域减小，因此也就减小了床的无用部分，导致吸附剂用量减少，因此床的尺寸也就变小。本专利技术的一个目的是在使用几何类型选择性的PSA经典方法的情况下，提供一种减小床的尺寸的方法，反过来说，提供一种增加吸附剂动力学容量的方法。实现了增加这种容量，而不(或者很少)增加投资或操作费用。事实上发现了对于一定的分离来说通过合理的排列顺序能够降低起作用的分子筛的量。这种性能的提高可用不同的方法进行分析或者根据动力学容量的增加，或者根据在固定的性能下VVH(每小时每个体积的速度)的增加。考虑到这些不同吸附器进行的顺序排列(这将在下面予以说明)，所述这种性能的提高是由于在吸附结束时这个床被一种或多种可吸附化合物补充饱和，即这个物料转移区域在被再生之前从吸附器移出。本专利技术的方法可以应用于由一种还含有正链烷烃的混合物制备一种富含异链烷烃的混合物，从而得到一种高辛烷值的产品。下面结合后续的表1和分别说明第1-12个顺序的附图说明图1-12描述本专利技术的方法。因此，本专利技术提供了一种通过气相吸附正-链烷烃，从含有正-链烷烃和异链烷烃的混合物分离这些链烷烃的方法，这种方法使用四个吸附器，按顺序编号为1-4，这些吸附器基本上具有同样的尺寸，按照至少一个多步骤的循环运行，这将在下面用以图1-12的吸附器2参照说明。待处理的混合物更具体地来自于C5/C6烃异构化。表1 </tables>在下面的说明中，毫无区别地使用术语“床”或“吸附器”表示吸附床，甚至当所考虑的床不是处在吸附段时也是如此。本专利技术的特征循环可以定义如下。a)顺序1在吸附段(F)，由前一个吸附器(吸附器1)流出物构成的物料以往上流动的方式循环到循环器2。为此，在吸附段将吸附器1的出口与吸附器2的底部用管路1连接起来。这种流体以往上流动的方式循环到第二个吸附器。由管路2从吸附器2上部回收富含异链烷烃的产品。b)顺序2在吸附段(ADS)，由管路3在吸附器2低部以往上流动的方式直接注入该物料。由管路2在吸附器2上部回收富含异链烷烃的产品。c)顺序3继续吸附操作(ADS)，由管路4从管路2抽取一部分富含异链烷烃出口的流体，以便以往上流动的方式进行后续吸附器3的第二个增压步骤RP2。d)顺序4继续吸附步骤(A/F)，和由管路4将吸附器2的上端与先前处在第二次增压段的后续吸附器(吸附器3)的底连接起来。在这个段，由管路3加入物料的吸附器2被正-链烷烃饱和，物料转移区移到串连连接的后续吸附器3。e)顺序5由管路5将在高压下运行的吸附器2的底部本文档来自技高网...

【技术保护点】
采用气相吸附分离来自于异构化步骤的烃物料中的正－链烷烃和异－链烷烃的方法，所述方法的特征在于使用编号为１－４的四个吸附器，它们具有基本相同的尺寸，每个吸附器按照至少一个多步骤的循环运行，以参照吸附器２描述其循环，包括： ａ）顺序１，其中在吸附段（Ｆ），由前一个吸附器１流出物构成的物料以往上流动的方式循环到循环器２，在吸附段将吸附器１的出口与吸附器２的底部串连起来； ｂ）顺序２，其中在吸附器２低部以往上流动的方式直接注入该物料进行一个吸附步骤（ＡＤＳ），并在吸附器２上部回收富含异链烷烃的产物。 ｃ）顺序３，其中继续吸附操作（ＡＤＳ），抽取一部分富含异链烷烃出口的流体，以便以往上流动的方式进行后续吸附器３的第二个增压步骤ＲＰ２； ｄ）顺序４，其中继续吸附步骤（Ａ／Ｆ），将吸附器２的上端与先前处在第二次增压段的后续吸附器３的底连接起来，接受物料的吸附器２这时被正－链烷烃饱和，物料转移区移到串连连接的后续吸附器３； ｅ）顺序５，其中进行第一次降压（ＤＰ１），由在高压下运行的吸附器２的底部与结束在较低压力下吹除步骤的吸附器４连接起来，这样在吸附器２和４中达到了压力平衡； ｆ）顺序６，其中进行第二次降压（ＤＰ２），吸附器２上段被关闭； ｇ）顺序７，其中进行第一个吹除段（Ｓ１），将在前的吸附器１的底部与吸附器２的上部串连起来，在吹除结束（Ｓ２）时在吸附器１顶部注入脱附剂；由此出来的流出液这时是相当贫含可吸附馏分，从吸附器２出来的这种产物基本上由富含正－链烷烃的馏分组成； ｈ）顺序８和９，其中进行基本的吹除步骤（ＳＴＲ），以往下流动的方式仅给吸附器２进脱附剂； ｉ）顺序１０，其中进行最后的吹除步骤（Ｓ２），继续供给吸附器２脱附剂，将所述吸附器２的出口与后续的吸附器３连接起来，该后续吸附器开始吸附段（Ｓ１）； ｊ）顺序１１，其中在底部将吸附器２和４连接起来，进行从低的压力到中等压力的增压（ＲＰ１）； ｋ）顺序１２，其中借助取自在先吸附器１的部分流出物的物流，进行第二次增压（ＲＰ２）直至达到该压力，吸附器１在吸附步骤（ＡＤＳ）中运行，这种流体加到吸附器２的底部。...

【技术特征摘要】
FR 1996-7-26 96/095511.采用气相吸附分离来自于异构化步骤的烃物料中的正-链烷烃和异-链烷烃的方法，所述方法的特征在于使用编号为1-4的四个吸附器，它们具有基本相同的尺寸，每个吸附器按照至少一个多步骤的循环运行，以参照吸附器2描述其循环，包括a)顺序1，其中在吸附段(F)，由前一个吸附器1流出物构成的物料以往上流动的方式循环到循环器2，在吸附段将吸附器1的出口与吸附器2的底部串连起来；b)顺序2，其中在吸附器2低部以往上流动的方式直接注入该物料进行一个吸附步骤(ADS)，并在吸附器2上部回收富含异链烷烃的产物。c)顺序3，其中继续吸附操作(ADS)，抽取一部分富含异链烷烃出口的流体，以便以往上流动的方式进行后续吸附器3的第二个增压步骤RP2；d)顺序4，其中继续吸附步骤(A/F)，将吸附器2的上端与先前处在第二次增压段的后续吸附器3的底连接起来，接受物料的吸附器2这时被正-链烷烃饱和，物料转移区移到串连连接的后续吸附器3；e)顺序5，其中进行第一次降压(DP1)，由在高压下运行的吸附器2的底部与结束在较低压力下吹除步骤的吸附器4连接起来，这样在吸附器2和4中达到了压力平衡；f)顺序6，其中进行第二次降压(DP2)，吸附器2上段被关闭；g)顺序7，其中进行第一个吹除段(S1)，将在前的吸附器1的底部与吸附器2的上部串连起来，在吹除结束(S2)时在吸附器1顶部注入脱附剂；由此出来的流出液这时是相当贫含可吸附馏分，从吸附器2出来的这种产物基本上由富含正-链烷烃的馏分组成；h)顺序8和9，其中进行基本的吹除步骤(STR)，以往下流动的方式仅给吸附器2进脱附剂；i)顺序10，其中进行最后的吹除步骤(S2)，继续供给吸附器2脱附剂，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：S朱利昂，JL安布罗恩诺，A尚苏尔密，V韦斯亨赖尔德，
申请(专利权)人：法国石油公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]