[发明专利]具有调制的旁通流体流的模拟移动床分离方法和装置

说明书

发明领域

本发明涉及可能难以蒸馏分离的天然或化学产品的分离领域。以模拟逆流模式或以模拟并流模式使用被称作模拟移动床方法或分离装置的一类方法和相关装置，它们在下文中用通常术语“SMB”表示。

所涉领域的具体但非排他性实例是：

● 正链烷烃与支链烷烃、环烷和芳烃分离；

● 烯烃/链烷烃分离；

● 对二甲苯与其它C8芳族异构体的分离；

● 间二甲苯与其它C8芳族异构体的分离；

● 乙苯与其它C8芳族异构体的分离。

除精炼厂和石油化工联合企业外，还有许多其它应用；可列举的这些的实例包括葡萄糖/果糖分离、甲酚位置异构体的分离、光学异构体分离等。

现有技术

SMB分离是本领域中公知的。一般而言，以模拟移动床模式运行的塔包含至少三个区，可能四个或五个区，所述区各自由一定数量的连续的床构成，且各区由其在供应点与取出点之间的位置划定。一般，向SMB塔供应至少一个要分馏的进料F和解吸剂D（有时称作洗脱剂），并从所述塔中取出至少一个提余液R和提取液E。

供应和取出点随时间进行改变，一般在相同方向上移动相当于一个床的值。

通过定义，各操作区用数字标示：

● 区域1 = 在注入解吸剂D与取出提取液E之间的用于从提取液中解吸化合物的区域；

● 区域2 = 在取出提取液E与注入要分馏的进料F之间的用于从提余液中解吸化合物的区域；

● 区域3 = 在进料注入与提余液R取出之间的用于从提取液中吸附化合物的区域；

● 优选地，位于提余液取出与解吸剂注入之间的区域4。

现有技术详细描述了可实施进料的模拟移动床分离的各种装置和方法。

特别可以引用下列专利：US-2 985 589、US-3 214 247、US-3 268 605、US-3 592 612、US-4 614 204、US-4 378 292、US-5 200 075、US-5 316 821。这些专利也详细描述了SMB的操作。

SMB装置一般包含至少一个（一般两个）塔，其分成多个相继的吸附剂床A_i，所述床被塔板P_i隔开，各塔板P_i包含一个、两个或四个室，意味着可以进行供应进料或注入解吸剂和提取提余液或提取液的顺序操作。

单个室可进行4种操作，但本发明涉及每个塔板具有2个室的塔。当使用两个室（各自可能用于一个或多个物流的注入或取出）时，可能有许多解决方案。例如，第一室可进行进料或解吸注入操作，另一室进行提余液或提取液取出操作。另一可能的情况包括使用一个室用于注入进料和取出提余液，另一室负责注入解吸剂和取出提取液。这两个实例不是限制性的；这两个室的其它应用也是可能的。

分配流体和从SMB中提取流体的控制手段一般是下列两种主要类型的技术之一：

● 每个塔板有多个受控的开关阀以供应或取出流体，所述阀一般紧邻相应塔板。各塔板P_i一般包含至少4个具有开-关控制的双通阀，以分别实施流体F和D的供应及流体E和R的取出；

● 或在该组塔板上的用于供应或取出流体的多通回转阀(multi-way rotary valve)。

本发明属于使用多个阀以确保各种流体的供应和取出的SMB装置的范围中。

各塔板P_i一般包括由分配/提取管路或系统供应的多个分配器-混合器-提取器盘，称作“DME塔板”。该塔板可具有任何类型和任何几何。它们一般被分成与该塔的横截面的相邻区块对应的盘，例如具有角形区块的盘，如专利US-6 537 451，图8中所示的那些，或具有平行区块的盘，如专利US-6 797 175中所述的那些。

本发明的分离塔优选包括具有平行区块和不对称供料类型的DMF塔板。

在各床上的分配要求收集来自前一床的主要流，可能在其中注入补充或次要流体，同时使所述两个流体尽可能完全混合，或可能除去一部分收集的流体、提取其以将其输出该装置，以及可能在下一床上重新分配流体。

所有SMB装置的共有问题在于在SMB运行期间的供应和取出点的改变过程中使供应流体和从塔板取出流体用的线路的各个区域中由液体产生的污染最小化。