CN110613954B - 具有旁路流体流动的模拟移动床分离方法和装置 - Google Patents

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Abstract

原料（F）的模拟移动床分离方法，其中当使用连接到所述所选板（Pi）的外部旁路管线（Li‑1/i、Li/i+1）向所选板（Pi）中注入或从所选板（Pi）中取出流体/流出物（原料F、解吸剂D、萃取物E、萃余物R）时，控制所述外部旁路管线（Li‑1/i、Li/i+1）中的流速，使得：将主要比例的流体/流出物（F、D、E、R）注入所选板（Pi）中或从所选板（Pi）中取出；并且次要比例的流体/流出物（F、D、E、R）注入与所述外部旁路管线（Li‑1/i、Li/i+1）相连的相邻板（Pi‑1、Pi+1）或从与所述外部旁路管线（Li‑1/i、Li/i+1）相连的相邻板（Pi‑1、Pi+1）中取出。

Description

具有旁路流体流动的模拟移动床分离方法和装置
技术领域
本发明涉及分离难以通过蒸馏分离的天然或化学产物的领域。随后使用利用模拟的逆流流动或模拟的并流流动的称为模拟移动床分离方法或装置的一类方法与相关装置，其在下文中缩写为“SMB”。
所涉及的领域尤其且非排它地为：
在一方面，分离出正链烷烃，另一方面，将正链烷烃与支链烷烃、环烷烃和芳烃分离；
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；和
乙苯与其它C8芳族异构体的分离。
在炼油厂和石油化工综合设施之外，还存在许多其它应用，包括葡萄糖/果糖分离、甲酚位置异构体、光学异构体等等的分离。
现有技术
SMB分离在现有技术中是公知的。作为一般规则，使用模拟移动床技术的塔包括至少三个区域，也可能四个或五个，这些区域各自由一定数量的连续床构成，并且每个区域由其在进料点与取出点之间的位置来限定。通常，向SMB塔中进料至少一种待分馏的原料和解吸剂（有时称为洗脱剂），并从所述塔中取出至少一种萃余物和萃取物。
该进料点与取出点随时间进程而改变，通常在相同方向上移动对应于一个床的量。
根据定义，各操作区域由数字来表示：
区域1 = 从萃取物中解吸该化合物的区域，该区域包括在注入解吸剂与分接出(tapping-off)萃取物之间；
区域2 = 从萃余物中解吸该化合物的区域，该区域包括在分接出萃取物与注入待分馏原料之间；
区域3 = 从萃取物中吸附该化合物的区域，该区域包括在注入原料与取出萃余物之间；和
任选的区域4，位于取出萃余物与注入解吸剂之间。
现有技术深入描述了能够在模拟移动床中实现原料分离的各种装置和方法。
特别可以提及专利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装置的操作。
SMB装置通常包含至少一个塔（通常为两个），其分为多个连续的吸附剂床，所述床通过板分隔。
SMB装置的受控流体分配和萃取设备通常采用以下两种广泛类型的技术之一：
对每个板，用于进料或取出流体的多个受控的开/关阀，这些阀通常位于紧邻相应板的位置。各个板通常包含至少四个双通阀，其在开/关的基础上进行控制，以便分别进料原料与解吸剂和取出萃取物和萃余物；
或用于在所有板上进料或取出流体的多路旋转阀。
本发明尤其落在SMB装置的上下文中，所述SMB装置使用多个用于进料和取出各种流体的阀。
各个板通常包含多个称为“DME板”的分配——混合——萃取嵌板（panels），其通过分配/萃取管线或系统进料。该板可以具有任何类型和任何几何形状。它们通常分为对应于该塔的横截面的相邻扇区的嵌板，例如专利US 6,537,451图8中公开的具有角扇区的嵌板，或如专利US 6,797,175中描述的具有从圆周上切割的平行扇区的嵌板。
在各个床上的分配需要收集来自前一床的主料流，可能注入辅助流体或二次流体并同时尽可能充分地混合这两种流体，或可能分接出一部分收集的流体，对其进行萃取以便将其送出该装置并在下一床上重新分配流体。
所有SMB装置的一个普遍问题在于在SMB装置运行过程中改变进料点和取出点时尽量减少将流体进料至该板和从该板中取出流体的一个或多个回路的不同区域中存在的液体所产生的污染。
具体而言，在操作序列过程中，不再用工艺流体冲洗用于向板进料的管线、腔室或区域时，其变成液体滞留在其中的死区域，并且其不会再次运动返回，直到另一工艺流体再次循环穿过该区域。由于SMB装置运行的方式，该工艺流体由此通常不同于已经滞留在相关管线中的流体。
具有显著不同的组成的流体的混合或短期循环与理想操作相比向相关区域中的浓度分配引入了扰动，由此避免了组成的不连续性。
另一问题在于同一板，更通常为同一板的整个分配/萃取系统的不同区域之间的潜在再循环，这是由于在该板不同区域之间非常微小的压力差，与理想操作相比其仍会引入扰动。
为了解决与再循环和死区域相关的这些问题，存在现有技术中已知的各种技术。
已经提出了用相对纯的解吸剂或所需产物冲洗给定板的分配/萃取系统。该技术事实上确实能够避免所需产物在其萃取时被污染。但是，由于冲洗液体具有与其替换的液体大为不同的组成，这会引入对理想操作有害的组成不连续性。该第一冲洗变体通常用高浓度梯度进行短期冲洗。这些冲洗操作的时间短暂，特别是为了限制组成不连续性的影响。
如专利US 5,972,224和US 6,110,364中所述的另一种解决方案是令大部分主料流流向塔内部，该料流的少部分（通常为主料流的1%至20%）经由在连续板之间运行的外部旁路管线流向外部。使用取自上面的板的料流在板的水平上的这个分配/萃取系统的冲洗通常连续进行，使得分配/萃取系统的管线和区域不再是“死的”，而是不断被冲洗。
经由旁路管线进行连续冲洗的此类系统公开在专利FR 2,772,634的图2中。该旁路管线通常直径较小，并包含小直径的阀，由此降低了系统的成本。
根据专利US 5,972,224和US 6,110,364的教导，期望的结果是用组成与置换的液体（存在于分配系统中的液体，或在板的水平上循环的液体）极为类似的液体冲洗给定板的分配/萃取系统。以这种方式，不同组成的流体的混合最小化，并降低了组成的不连续性。
为此，专利US 5,972,224和US 6,110,364建议在旁路中实施冲洗流速，以使通过各旁路的速率基本上与SMB装置的主料流中浓度梯度前进的速率相同。该冲洗由此被称为是“同步的”或“以同步流速”。由此，用组成与其中发现的液体基本相同的流体来冲洗各种管线和体积，并且通过旁路循环的液体在主料流组成基本相同的点处重新引入。
该冲洗操作因此是同步的，持续时间长，并且在低或零浓度梯度下进行。根据现有技术的教导，当来自一个板向下一板的冲洗流等于V/ST（其中V是所述板的分配系统的累积体积和在两个板之间延伸的旁路管线的体积，并且ST是SMB装置的转换期，即两个连续的进料/萃取转换之间的时段）时，冲洗被称为是“同步的”。
由此：
“同步流速” = QSi/i+1 = (Vi + Vi+1 + VLi/i+1)/ST，其中：
QSi/i+1表示来自板Pi朝向下一板（通常为下面的板）Pi+1的冲洗流的流速；
Vi表示起始板Pi的分配/萃取系统的体积；
Vi+1表示终点板Pi+1的分配/萃取系统的体积；
VLi/i+1表示在Pi和Pi+1之间延伸的旁路管线的体积；且
ST表示转换期。
同步冲洗通常使用受控流速下的冲洗来实施，该流速调节为适于各个区域，为这些区域中的同步流速的50%至150%，并理想地表示该同步流速的100%。SMB装置的4个区域的旁路管线中的流速通过调节各旁路管线中的设备来控制。
专利FR 2,935,100表明通过根据所述区域中是否存在至少一个闭合旁路管线来调节给定操作区域中旁路管线中的流速，可以改善该方法的性能。更具体而言，其中存在至少一个闭合旁路管线的区域的非闭合旁路管线的过度同步被定义为相关区域中闭合旁路管线数量对该区域中旁路管线总数（即相关区域中床的数量）的比。
过度同步S通过下式来限定：
S = a + b (nf/nt)
其中：
a是-5至5的常数，
b是40至100的常数，
nf表示相关区域中的闭合旁路管线的数量，且
nt表示相关区域中旁路管线的总数。
专利FR 2,935,100还教导了必须为每个注入的料流（原料和解吸剂）和每个取出的料流（萃取物和萃余物）闭合一条旁路管线。
上述方法能够获得商业纯度的目标。但是，申请人的公司已经能够证实，虽然专利US 5,972,224、US 6,110,364和FR 2,935,100的“同步冲洗”教导提供了相对于现有技术的改善，令人惊讶的是，仍然可以再进一步改善模拟移动床分离方法的操作和性能。
发明概述
在上文描述的背景下，本说明书的第一目的是提供一种模拟移动床分离方法，该方法能够对相同纯度以更高的产率从原料中萃取溶质，特别是通过在经此注入或取出料流的旁路管线上提供泄漏流。第二目的是提供一种方法，该方法对相同的产率能够以更高的纯度从原料中萃取溶质。
根据第一方面，通过原料在模拟移动床分离装置中的模拟移动床分离方法来获得前述目的以及其它优点，
该装置包括：
至少一个包含多个吸附剂床的塔，所述吸附剂床通过各自包含分配/萃取系统的板分隔；和
直接连接两个连续的板的外部旁路管线，各外部旁路管线包含流体进料点和流出物取出点，
在该方法中：
将原料和解吸剂进料至至少一个塔，并且从所述至少一个塔中取出至少一种萃取物和至少一种萃余物，进料点和取出点在时间进程中移动对应于一个吸附剂床的量，具有转换期并确定该装置的多个操作区域，特别是以下主要区域：
用于从萃取物中解吸化合物的区域1，该区域包括在解吸剂进料与萃取物取出之间，
用于从萃余物中解吸化合物的区域2，该区域包括在萃取物取出与原料进料之间，
用于从萃取物中吸附化合物的区域3，该区域包括在原料进料与萃余物取出之间，和
位于萃余物取出和解吸剂进料之间的区域4；
当经由与所述所选板连接的外部旁路管线向所选板注入流体时，控制所述外部旁路管线中的流速，使得向所选板注入主要比例的所述流体，并向与所述外部旁路管线连接的相邻板注入次要比例的所述流体；和/或
当经由与所述所选板连接的外部旁路管线从所选板中取出流出物时，控制所述外部旁路管线中的流速，使得从所选板中取出主要比例的所述流出物，并从与所述外部旁路管线连接的相邻板中取出次要比例的所述流出物。
根据一个或多个实施方案，调节向与所述外部旁路管线连接的相邻板注入的次要比例的流体，使得所述相邻板的冲洗水平等于100%+/-30%；和/或调节从与所述外部旁路管线连接的相邻板取出的次要比例的流出物，使得所述相邻板的冲洗水平等于100%+/-30%，
该相邻板是位于所选板上游的上游相邻板，或位于所选板下游的下游相邻板，
上游相邻板的冲洗水平由Qi-1×ST / (Vi-1 + VLi-1/i/2)来定义，
下游相邻板的冲洗水平由Qi+1×ST / (Vi+1 + VLi/i+1/2)来定义，
n是该塔中的吸附剂床的数量，
i是1至n的自然整数，
Qi-1表示从上游相邻板流出的体积流速，
Qi+1表示流向下游相邻板的体积流速，
Vi-1表示上游相邻板的分配/萃取系统的体积，
Vi+1表示下游相邻板的分配/萃取系统的体积，
VLi-1/i表示上游相邻板与所选板之间的上游外部旁路管线的体积，
VLi/i+1表示下游相邻板与所选板之间的下游外部旁路管线的体积，
ST表示转换期。
根据一个或多个实施方案，调节向与所述外部旁路管线连接的相邻板注入的次要比例的流体，使得所述相邻板的冲洗水平等于100%+/-20%；和/或调节从与所述外部旁路管线连接的相邻板取出的次要比例的流出物，使得所述相邻板的冲洗水平等于100%+/-20%。
根据一个或多个实施方案，在每个其它外部旁路管线中建立+/-10%的同步性，
同步流速由(Vj + Vj+1 + Vj/j+1)/ST来限定，
j是1至n的自然整数，并且不同于i，
n是该塔中的吸附剂床的数量，
i是1至n的自然整数；
Vj和Vj+1表示与所述其它外部旁路管线连接的板的分配/萃取系统的相应体积，
VLj/j+1表示所述其它外部旁路管线的体积，
ST表示转换期。
根据一个或多个实施方案，在每个其它外部旁路管线中建立+/-5%的同步性。
根据一个或多个实施方案，n是6至24，优选8至15的自然整数。
根据一个或多个实施方案，每个板连接到上游相邻板与所述板之间的上游外部旁路管线，并连接到所述板与下游相邻板之间的下游外部旁路管线。
根据一个或多个实施方案，各个板包含多个平行扇形类型的分配-混合-萃取嵌板，具有不对称进料。
根据一个或多个实施方案，该原料在C8芳烃混合物中含有对二甲苯或间二甲苯。
第一方面的实施方案以及第一方面的方法的其它特征和优点将在阅读以下描述时变得显而易见，给出以下描述仅为说明而非限制，并参考以下附图。
附图概述
图1描述了本说明书的实施方案的方法中使用的SMB装置，该装置包含具有一系列板（Pi-1、Pi、Pi+1、Pi+2）和床（Ai-1、Ai、Ai+1、Ai+2）和外部旁路管线（Li-1/i、Li/i+1、Li+1/i+2）的塔。
发明详述
本发明的目的是与专利US 5,972,224、US 6,110,364和FR 2,935,100的教导相比改善模拟床分离装置的性能。
参照图1，为了改善采用SMB技术可以实现的分离性能，本发明提出了在具有至少一个塔的SMB装置中SMB分离原料F的方法，所述塔由多个吸附剂床Ai组成，所述吸附剂床Ai被各自包含分配/萃取系统的板Pi分隔。该SMB装置进一步包含直接连接两个连续的板Pi、Pi+1的外部旁路管线Li/i+1，特别是允许冲洗所述板。这些旁路管线Li/i+1各自可以包含自动设备用于调节冲洗流速。
根据一个或多个实施方案，该塔包含n个吸附剂床Ai。根据一个或多个实施方案，n是6至24、优选8至15的自然整数，i是1至n的自然整数。
该SMB分离方法包括以下步骤：将原料F和解吸剂D进料，并取出至少一种萃取物E和至少一种萃余物R，进料点与取出点在时间进程中移动对应于一个吸附剂床的量，具有转换期（称为ST）并确定该SMB装置的多个操作区域，特别是以下主要区域：
用于从萃取物中解吸化合物的区域1，该区域包括在解吸剂D进料与萃取物E取出之间，
用于从萃余物中解吸化合物的区域2，该区域包括在萃取物E取出与原料F进料之间，
用于从萃取物中吸附化合物的区域3，该区域包括在原料进料与萃余物R取出之间，和
位于萃余物R取出和解吸剂D进料之间的区域4。
应当注意，当位于板Pi和Pi+1之间的床Ai属于一个区域时，直接连接两个连续的板Pi、Pi+1的外部旁路管线Li/i+1被称为属于所述区域。此外，在区域1至4之间分配着n个吸附剂床Ai，其配置被称为a/b/c/d型，这意味着该床的分配如下：
a是区域1中的床数量；
b是区域2中的床数量；
c是区域3中的床数量；且
d是区域4中的床数量。
根据一个或多个实施方案，
a = (n * 0.208) * (1 ± 0.2)；
b = (n * 0.375) * (1 ± 0.2)；
c = (n * 0.292) * (1 ± 0.2)；
d = (n * 0.125) * (1 ± 0.2)。
专利FR 2,935,100教导了必须为每个注入的料流（原料和解吸剂）和每个取出的料流（萃取物和萃余物）闭合一条旁路管线。
相反，在本发明的方法中，该旁路管线保持开放，并控制由此产生的泄漏流速。
更具体而言，在将流体（原料S或解吸剂D）注入所选板Pi时，使用注入管线LF或LD。该管线连接到与所述板相连的旁路管线上，即连接到旁路管线Li-1/i上或连接到旁路管线Li/i+1上。如果相关旁路管线是管线Li-1/i的话，“与所述旁路管线相连的相邻板”被称为板Pi-1，或者如果相关旁路管线是管线Li/i+1的话，称为板Pi+1。无论旁路管线是否与所用注入管线相连，控制所述管线内的流速，使得大部分注入的料流流向所选板Pi，并且一定（非零）比例的注入料流流向与所述旁路管线相连的相邻板（例如该料流的1%至20%）。
根据一个或多个实施方案，调节流向与所述旁路管线相连的相邻板的次要比例的料流，以便确保与所述旁路管线相连的所述相邻板的冲洗水平等于100%+/-30%、优选等于100%+/-20%并优选等于100%+/-10%。
同样，在从所选板Pi中取出流出物（萃取物E或萃余物R）时，使用取出管线LE或LR。该取出管线连接到与所述板相连的旁路管线上，即连接到旁路管线Li-1/i上或连接到旁路管线Li/i+1上。如果相关旁路管线是管线Li-1/i的话，“与所述旁路管线相连的相邻板”被称为板Pi-1，或者如果相关旁路管线是管线Li/i+1的话，称为板Pi+1。无论旁路管线是否与所用取出管线相连，控制所述管线内的流速，使得大部分取出的料流从所选板Pi中流出，并且一定（非零）比例的取出料流从与所述旁路管线相连的相邻板中流出。
根据一个或多个实施方案，调节从与所述旁路管线相连的相邻板中流出的次要比例的料流，以便确保与所述旁路管线相连的所述相邻板的冲洗水平等于100%+/-20%。
在与所选板Pi相邻的板是位于所选板（Pi）上游的上游相邻板（Pi-1）或位于所选板（Pi）的下游的下游相邻板（Pi+1）的情况下，该板Pi-1的冲洗水平被定义为Qi-1×ST/(Vi-1 +VLi-1/i/2)，并且板Pi+1的冲洗水平定义为Qi+1×ST/(Vi+1 + VLi/i+1/2)。在这些表达式中：
Qi-1表示从板Pi-1流出的体积流速；
Qi+1表示流向板Pi+1的体积流速；
Vi-1表示上游相邻板Pi-1的分配/萃取系统的体积；
Vi+1表示下游相邻板Pi+1的分配/萃取系统的体积；
VLi/i+1表示在Pi与Pi+1之间延伸的旁路管线的体积；
VLi-1/i表示在Pi-1与Pi之间延伸的旁路管线的体积；且
ST表示转换期。
在本发明的方法的所有其它旁路管线（即未向其中注入流体(例如原料或解吸剂)或未从中取出流出物(例如萃取物或萃余物)的旁路管线）中建立对应于同步性的流速，在+/-10%之内，优选+/-5%之内，同步流速由(Vj + Vj+1 + VLj/j+1) / ST来定义，在该表达式中：
j是1至n的自然整数，并且不同于i；
Vj和Vj+1表示与所述其它外部旁路管线(Lj/Lj+1)相连的板（Pj和Pj+1）的分配/萃取系统的相应体积；
VLj/j+1表示在Pj和Pj+1之间延伸的旁路管线的体积；且
ST表示转换期。
塔每个板Pi包含两个腔室，用于完成进料原料F或注入解吸剂D和萃取萃余物R或萃取物E的顺序操作。本发明涉及每个板Pi具有两个腔室的塔。存在许多使用两个腔室的可能的解决方案，所述两个腔室的每一个能用于注入或取出一种或多种料流。例如，第一腔室可以进行注入原料F或解吸剂D的操作，另一腔室进行取出萃余物R或萃取物E的操作。另一种可能的情况是使用一个腔室用于注入原料F和取出萃余物R，另一腔室处理解吸剂D的注入和萃取物E的取出。这两个实例是非限制性的，两个腔室的其它用途也是可能的。每个床i装备有旁路管线，其将上游板的一个腔室与下游板的一个腔室相连。
根据一个或多个实施方案，该原料选自基本C8的芳族化合物（例如二甲苯和乙苯）的混合物。根据一个或多个实施方案，该混合物包含至少95%、优选至少97%（例如至少99%）的基本C8的芳族化合物。
本发明的方法更具体适用于分离在C8芳烃混合物中含有对二甲苯或间二甲苯的原料。根据一个或多个实施方案，该原料包含该原料总重量的至少15重量%的对二甲苯和/或30重量%[待完成]的间二甲苯。
在工业上极为重要的SMB分离方法的一个实例是分离C8芳族馏分以制造商业纯度（通常纯度为至少99.7重量%）的对二甲苯，和富含乙苯、邻二甲苯和间二甲苯的萃余物。
根据一个或多个实施方案，该吸附剂选自八面沸石类型、NaY、BaX、BaKX、BaLSX类型的沸石。优选地，该吸附剂选自BaX、BaKX、NaY。
根据一个或多个实施方案，该解吸剂选自二乙苯的一种或多种异构体和甲苯。优选地，该解吸剂选自对二乙苯和甲苯。
根据一个或多个实施方案，该塔的温度为120℃至190℃。优选地，该塔的温度为150℃至180℃。
根据一个或多个实施方案，该塔中的压力为0.3 MPa至3 MPa。根据一个或多个实施方案，该塔中的压力为0.5 MPa至3 MPa。根据一个或多个实施方案，该塔中的压力为0.8MPa至3 MPa。优选地，该塔中的压力为1 MPa至2 MPa。
根据一个或多个实施方案，所用的转换期ST为20秒至120秒。优选地，所用的转换期ST为40秒至100秒。
当然，这些应用实例完全是非限制性的，并且其它应用是可能的，特别是在正链烷烃和异链烷烃或正构烯烃和异构烯烃的分离领域。
实施例
通过阅读以下实施例将更好地理解本发明。
实施例1（参考方法）
考虑由15个床构成的SMB单元，长度为1.3米，内径为3.5米，具有原料注入管线LF、解吸剂（其也被称为洗脱剂或溶剂）注入管线LD、萃取物取出管线LE和萃余物取出管线LR。该板具有两个混合腔室，一个是注入罐（原料F和解吸剂D），另一个是取出罐（萃取物E和萃余物R）。
总体积（Vi + Vi+1 + VLi/i+1）——其中VLi/i+1是由板Pi至板Pi+1的旁路管线的体积且其中Vi是板Pi的分配/萃取系统的体积——占包含在板Pi与板Pi+1之间的床体积的3%。
流出物取出管线（对萃余物R为LR，对萃取物E为LE）位于旁路管线隔离阀下游（更简单地称为“旁路管线阀下游”）。注入管线（对原料F为LF，对解吸剂D为LD）位于隔离阀上游。
当流体（原料F或解吸剂D）在板Pi处注入时，使用与旁路管线 Li/i+1相连的注入管线。根据该参考方法，隔离该旁路管线 Li/i+1的隔离阀关闭以确保注入的流体确实流向板Pi。
当在板Pi处取出流出物（萃取物E或萃余物R）时，使用与旁路管线 Li-1/i相连的取出管线。根据该参考方法，隔离该旁路管线Li-1/i的隔离阀关闭以确保注入的流体确实流向板Pi。
其结果是使用这种类型的旁路管线尤其导致：
关闭区域1中的两条旁路管线（经由与旁路管线相连的管线注入解吸剂是绕过区域1中的第一床，经由与旁路管线相连的管线取出萃取物是绕过区域1中的最后一个床）；和
关闭区域3中的两条旁路管线（经由与旁路管线相连的管线注入原料是绕过区域3中的第一床，经由与旁路管线相连的管线取出萃余物是绕过区域3中的最后一个床）。
该床以3/6/4/2配置分配，这意味着床的分配如下：
3个床在区域1中；
6个床在区域2中；
4个床在区域3中；和
2个床在区域4中。
所用吸附剂是BaX型沸石，解吸剂是对二乙苯。塔的温度为175℃，压力为1.5 MPa。
原料由该原料总重量的23重量%的对二甲苯、22重量%的邻二甲苯、50重量%的间二甲苯和5重量%的乙苯组成。
所用转换期ST为45秒。
该原料与解吸剂注入液体流速如下：
原料为816 m3.h-1；且
解吸剂为1026 m3.h-1，
即溶剂比S/F = 1.3。
对所有开放的旁路管线，同步性设定在100%。
通过模拟，获得99.76%的对二甲苯纯度和96.27%的对二甲苯产率。
实施例2（本发明的方法）
考虑由15个床构成的SMB单元，长度为1.3米，内径为3.5米，具有原料注入管线LF、解吸剂（其也被称为洗脱剂或溶剂）注入管线LD、萃取物取出管线LE和萃余物取出管线LR。该板具有两个混合腔室，一个是注入罐（原料F和解吸剂D），另一个是取出罐（萃取物E和萃余物R）。
总体积（Vi + Vi+1 + VLi/i+1）——其中VLi/i+1是由板Pi至板Pi+1的旁路管线的体积且其中Vi是板Pi的分配/萃取系统的体积——占包含在板Pi与板Pi+1之间的床体积的3%。
流出物取出管线（对萃余物R为LR，对萃取物E为LE）位于旁路管线隔离阀下游（更简单地称为“旁路管线阀下游”）。注入管线（对原料F为LF，对解吸剂D为LD）位于隔离阀上游。
当流体（原料F或解吸剂D）在板Pi处注入时，使用与旁路管线 Li/i+1相连的注入管线。根据本发明的方法，注入的流体主要流向板Pi，并且次要比例的注入流体在旁路管线Li/i+1中流向板Pi+1。调节该次要比例以确保板Pi+1的冲洗水平为100%。
当流出物（萃取物E或萃余物R）在板Pi处取出时，使用与旁路管线Li-1/i相连的取出管线。根据本发明的方法，取出的流体主要来自于板Pi，并且次要比例的取出流体来自于板Pi-1。调节该次要比例以确保板Pi-1的冲洗水平为100%。
该床以3/6/4/2配置分配，这意味着床的分配如下：
3个床在区域1中；
6个床在区域2中；
4个床在区域3中；和
2个床在区域4中。
所用吸附剂是BaX型沸石，解吸剂是对二乙苯。塔的温度为175℃，压力为1.5 MPa。
原料由该原料总重量的23重量%的对二甲苯、22重量%的邻二甲苯、50重量%的间二甲苯和5重量%的乙苯组成。
所用转换期ST为45秒。
该原料与解吸剂注入液体流速如下：
原料为816 m3.h-1；且
解吸剂为1026 m3.h-1，
即溶剂比S/F = 1.3。
对所有开放的旁路管线，同步性设定在100%。
通过模拟，获得99.78%的对二甲苯纯度和97.16%的对二甲苯产率。

Claims (13)

1.原料(F)在模拟移动床分离装置中的模拟移动床分离方法，
该装置包括：
至少一个包括多个吸附剂床(Ai)的塔，所述吸附剂床通过各自包括分配/萃取系统的板(Pi)分隔；和
直接连接两个连续的板(Pi、Pi+1)的外部旁路管线(Li/i+1)，各外部旁路管线包括流体(F、D)进料点和流出物(E、R)取出点，
在该方法中：
将原料(F)和解吸剂(D)进料至至少一个塔，并且从所述至少一个塔中取出至少一种萃取物(E)和至少一种萃余物(R)，进料点和取出点在时间进程中移动对应于一个吸附剂床的量，具有转换期并确定该装置的多个操作区域，具体是以下主要区域：
用于从萃取物中解吸化合物的区域1，该区域包括在解吸剂(D)进料与萃取物(E)取出之间，
用于从萃余物中解吸化合物的区域2，该区域包括在萃取物(E)取出与原料(F)进料之间，
用于从萃取物中吸附化合物的区域3，该区域包括在原料(F)进料与萃余物(R)取出之间，和
位于萃余物(R)取出和解吸剂(D)进料之间的区域4；
当经由与所选板(Pi)连接的外部旁路管线(Li-1/i、Li/i+1)向所选板(Pi)注入流体(F、D)时，控制所述外部旁路管线(Li-1/i、Li/i+1)中的流速，使得向所选板(Pi)注入主要比例的所述流体(F、D)，并向与所述外部旁路管线(Li-1/i、Li/i+1)连接的相邻板(Pi-1、Pi+1)注入次要比例的所述流体(F、D)；和/或
当经由与所选板(Pi)连接的外部旁路管线(Li-1/i、Li/i+1)从所选板(Pi)中取出流出物(E、R)时，控制所述外部旁路管线(Li-1/i、Li/i+1)中的流速，使得从所选板(Pi)中取出主要比例的所述流出物(E、R)，并从与所述外部旁路管线(Li-1/i、Li/i+1)连接的相邻板(Pi-1、Pi+1)中取出次要比例的所述流出物(E、R)。
2.如权利要求1所述的方法，其中：
调节向与所述外部旁路管线(Li-1/i、Li/i+1)相连的相邻板(Pi-1、Pi+1)注入的次要比例的流体(F、D)，以使所述相邻板(Pi-1、Pi+1)的冲洗水平等于100％+/-30％；和/或
调节从与所述外部旁路管线(Li-1/i、Li/i+1)相连的相邻板(Pi-1、Pi+1)取出的次要比例的流出物(E、R)，以使所述相邻板(Pi-1、Pi+1)的冲洗水平等于100％+/-30％，
该相邻板(Pi-1、Pi+1)是位于所选板(Pi)上游的上游相邻板(Pi-1)或位于所选板(Pi)下游的下游相邻板(Pi+1)，
上游相邻板(Pi-1)的冲洗水平由Qi-1×ST/(Vi-1+VLi-1/i/2)来定义，
下游相邻板(Pi+1)的冲洗水平由Qi+1×ST/(Vi+1+VLi/i+1/2)来定义，
n是该塔中的吸附剂床的数量，
i是1至n的自然整数，
Qi-1表示从上游相邻板(Pi-1)流出的体积流速，
Qi+1表示流向下游相邻板(Pi+1)的体积流速，
Vi-1表示上游相邻板(Pi-1)的分配/萃取系统的体积，
Vi+1表示下游相邻板(Pi+1)的分配/萃取系统的体积，
VLi-1/i表示上游相邻板(Pi-1)与所选板(Pi)之间的上游外部旁路管线(Li-1/i)的体积，VLi/i+1表示所选板(Pi)与下游相邻板(Pi+1)之间的下游外部旁路管线(Li/i+1)的体积，ST表示转换期。
3.如权利要求2所述的方法，其中：
调节向与所述外部旁路管线(Li-1/i、Li/i+1)相连的相邻板(Pi-1、Pi+1)注入的次要比例的流体(F、D)，以使所述相邻板(Pi-1、Pi+1)的冲洗水平等于100％+/-20％；和/或
调节从与所述外部旁路管线(Li-1/i、Li/i+1)相连的相邻板(Pi-1、Pi+1)取出的次要比例的流出物(E、R)，以使所述相邻板(Pi-1、Pi+1)的冲洗水平等于100％+/-20％。
4.如前述权利要求任一项所述的方法，其中：
在每个其它外部旁路管线(Lj/Lj+1)中建立+/-10％的同步性，
同步流速由(Vj+Vj+1+Vj/j+1)/ST来定义，
j是1至n的自然整数，并且不同于i，
n是该塔中的吸附剂床的数量，
i是1至n的自然整数；
Vj和Vj+1表示与所述其它外部旁路管线(Lj/Lj+1)连接的板(Pj、Pj+1)的分配/萃取系统的相应体积，
VLj/j+1表示所述其它外部旁路管线(Lj/Lj+1)的体积，
ST表示转换期。
5.如权利要求4所述的方法，其中在每个其它外部旁路管线(Lj/Lj+1)中建立+/-5％的同步性。
6.如权利要求2、3和5任一项所述的方法，其中n是6至24的自然整数。
7.如权利要求1-3和5任一项所述的方法，其中每个板(Pi)连接至上游相邻板(Pi-1)与所述板(Pi)之间的上游外部旁路管线(Li-1/i)和/或所述板(Pi)与下游相邻板(Pi+1)之间的下游外部旁路管线(Li/i+1)。
8.如权利要求1-3和5任一项所述的方法，其中每个板(Pi)包含多个平行扇形类型的分配-混合-萃取嵌板，具有不对称进料。
9.如权利要求1-3和5任一项所述的方法，其中原料(F)在C8芳烃混合物中含有对二甲苯或间二甲苯。
10.如权利要求1所述的方法，其中在区域1至4之间分配着多个吸附剂床(Ai)，其配置被称为a/b/c/d型，其中该床的分配如下：
a是区域1中的床数量；
b是区域2中的床数量；
c是区域3中的床数量；
d是区域4中的床数量；
a＝(n*0.208)*(1±0.2)；
b＝(n*0.375)*(1±0.2)；
c＝(n*0.292)*(1±0.2)；和
d＝(n*0.125)*(1±0.2)，
n是该塔中的吸附剂床的数量。
11.如权利要求1所述的方法，其中在区域1至4之间分配着多个吸附剂床(Ai)，其配置被称为a/b/c/d型，其中该床的分配如下：
a是区域1中的床数量；
b是区域2中的床数量；
c是区域3中的床数量；
d是区域4中的床数量；
a＝3；
b＝6；
c＝4；和
d＝2。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述塔包括n个吸附剂床(Ai)，n是6至24的自然整数。
13.如权利要求1所述的方法，其中所述塔包括n个吸附剂床(Ai)，n是8至15的自然整数。
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