用于对二甲苯的模拟逆流生产的高柔性方法和装置制造方法及图纸

技术编号:8383348 阅读:200 留言:0更新日期:2013-03-07 00:19
相对于参考运行(100%)具有高柔性的通过模拟逆流吸附生产对二甲苯的方法,其使用各自具有12个床的两个吸附器,所述吸附器能够按照3种不同的模式连接;获得的柔性为50%至150%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及从其它芳族CS异构体中分离对ニ甲苯的领域。为了实现这样的分离,使用了一系列的方法和相关的设备,其已知称为模拟移动床分离方法或模拟逆流分离,或VARIC0L方法;在下文中我们将使用SCC (模拟逆流的縮写)分离方法的通用术语。
技术介绍
SCC分离在本领域中是众所周知的。作为一般规则,在模拟逆流模式中运行的(functioning)对ニ甲苯分离方法包括至少四个区域,也许五个或六个,那些区域的姆ー个由若干连续的床构成,且每个区域由它在供应点和抽出点之间的位置所限定。通常,用于生产对ニ甲苯的SCC单元供应有至少ー待分馏的进料F (包含对ニ甲苯和其它芳族C8异构体)和脱附剂(desorbant)D,有时称为洗脱液(eluent)(通常对ニこ苯或甲苯),且从所述 单元中,抽出至少ー包含对ニ甲苯的异构体和脱附剂的萃余物(raffinate)R和包含对ニ甲苯和脱附剂的萃取物(eXtract)E。蒸馏塔可用于从萃余物中分离脱附剂和从萃取物中分离脱附剂,脱附剂被再次引入SCC単元。可以增加其它注入-抽出点来冲洗分布回路(distribution circuit),如专利US7 208 651中所记载的。増加这样的辅助冲洗物流没有以任何方式改变SCC的运行原理;为了简短起见,我们将不会在本专利技术方法的说明中増加这些辅助的注入和抽出点。供应和抽出点随着时间而改变(modified),通过对应于ー个床的值在相同方向转换(shift)。各注入或抽出点可以同时地或非同时地转换,如专利US 6 136 198中所公开的。依照该第二运行模式(functional mode)的方法称为〃Varicol〃方法。通常,在SCC单元中限定四个不同的色谱区域(chromatographic zone) 区域I :用于脱附(desorbant)萃取物化合物的区域,包括在脱附剂D注入和萃取物E取出之间; 区域2 :用于脱附萃余物化合物的区域,包括在萃取物E取出和待分馏的进料F注入之间; 区域3 :用于吸附萃取物化合物的区域,包括在进料注入和萃余物R抽出之间; 区域4 :位于萃余物抽出和脱附剂注入之间的区域。先有技术详细记载了在SCC中用于进行进料分离的各种设备和方法。可以引用的特别的专利是US 2 985 589,US 3 214 247,US 3 268 605,US 3 592612,US 4 614 204,US 4 378 292,US 5 200 075 和 US 5 316 821。这些专利也详细记载了 SCC的运行。如Lim et al (2010, Ind Eng Chem Res, vol 49, p 3316-3327)所记载的,用于通过SCC分离对ニ甲苯的方法通常由24个床组成,其分布于各自包含12个床的两个吸附器之间。两个吸附器串联连接,因此SCC循环包括24步,在其期间每个物流(D,E,F,R)被注入或在24个床的每ー个的下游被抽出。用于两个12个床的吸附器的术语〃串联连接〃是指以下三个特征 第一个吸附器的第12个床通过包含至少一个循环泵和可能的其它装备例如流量计,压力传感器等的管线与第二个吸附器的第I个床相连; 第二个吸附器的第12个床通过包含至少一个循环泵和可能的其他装备例如流量计,压力传感器等的管线与第一个吸附器的第I个床相连; 两个吸附器的集合具有一个用于引入进料的点,一个用于引入脱附剂的点,一个用于抽出萃余物的点和一个用于抽出萃取物的点。SCC方法中出现的压降直接与吸附剂床中流体相的间隙速率(interstitialvelocity)相关。 术语"间隙速率"是指在构成固体吸附剂的颗粒之间的流体的实际速率。压降在一个或多个循环泵的尺寸选择(Sizing),吸附器壁的厚度,用于分布器板的载体系统的尺寸,吸附剂颗粒的机械性能等方面起着重要的作用。间隙速率也可能在吸附剂颗粒的机械性能方面起着非常重要的作用,并且甚至可以成为操作SCC单元的限制因素。从先有技术(特别从专利US 7 649 124和US 7 635 795)中已知,通过SCC生产对二甲苯的方法具有有限的生产力(productivity)。在先有技术中已经建议解决方案来改进该方法 专利FR 2 743 068和US 7 635 795介绍了采用若干吸附步骤的方法。第一步用来产生其纯度不足以使其商业运用的富集对二甲苯的物流(少于99wt%)。第二步可用于获得非常高纯度的对二甲苯。特别地,US 7 635 795的图5举例说明了通过24-床SCC通过增加吸附器用于预处理进料来将先前存在的单元的瓶颈去除(debottlenecking);专利FR 2 693 186,FR 2 757 507和US 7 649 124介绍了运用SCC吸附步骤结合结晶的方法。第一步用来通过SCC产生其纯度不足以使其商业运用的富集对二甲苯的物流(通常约为90wt%)。第二步可用于通过结晶获得非常高纯度的对二甲苯。特别地,US7 649 124的图5举例说明了通过24-床SCC(由两个12-床吸附器组成)通过使用并联的两个吸附器和增加结晶步骤来后处理萃取物对吸附方法进行改进来将先前存在的单元的瓶颈去除(debottlenecking)。先有技术中推荐的用于解决限制使用24-床模拟移动床生产对二甲苯的单元的生产的所有解决方案因此在于(consists of)增加分离工序(吸附器来预处理进料和/或通过结晶后处理萃取物),这引起非常显著的成本。通过SCC生产对二甲苯的方法在待处理的进料的最低数量方面也有限制。实际上,当单元中的流速非常低时,用于分布器板和相关网络良好操作的流体动力学条件不再满足,导致纯度和/或收率的损失。因此,通过SCC生产对二甲苯的先有技术方法在面对待处理的进料的流速变化方面具有低的柔性。在一些情况中,例如如果在进料供应中存在问题,重整单元的维护或使用包含至少9个碳原子的芳族化合物的甲苯烷基转移单元的维护,通过SCC生产对二甲苯的方法必须能够处理低进料流速。而且,对通过SCC生产对二甲苯的方法的构成组件之一的维护操作需要完全中断该方法。本专利技术方法意图解决在待处理的进料流速变化方面的问题,这是通过提供SCC方法的吸附剂床的全部或者部分的最佳运用来直接生产高纯度(即大于99. 7%纯)对二甲苯。本专利技术的进一步的目的是能够在吸附器的某些维护操作期间维持高纯度(即大于99. 7%纯)对二甲苯的生产,意味着吸附剂床的一部分的运用被优化。
技术实现思路
本专利技术可以被定义为用于二甲苯SCC(模拟逆流)分离的高柔性方法,因为相对于相当于100%的参考运行值,被处理的进料的流速扩至任一侧,从50%至100%的〃中等生产力〃运行值直至100%至150%的称为〃高生产力〃的运行值。此外,〃维护〃运行可用于使用单个吸附器来处理参考进料流速的50%至75%范围内的进料流速,从而实现第二吸附 器的〃维护"。本专利技术方法从二甲苯混合物构成的进料中产生萃取物和萃余物,其使用一组以a)和b)表示的两个吸附器,每个吸附器包括12个固体吸附剂床,这两个吸附器能够根据进料流速和对吸附器之一的任何维护操作而以3种不同的方式相联(associated)。· 〃高生产力〃模式可用本文档来自技高网
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【技术保护点】
分离二甲苯的方法,其从由二甲苯混合物构成的进料中产生萃取物与萃余物,并且使用一系列各自包括12个固体吸附剂床、以a)和b)表示的两个吸附器以模拟逆流的方式运行,每个吸附器分为定义如下的4个区域:????区域1:对二甲苯解吸区域,包括在脱附剂D注入和萃取物E取出之间;????区域2:用于对二甲苯的异构体的解吸区域,包括在萃取物E取出和待分馏的进料F注入之间;????区域3:对二甲苯吸附区域,包括在进料注入和萃余物R抽出之间;????区域4:位于萃余物R抽出和脱附剂D注入之间的区域;且根据待处理的进料的流速和对吸附器中的一个的任何维护操作,两个吸附器可行地依照三种不同的模式相联:????以"高生产力"模式(从100%至150%),两个吸附器并联相联,即来自两个吸附器底部的物流定向向它们源自的吸附器的头部移动,来自吸附器a)底部的物流循环至所述吸附器a)的头部且来自吸附器b)底部的物流循环至所述吸附器b)的头部;????以"中等生产力"模式(50%至100%),吸附器串联相联,即主要的物流从第一个吸附器a)的底部向第二个吸附器b)的头部移动且从第二个吸附器b)的底部向第一个吸附器a)的头部移动;????以"维护"模式(50%至75%),两个吸附器是分离的,该过程运行单个吸附器,来自所用吸附器(a)或b)的底部的物流定向向所述吸附器的头部移动;参考进料流速(100%)定义为可以在单元中以"中等生产力"模式处理的最大进料流速,使得在吸附器内的液体物流的平均线速度(相对于空吸附器)等于1.4cm/s。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:D莱内库格尔勒科克P勒夫莱夫L沃尔夫G奥捷
申请(专利权)人:IFP新能源公司
类型:发明
国别省市:

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