CN102123775A - 具有调制的旁通流体流的模拟移动床分离方法和装置 - Google Patents

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Abstract

在SMB装置中通过模拟移动床吸附分离进料F的方法包括至少一个用于解吸在提取液中产生的化合物的区域1、用于解吸在提余液中产生的化合物的区域2、用于吸附在提取液中产生的化合物的区域3、位于取出提余液与供应解吸剂之间的区域4，该装置包括直接连接两个相继塔板Pi和Pi+1的外部旁通管路Li/i+1；其中依序改变限制旁通管路Li/i+1的冲洗流速的装置的打开程度，以使：1)在其中存在至少一个封闭旁通管路的操作区中，在属于所考虑区域的所有未封闭的旁通管路中建立冲洗流速的超同步性，由下列式子定义所述超同步性：S=a+b(nf/nt)其中常数a是-5至5的常数，b是40至100的常数；2)如果所考虑区域中没有封闭的旁通管路（换言之，如果该区域的所有旁通管路都开放），则在所述区域的所有冲洗管路中建立对应于同步性±8%的流速。

Description

具有调制的旁通流体流的模拟移动床分离方法和装置
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Ai，所述床被塔板Pi隔开，各塔板Pi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Pi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Pi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。
实际上，当在操作程序过程中用于向塔板Pi供料的管路、室或区域不再有工艺流体流过时，其成为死区，其中液体停滞，只有在另一工艺流体流经其时才再移动。由于SMB的运行，其这时是一般与停滞在所考虑管路中的流体不同的工艺流体。
与在其中避免组成不连续性的理想运行相比，其组成基本不同的流体的混合或在短时间间隔内的循环引起所考虑区域的浓度分布的扰动。
另一问题在于由于该塔板的各个区域之间的极小压差，在单个塔板的各个区域之间，更一般在单个塔板的整个分配/提取系统中的可能的再循环，这又与理想运行相比表现出干扰。
为了克服与再循环和死区相关的这些问题，各种解决方案是在现有技术中已知的：
a) 已经提出使用相对较纯状态的解吸剂或所需产物冲洗给定塔板的分配/提取系统。该技术实际上可防止所需产物在其提取过程中的污染。但是，由于冲洗液的组成非常不同于其置换的液体，这引起不利于理想运行的组成不连续性。这种第一冲洗变体一般实现具有高浓度梯度的短时期冲洗。这些短时期冲洗是精确地短的以限制组成不连续性的影响。
b) 另一解决方案如专利US-5 972 224和US-6 110 364中所述，其在于，将主要流的大部分送入该塔并经由相继塔板之间的外部旁通管路移出其小部分（一般为该主要流的1%至20%）。用来自上方塔板的流对塔板的分配/提取系统的这种冲洗一般连续进行，以使该分配/提取系统的管路和区域不再是“死的”，而是不断被冲洗。
在专利FR-2 772 634的图2中显示了使用经由旁通管路连续冲洗的这种系统。该旁通管路一般具有小直径并包括小直径阀，这降低该系统的成本。
根据专利US-5 972 224和US-6 110 364的公开内容，用组成非常接近于被置换的液体（分配系统中存在的或在该塔板中循环的液体）的液体冲洗给定塔板的分配/提取系统。因此，将组成不同的流体的混合减至最低并降低组成不连续性。
为此，专利US-5 972 224和US-6 110 364推荐在旁通管路中使用冲洗流速以使各旁通管路中的移动速率与SMB的主要流中浓度梯度的推进速率基本相同。其这时被称作“同步”冲洗或“同步流速”冲洗。因此，用组成与在其中的液体基本相同的流体进行各种管路和容积的冲洗，在旁通管路中移动的液体在于其中与主要流的组成是基本相同的点再引入。
由于小或零浓度梯度，冲洗因此在长时间内是同步的。
根据该专利的公开内容，当来自塔板Pi到下一塔板Pi+1的冲洗流速QSi/i+1等于V/ST时，冲洗被称作“同步的”，其中V是塔板Pi（即Vi）和Pi+1（即Vi+1）的分配系统的体积与这两个塔板之间的旁通管路的体积（即VLi/i+1）的累积体积，ST是SMB在供应/提取的两次相继切换之间的切换时间。
因此，我们具有“同步流速” = QSi/i+1 = (Vi + Vi+1 +VLi/i+1)/ST，其中：
● QSi/i+1 = 从塔板Pn到相邻塔板（一般下方）Pi+1的冲洗流速；
● Vi = 离去塔板Pi的分配/提取系统的体积；
● Vi+1 = 到达塔板Pi+1的分配/提取系统的体积；
● VLi/i+1 = Pi与Pi+1之间的旁通管路的体积；
● ST = 切换时间。
一般通过以适合各区域的受控速率(这些区域中的同步流速的50%至150%，理想地为同步流速的100%)冲洗来进行同步冲洗。通过各旁通管路中的调节装置控制这4个SMB区域的旁通管路中的流速。
例如，技术人员可以在所有这些区域中使用同步流速的90%的流速，或110%或对于同步流速接近100%的任何其它值。但是，当存在调节装置时，根据上文引用的专利的公开内容，技术人员自然可以选择控制完全符合同步流速（同步流速的100%）的在这4个区域中的流速。
工业上极为重要的SMB分离装置的一个实例涉及C8芳族馏分的分离以产生具有工业纯度，一般至少99.7重量%纯度的对二甲苯和富含乙苯、邻二甲苯和间二甲苯的提余液。
上文引用的两个实施方案可实现工业纯度目标。但是，申请人已能表明，尽管专利US-5 972 224和US-6 110 364的“同步冲洗”的公开内容与现有技术相比提供一定的改进，但令人惊讶地，仍可通过改进该规定旁通管路的各种流速的规则来进一步改进模拟移动床分离方法的功能和性能。
附图说明
图1显示连续的3个床，Pi-1、Pi、Pi+1，它们构成模拟移动床塔（SMB）的一部分。流出物取出管路（提余液或提取液）位于旁通管路的隔离阀的上游。供应管路（用于进料或解吸剂）位于隔离阀下游。
图2a显示在图1的塔的构造中的注入情况；图2b显示在图1的塔的构造中的取出情况。
图3显示在固定的解吸剂流速、进料流速、生产的对二甲苯的纯度和切换时间下作为各个未封闭区域中的所有未封闭的旁通管路的同步性（S）的函数的以PX收率（R）度量的SMB性能的变化，其它区域的旁通管路组保持100%同步性。
含菱形的曲线代表区域1；
含正方形的曲线代表区域2；
含三角形的曲线代表区域3；
含圆形的曲线代表区域4。
图4显示连续的3个床，Pi-1、Pi、Pi+1，它们构成模拟移动床塔（SMB）的一部分。流出物取出管路（提余液或提取液）位于旁通管路的隔离阀的下游。供应管路（用于进料或解吸剂）位于隔离阀上游。
图5a显示在图4的塔的构造中的注入情况；图5b显示在图4的塔的构造中的取出情况。
图6显示在固定的解吸剂流速、进料流速、生产的对二甲苯的纯度和切换时间下作为各个区域中的所有未封闭的旁通管路的同步性（S）的函数的以PX收率（R）度量的SMB性能的变化，其它区域的未封闭的旁通管路组保持100%同步性。
含菱形的曲线代表区域1；
含正方形的曲线代表区域2；
含三角形的曲线代表区域3；
含圆形的曲线代表区域4。
发明简述
本发明的目的是与专利US-5 972 224和US-6 110 364中的公开内容相比改进模拟移动床分离方法的性能。
本发明还涉及通过进行具有小或零浓度梯度的长时期冲洗，使用供应和提取SMB工艺流体用的多个受控的开关两通阀的改进的用于模拟移动床分离的装置。
已经令人惊讶地发现，旁通管路的理想运行不对应于在SMB的所有操作区上的严格同步的流速，而是对应于随SMB的区域而不同并在一些情况下代表可能基本上的或不基本上的超同步性(super-synchronicity)的流速。
术语“超同步性”表示超过与同步性对应的值至少10%的值，并以高于所述同步性的百分比表示。更确切地，由下列式子定义所述超同步性：
超同步性（%） = 100×[(所考虑的旁通管路中的实际流速/同步性流速) - 1]
更确切地，本发明针对SMB装置的各区域规定旁通流速范围，其包含所考虑区域特有的一定程度的超同步性。
这导致该组旁通流速的复杂的优化，其既与所考虑SMB区域有关(又如下列详述中所见)，又与所述区域中的封闭旁通管路数有关。在现有技术公开中完全没提到这一技术问题，其构成SMB类方法领域中的知识和技巧的显著进步。
因此，本发明涉及在具有至少一个塔的SMB装置中用于进料F的模拟移动床（SMB）分离方法，所述塔由被各自包含分配/提取系统的塔板Pi隔开的多个吸附剂床构成，在该方法中，供应进料F和解吸剂D，并取出至少一个提取液E和至少一个提余液R，供应和取出点随时间经过切换时间ST移动相当于一个吸附剂床的值，并确定SMB的多个操作区，特别是下列4个主要区域：
● 在供应解吸剂D与取出提取液E之间的用于解吸提取液的化合物的区域1；
● 在取出提取液E与供应进料F之间的用于解吸提余液的化合物的区域2；
● 在供应进料与取出提余液R之间的用于吸附提取液的化合物的区域3；
● 位于取出提余液R与供应解吸剂D之间的区域4；
该装置进一步包括直接连接两个相继塔板Pi、Pi+1可以冲洗所述塔板的外部旁通管路Li/i+1，其中各旁通管路Li/i+1包括用于调节冲洗流速的自动化装置，所述调节装置的打开程度由下列两个规则规定：
1) 在其中存在至少一个封闭旁通管路的操作区中，在属于所考虑区域的所有旁通管路中建立冲洗流速的超同步性，由下列式子定义所述超同步性：
S = a + b(nf/nt)
其中a是-5至5的常数，b是40至100的常数，其乘以在所考虑区域的封闭旁通管路数（nf）与旁通管路总数（nt）的比率；
2) 如果所考虑区域中没有封闭的旁通管路（换言之，如果该区域的所有旁通管路都开放），则在所述区域的所有冲洗管路中建立对应于同步性±8%的流速；
同步性流速被定义为(Vi + Vi+1 +VLi/i+1)/ST，其中符号
Vi表示离去塔板Pi的分配/提取系统的体积；
Vi+1表示到达塔板Pi+1的分配/提取系统的体积；
VLi/i+1表示Pi与Pi+1之间的旁通管路的体积；
且ST表示切换时间。
本发明还涉及用于调节构成SMB塔的各区域的冲洗流速的方法，其可如下规定：
1) 通过使其它区域的未封闭的旁通管路组的同步性固定在100%，获得在给定区域上的最佳同步性；
2) 对各区域赋予前一步骤中获得的最佳同步性。
最后，本发明的方法更特别适用于C8芳烃混合物中的对二甲苯或间二甲苯的分离。清楚地，这两个应用例绝不是限制性的，其它应用是可能的，特别是在分离正链烷烃和异链烷烃或正烯烃和异烯烃的领域中。
具体实施方式
为了改进可通过SMB技术产生的分离性能，本发明提出在具有至少一个塔的SMB装置中用于使进料F的模拟移动床（SMB）分离的方法，所述塔由被各自包含分配/提取系统的塔板Pi隔开的多个吸附剂床构成，在该方法中，供应进料F和解吸剂D，并取出至少一个提取液E和至少一个提余液R，供应和取出点随时间经过切换时间ST移动相当于一个吸附剂床的值，并确定SMB的多个操作区，特别是下列4个主要区域：
● 在供应解吸剂D与取出提取液E之间的用于解吸提取液的化合物的区域1；
● 在取出提取液E与供应进料F之间的用于解吸提余液化合物的区域2；
● 在供应进料与取出提余液R之间的用于吸附提取液的化合物的区域3；
● 位于取出提余液R与供应解吸剂D之间的区域4；
该装置进一步包括直接连接两个相继塔板Pi、Pi+1可以冲洗所述塔板的外部旁通管路Li/i+1，
其中各旁通管路Li/i+1包含用于调节冲洗流速的自动化装置。
直接连接两个相继塔板Pi、Pi+1的外部旁通管路Li/i+1在塔板Pi和Pi+1之间的床属于所述区域时被认为属于所述区域。在这种旁通管路中的流速为零时，旁通区被认为是封闭的。可以使用可消除在旁通管路中的流速的任何技术装置，如开关阀、流速调节阀或止回阀实施这种封闭。
所述调节装置的打开程度由下列两个规则规定：
1) 在其中存在至少一个封闭旁通管路的操作区中，在属于所考虑区域的所有未封闭的旁通管路中建立冲洗流速的超同步性，所述超同步性为10%至100%；
2) 如果所考虑区域中没有封闭的旁通管路（换言之，如果该区域的所有旁通管路都开放），则在所述区域的所有旁通管路中建立对应于同步性±8%，优选±5%的流速；
同步性流速被定义为(Vi + Vi+1 +VLi/i+1)/ST，其中符号
Vi表示离去塔板Pi的分配/提取系统的体积；
Vi+1表示到达塔板Pi+1的分配/提取系统的体积；
VLi/i+1表示Pi与Pi+1之间的旁通管路的体积；
且ST表示切换时间。
根据上述规则，要理解的是，给定操作区中旁通管路的冲洗流速基本与所述区域中是否存在至少一个封闭旁通管路相关。
更确切地，其中存在至少一个封闭旁通管路的区域中未封闭的旁通管路的超同步性S由所考虑区域中的封闭旁通管路数（nf）与该区域中的旁通管路总数（nt）(即所述区域中的床数)的比率进行定义。
超同步性S定义为使用下列式子的百分比：
S = a + b(nf/nt)
其中：
a是-5至5的常数，
b是40至100的常数，其乘以所考虑区域的封闭旁通管路数（nf）与旁通管路总数（nt）之间的比率。
深入的实验研究表明，系数b可通过下列关系式与该装置中的床总数（Nt）相关联：
b = (1320/SMB装置中的床总数)。
对于封闭给定区域中的旁通管路，有几个原因。特别地，在将流体（进料或解吸剂）注入塔板Pi时，使用注入管路。这种管路连向与所述塔板相连的旁通管路，即旁通管路Li/i-1或旁通管路Li/i+1。无论哪个旁通管路连向所用注入管路，这时需要使用开关阀、流速调解阀或任何止回阀或可消除流速的其它技术封闭所述管路以确保注入的流体恰当地流向塔板Pi。
以相同方式，在从塔板Pi取出流出物（提取液或提余液）时，使用取出管路。这种取出管路连向与所述塔板相连的旁通管路，即旁通管路Li-1/i或旁通管路Li/i+1。
无论哪个旁通管路连向所用取出管路，这时需要使用开关阀、流速调解阀或止回阀或任何可消除流速的其它技术装置封闭所述管路以确保恰当地从塔板Pi取出流体。
为注入或取出而待封闭的旁通管路特别取决于注射和取出管路相对于旁通管路封闭装置的位置。
相对于用于取出和引入的点在切换序列中的行进方向来定义被描述为在另一元件“下游”的元件（塔板、床、阀等）的位置。
例如，在其中取出流出物（提余液或提取液）的管路位于旁通管路封闭装置上游（或更简单地，“旁通管路阀上游”）且供应管路（进料或解吸剂）位于隔离阀下游的情况下：
● 在将流体（进料或解吸剂）注入塔板Pi中时，使用连向旁通管路Li-1/i的注入管路。因此必须封闭旁通管路Li-1/i的隔离阀以确保注入的流体恰当地流向塔板Pi；
● 在从塔板Pi取出流出物（提取液或提余液）时，使用连向旁通管路Li/i+1的取出管路。这时需要封闭旁通管路Li/i+1的隔离阀。
封闭用于各注入和各取出的旁通管路涉及永久封闭最少4个旁通管路。也可出于其它原因封闭其它旁通管路。
实施例
由下列实施例更好地理解本发明。
实施例1
考虑由24个床构成的SMB装置，床长度1.1米、内径3.5米、具有进料注入、解吸剂（也可以称作洗脱剂或溶剂）注入、提取液取出和提余液取出。塔板具有两个混合室，一个是注入室（进料和解吸剂），另一个是取出室（提取液和提余液）。
总体积(Vi + Vi+1 +VLi/i+1)为塔板Pi与塔板Pi+1之间的床体积的3%，其中VLi/i+1是塔板Pi到塔板Pi+1的旁通管路的体积且其中Vi是塔板Pi的分配/提取系统的体积。
流出物（提余液或提取液）取出管路位于旁通管路的隔离阀上游（或更简单地，“旁通管路阀上游”）。
供应管路（用于进料或解吸剂）位于隔离阀下游（图1）。
在将流体（进料或解吸剂）注入塔板Pi中时，使用连向旁通管路Li-1/i的注入管路。这时需要封闭旁通管路Li-1/i的隔离阀以确保注入的流体恰当地流向塔板Pi。
在从塔板Pi取出流出物（提取液或提余液）时，使用连向旁通管路Li/i+1的取出管路。这时需要封闭旁通管路Li/i+1的隔离阀（图2）。
结果为，使用这种类型的旁通管路导致：
● 封闭在区域2中的两个旁通管路（经由连向该区域的第一床的旁通管路的管路取出提取液和经由连向该区域的最后一个床的旁通管路的管路注入进料）；
● 封闭在区域4中的两个旁通管路（经由连向该区域的第一床的旁通管路的管路取出提余液和经由连向该区域的最后一个床的旁通管路的管路注入解吸剂）。
床根据构造5/9/7/3进行分配，即床的分配如下：
● 区域1中5个床；
● 区域2中9个床；
● 区域3中7个床；
● 区域4中3个床。
所用吸附剂是BaX类沸石，所用洗脱剂是对二乙苯。温度为175℃且压力为15巴。
进料由20%对二甲苯、24%邻二甲苯、51%间二甲苯和5%乙苯构成。所用切换时间为70.8秒。
注入进料和解吸剂的液体流速如下：
● 进料6.81立方米/分钟；
● 解吸剂7.48立方米/分钟；
即溶剂比S/F为1.1。
当对于所有开放旁通管路使现有技术同步性调节至100%时，模拟产生99.76%的对二甲苯纯度和95.80%的对二甲苯收率。
对于各个区域，计算在固定的解吸剂流速、进料流速、生产的对二甲苯的纯度和切换时间下作为一个区域的所有未封闭的旁通管路的同步性的函数，以PX收率度量的SMB性能的变化，对于其它区域的未封闭的旁通管路组保持100%同步性。
在图3中显示了对于各个不同区域的SMB性能的这种变化。PX收率是从提取液中取出的PX的量与注入的PX的量之间的比率。
含菱形的曲线代表区域1；
含正方形的曲线代表区域2；
含三角形的曲线代表区域3；
含圆形的曲线代表区域4。
对于各区域在相同纯度、相同进料流速、相同切换时间和相同溶剂比率下获得的最佳同步性下的收率列在下表中
最佳同步性 收率
区域1 102% 95.81%
区域2 110% 95.82%
区域3 105% 95.81%
区域4 140% 96.10%
在逐区域获得最佳值后，同时采用四个最佳同步性值，即区域1中102%，区域2中110%，区域3中105%和区域4中140%。
在相同纯度、相同进料流速、相同切换时间和相同溶剂比率下，获得96.12%的收率，其高于通过调节仅一个区域的同步性而获得的收率。
清楚地，使用分化的随区域而定的同步性产生与现有技术相比显著改进的收率。
可以由下列方程式定义该组区域的最佳超同步性：
S = a+b(nf/nt)，其中a = 2.1，且b = 1320/24 = 55。
实施例2
我们现在将考虑由15个床构成的SMB装置(床长度1.1米、内径3.5米)，具有进料注入、解吸剂（也可以称作洗脱剂或溶剂）注入、提取液取出和提余液取出。
塔板具有两个混合室，一个是注入室（进料和解吸剂），另一个是取出室（提取液和提余液）。
总体积(Vi + Vi+1 +VLi/i+1)为塔板Pi与塔板Pi+1之间的床体积的3%，其中VLi/i+1是塔板Pi到塔板Pi+1的旁通管路的体积且其中Vi是塔板Pi的分配/提取系统的体积。
流出物（提余液或提取液）取出管路现在位于旁通管路阀的隔离阀下游，且注入点（用于进料或解吸剂）位于隔离阀上游（图4）。
在将流体（进料或解吸剂）注入塔板Pi时，使用连向旁通管路Li/i+1的注入管路。这时需要封闭旁通管路Li/i+1的隔离阀以确保注入的流体恰当地流向塔板Pi；
在从塔板Pi取出流出物（提取液或提余液）时，使用连向旁通管路Li-1/i的取出管路。这时需要封闭旁通管路Li-1/i的隔离阀（图5）。
结果在于，使用这种类型的旁通管路导致：
● 封闭在区域1中的两个旁通管路（经由连向该区域的第一床的旁通管路的管路注入解吸剂和经由连向该区域的最后一个床的旁通管路的管路取出提取液）；
● 封闭在区域3中的两个旁通管路（经由连向该区域的第一床的旁通管路的管路注入进料和经由连向该区域的最后一个床的旁通管路的管路取出提余液）。
床根据构造3/6/4/2进行分配，即床的分配如下：
● 区域1中3个床；
● 区域2中6个床；
● 区域3中4个床；
● 区域4中2个床。
所用吸附剂是BaX类沸石，所用洗脱剂是对二乙苯。温度为175℃且压力为15巴。
进料由20%对二甲苯、24%邻二甲苯、51%间二甲苯和5%乙苯构成。所用切换时间为113.28秒。
注入进料和解吸剂的液体流速如下：
● 进料4.25立方米/分钟；
● 解吸剂4.68立方米/分钟；
即溶剂比S/F为1.1。
当对于所有开放旁通管路将现有技术同步性调节至100%时，模拟产生99.76%的对二甲苯纯度和91.46%的对二甲苯收率。
对于各个区域，计算在固定的解吸剂流速、进料流速、生产的对二甲苯的纯度和切换时间下作为一个区域的所有未封闭旁通管路的同步性的函数，以PX收率度量的SMB性能的变化，对于其它区域的未封闭的旁通管路组保持100%同步性。
在图6中显示了各个不同区域的SMB性能的这种变化。
含菱形的曲线代表区域1；
含正方形的曲线代表区域2；
含三角形的曲线代表区域3；
含圆形的曲线代表区域4。
PX收率是在提取液中取出的PX的量与注入的PX的量之间的比率。
对于各区域在相同纯度、相同进料流速、相同切换时间和相同溶剂比率下获得的最佳同步性下的收率列在下表中
最佳同步性 收率
区域1 170% 92.31%
区域2 105% 91.47%
区域3 133% 91.53%
区域4 100% 91.46%
在逐区域获得最佳值后，同时采用四个最佳同步性值，即区域1中170%，区域2中105%，区域3中133%，区域4中100%。
在相同纯度、相同进料流速、相同切换时间和相同溶剂比率下，获得92.34%的收率，其高于通过调节仅一个区域的同步性而获得的收率。
清楚地，使用分化的随区域而定的同步性产生与现有技术相比显著改进的收率。
可以由下列方程式定义该组区域的最佳超同步性：
S = a+b(nf/nt)，其中a = 0.9，且b = 1320/15 = 88。

Claims (4)

1.在具有至少一个塔的SMB装置中的进料F的模拟移动床（SMB）分离方法，所述塔由被各自包含分配/提取系统的塔板Pi隔开的多个吸附剂床构成，在该方法中，供应进料F和解吸剂D，并取出至少一个提取液E和至少一个提余液R，供应和取出点随时间经过切换时间段ST移动相当于一个吸附剂床的值，并确定SMB的多个操作区，特别是下列4个主要区域：
● 在供应解吸剂D与取出提取液E之间的用于解吸在提取液中的产生的化合物的区域1；
● 在取出提取液E与供应进料F之间的用于解吸在提余液中的产生的化合物的区域2；
● 在供应进料与取出提余液R之间的用于吸附在提取液中的产生的化合物的区域3；
● 位于取出提余液R与供应解吸剂D之间的区域4；
该装置进一步包括直接连接两个相继塔板Pi、Pi+1的可以冲洗所述塔板的外部旁通管路Li/i+1，其中各旁通管路Li/i+1包括用于调节冲洗流速的自动化装置，所述调节装置的打开程度由下列两个规则规定：
1) 在其中存在至少一个封闭的旁通管路的操作区中，在属于所考虑区域的所有未封闭的旁通管路中建立冲洗流速的超同步性，由下列式子定义所述超同步性：
S = a + b(nf/nt)
其中常数a是-5至5的常数，b是40至100的常数，其乘以所考虑区域的封闭的旁通管路数（nf）与旁通管路总数（nt）的比率；
2) 如果在所考虑区域中没有封闭的旁通管路（换言之，如果该区域的所有旁通管路都开放），则在所述区域的所有冲洗管路中建立对应于所述同步性±8%的流速；
同步性流速被定义为(Vi + Vi+1 +VLi/i+1)/ST，其中符号
Vi表示离去塔板Pi的分配/提取系统的体积；
Vi+1表示到达塔板Pi+1的分配/提取系统的体积；
VLi/i+1表示Pi与Pi+1之间的旁通管路的体积；
且ST表示切换时间；并且
所述超同步性由下列式子定义：
超同步性（%） = 100×[(所考虑旁通管路中的实际流速/同步流速) - 1]。
2.调节根据权利要求1的模拟移动床方法中每个操作区的冲洗流速的方法，其中可以确定待施用于在旁通管路上的冲洗流速的超同步性S的系数a和b通过下列式子给出：
a为-5至5；
b = (1320/SMB装置中的床总数)。
3.根据权利要求1的模拟移动床分离方法用于分离在C8芳烃混合物中的对二甲苯的用途。
4.根据权利要求1的模拟移动床分离方法用于分离在C8芳烃混合物中的间二甲苯的用途。
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