[发明专利]用于对二甲苯的模拟逆流生产的高柔性方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及从其它芳族C8异构体中分离对二甲苯的领域。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VARICOL方法；在下文中我们将使用SCC(模拟逆流的缩写)分离方法的通用术语。

背景技术

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)对二甲苯分离方法包括至少四个区域，也许五个或六个，那些区域的每一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，用于生产对二甲苯的SCC单元供应有至少一待分馏的进料F(包含对二甲苯和其它芳族C8异构体)和脱附剂(desorbant)D，有时称为洗脱液(eluent)(通常对二乙苯或甲苯)，且从所述单元中，抽出至少一包含对二甲苯的异构体和脱附剂的萃余物(raffinate)R和包含对二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单元。

可以增加其它注入-抽出点来冲洗分布回路(distribution circuit)，如专利US 7 208 651中所记载的。增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，我们将不会在本发明方法的说明中增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)，通过对应于一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1：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 3 592 612，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分离对二甲苯的方法通常由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个床的每一个的下游被抽出。

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1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1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(interstitial velocity)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：