CN207253810U - 一种芳烃吸附用模拟移动床 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及芳烃吸附分离领域，具体涉及芳烃吸附用模拟移动床及其冲洗方法。该模拟移动床包括：出料口和进料口与所述格栅相应设置，位于吸附剂床层之间的格栅内设置有流体收集分配器用于向吸附剂床层内输送进料或者收集吸附剂床层的出料，流体收集分配器与对应于该格栅的进料口和出料口的连通，该模拟移动床还具有外部管线a以及冲洗单元，在第n个格栅压差升高的情形下，开启与第n‑1个出料口对应的支管上的阀门、以及与第n+1个进料口对应的支管上的阀门，以将第n‑1个出料口和第n+1个进料口连通，并通过冲洗单元对第n个格栅进行冲洗。还涉及模拟移动床的冲洗方法。该模拟移动床实施简便，操作灵活，安全性高，延长了停工反冲洗效果的时间。

Description

一种芳烃吸附用模拟移动床

技术领域

本实用新型涉及芳烃吸附分离领域，具体涉及一种芳烃吸附用模拟移动床及其冲洗方法。

背景技术

对二甲苯(PX)作为聚酯工业的主要原料，近年来在芳烃产品中备受关注。PX产业链上游目前主要来源于石油，下游99％以上用于生产PTA(精对苯二甲酸)，中国已成为芳烃链产品PX、PTA最大的消费市场之一。由于PX下游需求快速增长，供需缺口不断加大，对外依存度长期超过50％，超大规模芳烃联合装置成为生产PX的重要来源。

其中，采用液相模拟移动技术的吸附塔为整个联合装置的核心，在吸附剂和格栅密集交叉的使用模式，每一次床层切换都会造成格栅内部微量的位移，当到达金属软管或某内件的疲劳极限时，吸附剂泄漏就会发生，并逐渐发展成为格栅压差高，衍生为吸附剂泄漏至分馏循环，循环物流再次夹带吸附剂返回至模拟移动床各层，并引起全部格栅压差增高，催生新的漏点、加速格栅压差增长的速度。格栅压差的上涨带来了物流分配的不均匀，导致了塔内线速度的失衡，引起物料返混和纯度急剧下降。

因此，如何及时在线降低吸附剂泄漏格栅的压差，防止吸附剂泄漏的进一步扩大化亟待解决，研究能够提高吸附分离效果的芳烃吸附用模拟移动床具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的格栅压差的上涨导致物流分配不均匀，进而导致了模拟移动床内线速度的失衡，引起物料返混和纯度急剧下降的问题，提供一种芳烃吸附用模拟移动床及其冲洗方法，该芳烃吸附用模拟移动床能够有效缓解吸附剂泄漏后格栅压差的激增，明显延长了停工反冲洗效果的持续时间。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供了一种芳烃吸附用模拟移动床，该模拟移动床包括：设置在模拟移动床内的N个吸附剂床层、N+1个格栅、N+1个出料口和N+1个进料口，所述出料口和所述进料口与所述格栅相应设置，每个吸附剂床层内填充有用于吸附芳烃的固体吸附剂，所述格栅设置在各床层间以及模拟移动床的两端，位于吸附剂床层之间的格栅内设置有流体收集分配器用于向吸附剂床层内输送进料或者收集吸附剂床层的出料，流体收集分配器与对应于该格栅的进料口和出料口的连通，该模拟移动床还具有外部管线a以及冲洗单元，所述外部管线a包括总管、与总管连通的2N个支管以及设置在各支管上的阀门，所述支管与第2个至第N个格栅对应的出料口和进料口一一对应相接，在第n个格栅压差升高的情形下，开启与第n-1个出料口对应的支管上的阀门、以及与第n+1个进料口对应的支管上的阀门，以将第n-1个出料口和第n+1个进料口连通，并通过冲洗单元对第n个格栅进行冲洗，N为3以上的整数，n为大于等于3且小于N+1的整数，且由模拟移动床的顶部向下计数。

优选地，所述冲洗单元包括：第一冲洗管道和第一收集管道，第一冲洗管道包括总管、与总管连通的N个支管以及设置在各支管上的阀门，所述支管与第2个至第N个格栅对应的进料口一一对应相接，第一收集管道包括总管、与总管连通的N个支管以及设置在各支管上的阀门，所述支管与第2个至第N个格栅对应的出料口一一对应相接，在第n个格栅压差升高的情形下，开启与第n个进料口对应的支管上的阀门并开启第一收集管道支管上的阀门以正向冲洗第n个格栅中的流体收集分配器。

优选地，所述冲洗单元还包括：第二冲洗管道和第二收集管道，第二冲洗管道包括总管、与总管连通的N个支管以及设置在各支管上的阀门，所述支管与第2个至第N个格栅对应的出料口一一对应相接，第二收集管道包括总管、与总管连通的N个支管以及设置在各支管上的阀门，所述支管与第2个至第N个格栅对应的进料口一一对应相接，在第n个格栅压差升高的情形下，开启与第n个出料口对应的支管上的阀门并开启第二收集管道支管上的阀门以反向冲洗第n个格栅中的流体收集分配器。

优选地，所述模拟移动床外部管线a上设置有流量控制装置用于控制该管线内物料的流量。

优选地，该装置还包括：用于收集来自第一收集管道和第二收集管道的固体吸附剂的收集过滤装置，所述第一收集管道和第二收集管道的总管与收集过滤装置的入口连接，第一收集管道和第二收集管道上设置有阀门能够在第n个格栅压差升高的情形下控制固体吸附剂向收集过滤装置的输送。

优选地，所述第一收集管道和第二收集管道倾斜向下设置，且管道内物流的流向与水平线具有夹角。

优选地，所述收集过滤装置包括：收集容器和与收集容器相连接的设置在其下方的沉降罐，所述收集容器侧壁上设置有入口，所述入口与第一收集管道和第二收集管道相连接。

优选地，所述收集容器与沉降罐通过球阀连接。

优选地，所述收集容器为筒状，该收集容器内设置有筛筒，第一收集管道和第二收集管道通过收集容器侧壁的入口延伸至筛筒内，所述筛筒用于过滤混合物料中的固体吸附剂，使得固体吸附剂留在筛筒内。

优选地，所述沉降罐为立式罐，且所述沉降罐内径向设置有圆形筛网用于过滤固体吸附剂中的液体。

优选地，所述沉降罐设置有用于向罐内输送惰性气体的惰性气体入口和用于从罐体底部排出液体的液体出口。

本实用新型另一方面还提供了一种芳烃吸附用模拟移动床在线冲洗的方法，该方法包括：当第n个格栅压差升高时，关闭该格栅床层的进料口和出料口，并将第n-1个出料口与第n+1个进料口进行连通，然后对第n个格栅进行冲洗。

优选地，所述冲洗的方式包括：使用解析剂正向冲洗压差升高的格栅。

优选地，所述冲洗的方式包括：使用解析剂反向冲洗压差升高的格栅。

本实用新型的模拟移动床及其在线冲洗方法，能够有效缓解吸附剂泄漏后格栅压差的激增，明显延长了停工反冲洗效果的持续时间；且当格栅固体吸附剂泄漏时，可以及时隔离并在线冲洗泄漏的格栅内堵塞的流体收集分配器，进而防止泄漏的固体吸附剂堵塞其它相邻格栅，从而导致整体设备运行故障。该模拟移动床实施简便，操作灵活，降低了模拟移动床运行过程中的运行成本，并且该模拟移动床环保安全。

附图说明

图1是本实用新型一种芳烃吸附用模拟移动床具体实施方式的结构示意图；

图2是本实用新型一种优选实施方式的收集过滤装置的结构示意图。

附图标记说明

1 床层 2 第一冲洗管道 3 第一收集管道 4 第二冲洗管道

5 第二收集管道

6 收集过滤装置

601 收集容器 602 沉降罐 603 球阀 604 筛筒

605 筛网 606 惰性气体入口 607 液体出口

具体实施方式

本实用新型一方面提供了一种芳烃吸附用模拟移动床，如图1所示，该模拟移动床包括：设置在模拟移动床内的N个吸附剂床层1、N+1个格栅、N+1个出料口和N+1个进料口，所述出料口和所述进料口与所述格栅相应设置，每个吸附剂床层1内填充有用于吸附芳烃的固体吸附剂，所述格栅设置在各床层间以及模拟移动床的两端，位于吸附剂床层之间的格栅内设置有流体收集分配器用于向吸附剂床层内输送进料或者收集吸附剂床层的出料，流体收集分配器与对应于该格栅的进料口和出料口的连通，该模拟移动床还具有外部管线a以及冲洗单元，所述外部管线a包括总管、与总管连通的2N个支管以及设置在各支管上的阀门，所述支管与第2个至第N个格栅对应的出料口和进料口一一对应相接，在第n个格栅压差升高的情形下，开启与第n-1个出料口对应的支管上的阀门、以及与第n+1个进料口对应的支管上的阀门，以将第n-1个出料口和第n+1个进料口连通，并通过冲洗单元对第n个格栅进行冲洗，N为3以上的整数，n为大于等于3且小于N+1的整数，且由模拟移动床的顶部向下计数。

本实用新型中，芳烃吸附用模拟移动床可以为本领域各种模拟移动床，例如该模拟移动床可以为吸附塔，具体的模拟移动床的操作技术可以参见文献“《石油化工》，2005年9期，国产RAX-2000A型对二甲苯吸附剂小型模拟移动床实验”中的内容。

本实用新型中，床层的出料口与格栅的出料口是同一物料口的不同表述形式，同理，床层的入料口与格栅的入料口也是同一物料口的不同表述形式。

本实用新型中，优选地，所述冲洗单元包括：第一冲洗管道2和第一收集管道3，第一冲洗管道2包括总管、与总管连通的N个支管以及设置在各支管上的阀门，所述支管与第2个至第N个格栅对应的进料口一一对应相接，第一收集管道3包括总管、与总管连通的N个支管以及设置在各支管上的阀门，所述支管与第2个至第N个格栅对应的出料口一一对应相接，在第n个格栅压差升高的情形下，开启与第n个进料口对应的支管上的阀门并开启第一收集管道3支管上的阀门以正向冲洗第n个格栅中的流体收集分配器，从而能够防止格栅压差上升而严重影响芳烃吸附用模拟移动床的运行和纯化效果。

本实用新型中，优选地，所述冲洗单元还包括：第二冲洗管道4和第二收集管道5，第二冲洗管道4包括总管、与总管连通的N个支管以及设置在各支管上的阀门，所述支管与第2个至第N个格栅对应的出料口一一对应相接，第二收集管道5包括总管、与总管连通的N个支管以及设置在各支管上的阀门，所述支管与第2个至第N个格栅对应的进料口一一对应相接，在第n个格栅压差升高的情形下，开启与第n个出料口对应的支管上的阀门并开启第二收集管道5支管上的阀门以反向冲洗第n个格栅中的流体收集分配器，从而能够防止格栅压差上升而严重影响芳烃吸附用模拟移动床的运行和纯化效果。

本实用新型中，优选地，模拟移动床外部管线a上设置有流量控制装置用于控制该管线内物料的流量，从而能够在线调整流量，在线监测效果。

本实用新型中，每个格栅均可以设置有压力检测器以用于实时检测格栅中的压力，当格栅压差超过60KPa时，优选开启进料口和出料口的阀门使得第一冲洗管道3和第一收集管道4发挥作用以正向冲洗压差升高(固体吸附剂泄漏)的格栅或者使得第二冲洗管道4和第二收集管道5发挥作用以反向冲洗压差升高(固体吸附剂泄漏)的格栅。本实用新型中，正向指的是指同一层格栅沿进料口到出料口的方向，反向指的是同一层格栅沿出料口到进料口的方向。

本实用新型中，第一冲洗管道2和第二冲洗管道4可以相连通，也可以不连通，图1示出了第一冲洗管道2和第二冲洗管道4相连通的示例，当第一冲洗管道2和第二冲洗管道4相连通时，两者均可以与解析剂供应管线相连通。来自解析剂提供源的解析剂经由解析剂供应管线后分别进入第一冲洗管道2和第二冲洗管道4用于冲洗压差升高的格栅内的流体收集分配器。

根据本实用新型所述的芳烃吸附用模拟移动床，可以只进行正向冲洗或者只进行反向冲洗，优选地，正向冲洗和反向冲洗间歇交替进行，从而能够进一步提高冲洗效果。正向冲洗和反向冲洗之间的间隙冲洗时间可以为15-20分钟，整个冲洗过程只要使得压差升高的格栅中的压差低于35KPa即可停止。本实用新型中，压差的定义为相邻两层格栅进料口压力的差值(表压)。

本实用新型的芳烃吸附用模拟移动床可以用于分离各种含有芳烃类物质的物料，例如可以用于分离含有对二甲苯物料。该物料例如可以为对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯和乙苯中的至少一种。本实用新型中，解析剂的具体种类可以根据待分离纯化的物质以及含有该物质的物料的种类所确定，例如当从混合二甲苯中分离对二甲苯时，解析剂可以为对二乙基苯或甲苯中的一种。本实用新型中，当从混合二甲苯中分离对二甲苯时，固体吸附剂可以为本领域各种能够吸附待分离物料中的对二甲苯的吸附剂，例如可以为固体吸附剂RAX-3000、SPX3000和ADS37中的至少一种。

本实用新型中，该装置还优选包括：用于收集来自第一收集管道3和第二收集管道5的固体吸附剂的收集过滤装置6，所述第一收集管道3和第二收集管道5的总管与收集过滤装置6的入口连接，第一收集管道3和第二收集管道5上设置有阀门能够在第n个格栅压差升高的情形下控制固体吸附剂向收集过滤装置6的输送。

本实用新型中，第一收集管道3和第二收集管道5可以连通或者不连通，只要两者均与收集过滤装置6的入口连接即可，如图1所示，第一收集管道3和第二收集管道5可以通过管线连通后与收集过滤装置6的入口连接。

本实用新型中，第一收集管道3和第二收集管道5上设置有阀门，阀门的在管道上的具体位置可以根据实际情况所确定，只要能够控制第一收集管道3和第二收集管道5与收集过滤装置6的连通即可。

本实用新型中，由于冲洗后的解析剂中夹带有大量固体颗粒，导致各管线上的阀门隔离困难，为了避免固体吸附剂在管道中的堆积，便于物流夹带体吸附剂流动至收集过滤装置6，优选地，所述第一收集管道3和第二收集管道5倾斜向下设置，且管道内物流的流向与水平线具有夹角，进一步优选地，所述夹角为锐角，更进一步优选地，所述夹角为5-10度。

本实用新型中，在一种优选实施方式中，如图2所示，所述收集过滤装置6包括：收集容器601和与收集容器相连接的设置在其下方的沉降罐602，所述收集容器601侧壁上设置有入口，所述入口与第一收集管道3和第二收集管道5相连接，从而能够全密闭收集冲洗出的固体吸附剂且该收集过滤装置6更环保安全。

本实用新型中，所述收集容器601的侧壁上还设置有液体出口(未示出)，该液体出口通过管线将收集容器601中的液体(含有解析剂的油)排出收集容器601。

本实用新型中，优选地，所述收集容器601与沉降罐602通过球阀603连接，当收集容器601内的压差大于100KPa时，打开球阀603，使得收集容器601中的固体吸附剂和少量液体通过该球阀603进入收集容器601下方的沉降罐602。本实用新型的球阀优选为在175-185℃，1.5-2.5MPa工况下能够具有密封性的表面钢化处理的全通径球阀，从而能够有效的避免阀门密封性降低所带来的高温油气作业风险。

本实用新型中，所述收集容器601可以为筒状，优选地，该收集容器601内设置有筛筒604，第一收集管道3和第二收集管道5通过收集容器601侧壁的入口延伸至筛筒604内，所述筛筒604用于过滤混合物料中的固体吸附剂，使得固体吸附剂留在筛筒内，从而能够及时地初步分离并储存固体吸附剂。

本实用新型中，优选地，收集容器601与第一收集管道3和第二收集管道5密封连接，收集容器601与沉降罐602密封连接，从而实现了全密闭的格栅冲洗和固体吸附剂收集，极大地减少了热烃环境的高危操作，减低了对环境的污染。

本实用新型中，所述沉降罐602可以为立式罐，且所述沉降罐602内径向设置有圆形筛网605用于过滤固体吸附剂中的液体，该筛网605能够进一步过滤掉物料中的少量液体，使得固体吸附剂留在筛网605上方，液体从筛网漏到沉降罐602底部。

本实用新型中，优选地，所述沉降罐602设置有用于向罐内输送惰性气体的惰性气体入口606和用于从罐体底部排出液体的液体出口607。当打开球阀使得收集容器601中的固体吸附剂和少量液体通过该球阀603进入收集容器601下方的沉降罐602后，通过惰性气体入口606向沉降罐602中输送惰性气体，从而使得固体吸附剂中混有的少量液体较快速地通过筛网，并且，该惰性气体能够使得沉降罐602内处于惰性气氛中，降低了沉降罐602内油气挥发自燃爆炸的风险。

本实用新型中，除了上述所提及的球阀外，其它阀门均优选为倒45度设置，以防开关不严。倒45度设置是阀杆的朝向相对水平位置为右下方或左下方45°，以实现阀门密封槽道的自冲洗效果。特别地，由于从模拟移动床堵塞格栅流出的物料中含有大量的固体颗粒，因此，第一收集管道3和第二收集管道5上的阀门优选倒45度设置。

本实用新型另一方面提供了一种芳烃吸附用模拟移动床在线冲洗的方法，该方法包括：当第n个格栅压差升高时，关闭该格栅床层的进料口和出料口，并将第n-1个出料口与第n+1个进料口进行连通，然后对第n个格栅进行冲洗。

根据本实用新型所述的方法，所述冲洗的方式优选包括：使用解析剂正向冲洗压差升高的格栅，从而能够防止格栅压差上升而严重影响芳烃吸附用模拟移动床的运行和纯化效果。

根据本实用新型所述的方法，所述冲洗的方式优选包括：使用解析剂反向冲洗压差升高的格栅，从而能够防止格栅压差上升而严重影响芳烃吸附用模拟移动床的运行和纯化效果。

根据本实用新型所述的方法，可以只进行正向冲洗或者只进行反向冲洗，优选地，正向冲洗和反向冲洗间歇交替进行，从而能够进一步提高冲洗效果。正向冲洗和反向冲洗之间的间隙冲洗时间可以为15-20分钟，整个冲洗过程只要使得压差升高的格栅中的压差低于35KPa即可停止。

综上，采用本实用新型提供的芳烃吸附用模拟移动床及其在线冲洗方法，具有操作灵活，实施简便，产品纯度提升快，环保安全等优点，有效缓解了吸附剂泄漏后格栅压差激增，分离纯度下降等负面效应，明显延长了停工反冲洗的间隔时间，节省芳烃吸附用模拟移动床运行过程中的成本。

以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种芳烃吸附用模拟移动床，其特征在于，该模拟移动床包括：设置在模拟移动床内的N个吸附剂床层(1)、N+1个格栅、N+1个出料口和N+1个进料口，所述出料口和所述进料口与所述格栅相应设置，每个吸附剂床层(1)内填充有用于吸附芳烃的固体吸附剂，所述格栅设置在各床层间以及模拟移动床的两端，位于吸附剂床层之间的格栅内设置有流体收集分配器用于向吸附剂床层内输送进料或者收集吸附剂床层的出料，流体收集分配器与对应于该格栅的进料口和出料口的连通，该模拟移动床还具有外部管线a以及冲洗单元，所述外部管线a包括总管、与总管连通的2N个支管以及设置在各支管上的阀门，所述支管与第2个至第N个格栅对应的出料口和进料口一一对应相接，在第n个格栅压差升高的情形下，开启与第n-1个出料口对应的支管上的阀门、以及与第n+1个进料口对应的支管上的阀门，以将第n-1个出料口和第n+1个进料口连通，并通过冲洗单元对第n个格栅进行冲洗，N为3以上的整数，n为大于等于3且小于N+1的整数，且由模拟移动床的顶部向下计数。

2.根据权利要求1所述的芳烃吸附用模拟移动床，其特征在于，所述冲洗单元包括：第一冲洗管道(2)和第一收集管道(3)，第一冲洗管道(2)包括总管、与总管连通的N个支管以及设置在各支管上的阀门，所述支管与第2个至第N个格栅对应的进料口一一对应相接，第一收集管道(3)包括总管、与总管连通的N个支管以及设置在各支管上的阀门，所述支管与第2个至第N个格栅对应的出料口一一对应相接，在第n个格栅压差升高的情形下，开启与第n个进料口对应的支管上的阀门并开启第一收集管道(3)支管上的阀门以正向冲洗第n个格栅中的流体收集分配器。

3.根据权利要求1所述的芳烃吸附用模拟移动床，其特征在于，所述冲洗单元还包括：第二冲洗管道(4)和第二收集管道(5)，第二冲洗管道(4)包括总管、与总管连通的N个支管以及设置在各支管上的阀门，所述支管与第2个至第N个格栅对应的出料口一一对应相接，第二收集管道(5)包括总管、与总管连通的N个支管以及设置在各支管上的阀门，所述支管与第2个至第N个格栅对应的进料口一一对应相接，在第n个格栅压差升高的情形下，开启与第n个出料口对应的支管上的阀门并开启第二收集管道(5)支管上的阀门以反向冲洗第n个格栅中的流体收集分配器。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的芳烃吸附用模拟移动床，其特征在于，所述模拟移动床外部管线a上设置有流量控制装置用于控制该管线内物料的流量。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的芳烃吸附用模拟移动床，其特征在于，该装置还包括：用于收集来自第一收集管道(3)和第二收集管道(5)的固体吸附剂的收集过滤装置(6)，所述第一收集管道(3)和第二收集管道(5)的总管与收集过滤装置(6)的入口连接，第一收集管道(3)和第二收集管道(5)上设置有阀门能够在第n个格栅压差升高的情形下控制固体吸附剂向收集过滤装置(6)的输送。

6.根据权利要求5所述的芳烃吸附用模拟移动床，其特征在于，所述第一收集管道(3)和第二收集管道(5)倾斜向下设置，且管道内物流的流向与水平线具有夹角。

7.根据权利要求5所述的芳烃吸附用模拟移动床，其特征在于，所述收集过滤装置(6)包括：收集容器(601)和与收集容器相连接的设置在其下方的沉降罐(602)，所述收集容器(601)侧壁上设置有入口，所述入口与第一收集管道(3)和第二收集管道(5)相连接。

8.根据权利要求7所述的芳烃吸附用模拟移动床，其特征在于，所述收集容器(601)与沉降罐(602)通过球阀(603)连接。

9.根据权利要求7所述的芳烃吸附用模拟移动床，其特征在于，所述收集容器(601)为筒状，该收集容器(601)内设置有筛筒(604)，第一收集管道(3)和第二收集管道(5)通过收集容器(601)侧壁的入口延伸至筛筒(604)内，所述筛筒(604)用于过滤混合物料中的固体吸附剂，使得固体吸附剂留在筛筒内。

10.根据权利要求7所述的芳烃吸附用模拟移动床，其特征在于，所述沉降罐(602)为立式罐，且所述沉降罐(602)内径向设置有圆形筛网(605)用于过滤固体吸附剂中的液体。

11.根据权利要求7所述的芳烃吸附用模拟移动床，其特征在于，所述沉降罐(602)设置有用于向罐内输送惰性气体的惰性气体入口(606)和用于从罐体底部排出液体的液体出口(607)。