通过模拟移动床吸附分离的装置（ＳＭＢ），其包括多个在封闭回路中操作的串联的基本区域Ｚｉ，各所述区域在两个连续的流体注入或取出点之间包括具有体积ＶＡｉ的单一吸附剂固体床Ｌｉ和非选择性自由体积Ｖｉ，其中大多数所述区域是各自具有相同体积ＶＡ的相同吸附剂Ｓ和等于Ｖ的基本相同的非选择性自由体积的普通基本区域；该装置还包括至少一个特殊基本区域Ｚ０，称作特殊基本区域，包括比Ｖ大的非选择性自由体积Ｖ０和具有小于ＶＡ的体积ＶＡ０的单一吸附剂Ｓ０的床Ｌ０，Ｓ０具有大于Ｓ的Ｃ的体积吸附容量Ｃ０，使得Ｚ０的总吸附容量Ｃ０×ＶＡ０与假如Ｚ０的吸附剂固体床Ｌ０不是固体Ｓ０而是Ｓ时而计算的Ｚ０的总吸附容量相比更接近于各普通基本区域的总吸附容量Ｃ×ＶＡ。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及难以蒸馏分离的天然或化学产品的分离领域。因此使用一类工艺和相 关装置，其称作“色谱法”或“模拟移动床”或“模拟逆流”或“模拟并流”工艺或分离装置， 下文中我们将称为“SMB”。涉及的领域特别地但非排他地为如下·从支化链烷烃、环烷烃和芳香烃中分离正链烷烃；·烯烃/链烷烃分离；·从其他芳香C8异构体中分离对二甲苯；·从其他芳香C8异构体中分离间二甲苯；·从其他芳香C8异构体中分离乙苯。除精炼和石油化学联合装置(complex)之外，还有多种其他应用可以列举的实 例包括葡萄糖/果糖分离，分离甲酚的位置异构体，分离光学异构体等。现有技术SMB色谱分离是本领域中公知的。通常，模拟移动床包括至少三个色谱区域，任选 地四个或五个色谱区域，各所述区域由至少一个床或塔部分构成，且被包括在两个连续进 料或取出点之间。典型地，供给至少一种待分馏的进料F和解吸剂D (偶尔称作洗脱剂)，和 取出至少一种萃余液R和萃取液E。该进料和取出点随时间改变，典型地朝向床的底部并以 同步方式位移。通过定义，将各功能区域指定为数字 区域1 =用于解吸所需产物(包含在萃取液中)的区域，其被包括在解吸剂D的 注入和该萃取液E的移除之间； 区域2 =用于解吸萃余液化合物的区域，其被包括在萃取液E的取出和待分馏的 原料F的注入之间； 区域3=用于吸附所需产物的区域，其被包括在原料的注入和萃余液R的取出之 间；·优选地，区域4，其位于该萃余液的取出和解吸剂的注入之间。现有技术更详细地描述了可以进行原料的模拟移动床分离的各种装置和工 艺。特别地，可以列举 US-2985589、US-3214247、US-3268605、US-3592612、US-4614204、 US-4378292、US-5200075和US-A-5316821。所述专利还详细描述了 SMB的功能。SMB装置典型地包括至少一个塔(通常为两个)、在所述塔内设置的吸附剂床Ai, 其由具有一个或多个用于分布和/或抽出来自或流向各吸附剂床流体的腔室Ci的板Pi分 隔，和用于连续分布和抽出液体的控制手段。某些装置不使用一个或多个塔，而是使用通过输送管路分开和连接的具有特定吸 附剂床的多个吸附器。通常，将所有流体或主要流依照US-2985589中所述的流程图输送通过该塔，或依照US-5200075中所述的工艺使该流的大部分或全部朝向外部流出。用于SMB的流体分布和萃取的控制装置典型地是以下两种主要类型的技术之一·对于各板，由多个开关控制阀用于供给或取出流体，所述阀典型地位于相应板的 紧邻处，且特别地对于各板Pi,包括至少4个双向开关阀以分别供给流体F和D和取出流体 E 禾口 R ；·或者旋转多向阀用于供给和从该板组件上取出流体。各板Pi典型地包括多个分布器-混合器-萃取器或“DME”盘(parmeaux)，它们 通过管线或“分布/萃取歧管(araigr^es)”供料。所述板可以具有任何类型和任何几何形 状，特别是具有在该塔部分中形成相邻扇区的盘，例如具有如US-6537451的图8中所述的 角形扇区的盘，对其进行对称供料(歧管)，或形成平行扇区，例如从圆周切出的那些，如公 开的专利申请US-03/0127394中所示，其具有非对称进料。优选地，该分离塔包括具有非对 称进料的平行扇区类型的DME板(在本专利技术中，术语盘或扇区将互换使用)。更优选地，该 吸附剂以致密填充方式进行安装。这在给定的塔中可以使用更大量的吸附剂，且可以提高 所需产物的纯度和/或该SMB的进料流速。在各床上的分布需要收集来自前面床的流(主流体沿该塔的主轴流到)，将辅助 流体或第二流体注入其中同时将这些两种流体混合到尽可能高的程度的可能性，或者除去 一部分该收集的流体并将其抽出以将其送出该装置以及将流体再分散在随后的床上的可 能性。为此，在板Pi中可以使用可与混合室分开或连通的用于分布(注入/萃取)的腔 室Ci,k。具有一个或多个腔室的板Pi是已知的，其可以分别通过不同的流体在给定时间供 给(或取出)或使用相同流体在给定时间同时并平行供给(或取出)。在第一种情况中，称 作该板具有多个分布系统，而在第二种情况种，它具有唯一的分布系统。所有SMB装置共有的问题为，在SMB的操作过程中在改变供给和取出点的过程中， 使由位于向板中供给和从板中取出液体的回路的不同区域和体积中的由液体产生的污染 最小化。事实上，当在操作序列过程中，用于板Pi的管路、腔室或供应区域不再用工艺流体 冲洗时，其变成死区域，液体停滞在其中，且仅在另一种工艺流体在其中重新运动时使其运 动。由于该SMB的功能意味着这是不同的工艺流体，因此必须用具有基本不同组成的液体 替换该死区域中的液体。因此相对于不能容忍组成上的任何不连续的理想操作，在短时间 间隔内具有基本不同组成的流体的混合或移动会弓I入扰动。另一个问题存在于可能(但通常)的同一板的各区域之间以及更通常的单一板的 整个分布/萃取系统的再循环，因为板的不同区域之间存在非常小的压差，其然后还引起 与理想操作相比的扰动。为了克服与再循环和死区域相关的这些问题，现有技术中已经知道了不同技术a)已经提出特别使用相对纯的所需产品或解吸剂吹扫(还经常使用英语单词“冲 洗”)在同一板上位置的分布/萃取系统。该技术可以有效避免所需产品在将其抽出来时 的污染。然而，由于该冲洗液体的组成通常与其置换的液体非常不同，因此这种引入组成的 不连续，这对理想操作是有害的。这种冲洗的第一种变型典型地进行“用高浓度梯度冲洗短 时间”。这种冲洗是在短时间的，以限制该组成不连续的作用；b)如US-5972224中所述，另一种解决方法在于将大部分主流转移向该塔的内部，将少部分该流转移向外部，典型地为该流的2% 20%，通过相邻板之间的外部旁路管 线。典型地，在大多数时间或连续地进行这种用来自相邻板的流在该板处对该分布/萃取 系统的冲洗，使得该分布/萃取系统的管道和区域不再是“死”的而是经过冲洗。这种经旁 路管道冲洗的系统示于专利US-5972224的附图说明图1中，并在本申请的图1中以简要方式重现。在所述分离单元的调节过程中遇到的另一个主要问题是在该回路内的独特的 (singulier) “非选择性自由体积”。该术语“独特的”在下文中将用于不均勻分布在该回 路中的任何非选择性自由体积部分。该下面将更精确地对其定义。典型地实例是将一个塔 与另一个塔连接起来的管道或用于从塔底部循环到该塔顶部的管道(当吸附剂装填到单 一塔中时)，与所有与该一个或多个管道连接的设备(例如泵、测试或取样装置、移除回路 等)。这种类型的吸附剂的自由体积是非选择性的，因为其不进行选择性吸附。专利FR-2721527、FR-2721528、FR-2721529 和 US-6896812 解释了可由循环泵以及 各种取样或分析装置偶然引起的“非选择性自由体积”造成的扰动。FR-2271527提出通过提高从该萃取液取出点(如果该萃取液是包含待分离产品 的流)是在床n-1的出口和床η的出口之间的时刻开始的该循环泵释放量来补偿该独特的 非选择性自由体积(第6页)。在实践中，当该萃取液从第η床(其包含的非选择性自由体 积大于其他的非选择性自由体积)移除时提高释放本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于通过模拟移动床吸附来分离原料Ｆ的装置，包括多个在封闭回路中操作的串联的基本区域Ｚ↓［ｉ］，所述区域中每个，在用于顺序注入（原料或洗脱剂）或用于顺序抽出（萃取液或萃余液）的两个连续点之间，包括具有体积ＶＡ↓［ｉ］的单一的吸附剂固体床Ｌ↓［ｉ］和在该回路中的没有吸附剂的循环体积，该循环体积称作非选择性自由体积Ｖ↓［ｉ］，其中至少３个区域Ｚ↓［ｉ］各自包括单一的具有基本等同于ＶＡ的体积的吸附剂床和基本等同于Ｖ的非选择性自由体积，这些区域被称作普通基本区域；该装置还包括，在区域Ｚ↓［ｉ］中，至少一个称作特殊基本区域的基本区域Ｚ↓［０］，其与普通区域不同，Ｚ↓［０］包括大于Ｖ的非选择性自由体积Ｖ↓［０］和单一的具有小于ＶＡ的体积ＶＡ↓［０］的吸附剂固体床Ｌ↓［０］；其中对于各种普通区域的床使用相同的吸附剂平均固体Ｓ，和对于所述特殊基本区域Ｚ↓［０］的床使用与Ｓ不同的吸附剂平均固体Ｓ↓［０］，Ｓ↓［０］的体积吸附容量大于该固体Ｓ的体积吸附容量，即Ｃ，以使得该特殊基本区域Ｚ↓［０］的总吸附容量Ｃ↓［０］×ＶＡ↓［０］与假如Ｚ↓［０］的床Ｌ↓［０］的吸附剂固体不是固体Ｓ↓［０］而是Ｓ时所计算的Ｚ↓［０］的总吸附容量相比更接近于各普通基本区域的总吸附容量Ｃ×ＶＡ。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：P勒弗莱夫，T弗里辛，D莱尼库格尔勒科克，G霍蒂尔，
申请(专利权)人：IFP公司，
类型：发明
国别省市：FR
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