KR20190143399A

KR20190143399A - 감소된 수의 베드들 및 바이패스 유체 유동을 갖는 시뮬레이션된 이동 베드 분리 방법 및 디바이스

Info

Publication number: KR20190143399A
Application number: KR1020190072370A
Authority: KR
Inventors: 르 꼬끄 다미앵 레네뀌젤; 제라르 오띠에; 고프 삐에르-이브 르; 파비앙 랑베르
Original assignee: 아이에프피 에너지스 누벨
Priority date: 2018-06-20
Filing date: 2019-06-18
Publication date: 2019-12-30
Also published as: EP3583988B1; JP7412904B2; FR3082755B1; CN110613953B; US11179655B2; EP3583988A1; CN110613953A; TW202017633A; US20190388802A1; TWI833767B; FR3082755A1; JP2020022953A

Abstract

공급원료 (F) 의 시뮬레이션된 이동 베드 (SMB) 분리를 위한 방법으로서, 그 방법에서, 적어도 하나의 구역 (1, 2, 3, 4) 은 3개 미만의 베드들을 포함하고, 상기 구역을 획정하고 상기 구역의 업스트림에 위치된 스트림 (D, E, F, R) 이 바이패스 라인 (L_i _/i+1) 을 통해 플레이트 (P_i) 에서 주입 또는 회수되면, 상기 구역을 획정하고 상기 구역의 다운스트림에 위치된 스트림은 바이패스 라인 (L_j _/j+1) 을 통해 플레이트 (P_j) 에서 주입/회수되고, 그리고 상기 구역을 획정하고 상기 구역의 다운스트림에 위치된 스트림이 바이패스 라인 (L_i _-1/i) 을 통해 플레이트 (P_i) 에서 주입 또는 회수되면, 상기 구역을 획정하고 상기 구역의 업스트림에 위치된 스트림은 바이패스 라인 (L_j-1/j) 을 통해 플레이트 (P_j) 에서 주입/회수된다.

Description

감소된 수의 베드들 및 바이패스 유체 유동을 갖는 시뮬레이션된 이동 베드 분리 방법 및 디바이스{SIMULATED MOVING BED SEPARATION METHOD AND DEVICE WITH REDUCED NUMBER OF BEDS AND BYPASS FLUID FLOW}

본 발명은 증류에 의해 분리하기 어려운 천연 제품 또는 화학 제품의 분리의 분야에 관한 것이다. 그 후, 시뮬레이션된 항류 또는 시뮬레이션된 병류 중 어느 하나를 사용하여 시뮬레이션된 이동 베드 분리 방법들 또는 디바이스들의 명칭으로 알려진 일련의 방법들 및 관련 디바이스들이 사용되고, 이는 이하 약어 "SMB" 로 지칭될 것이다.

해당 분야들은, 명백하게 그리고 배타적이지 않게, 다음과 같다:

한편으로, 노멀 파라핀들의, 다른 한편으로, 분지형 파라핀들, 나프텐 및 방향족으로부터의 분리;

올레핀/파라핀 분리;

다른 C8 방향족 이성질체들로부터의 파라자일렌의 분리;

다른 C8 방향족 이성질체들로부터의 메타자일렌의 분리; 및

다른 C8 방향족 이성질체들로부터의 에틸벤젠의 분리.

정유 및 석유화학 단지들 외에도, 글루코스/과당 분리, 크레졸 위치 이성질체들, 광학 이성질체 등의 분리를 포함한 다수의 다른 어플리케이션들이 존재한다.

SMB 분리는 종래 기술에서 널리 공지되어 있다. 일반적인 규칙으로서, 시뮬레이션된 이동 베드 기술을 사용하는 컬럼은 적어도 3개의 구역들, 및 가능하게는 4개 또는 5개의 구역들을 포함하고, 이들 구역들의 각각은 특정 수의 연속적인 베드들로 구성되며, 각각의 구역은 공급 포인트와 회수 포인트 사이에서 그 위치에 의해 정의된다. 통상적으로, SMB 컬럼에는 분별될 적어도 하나의 공급원료 및 탈착제 (종종, 용리제로서 지칭됨) 가 공급되고, 적어도 하나의 라피네이트 및 추출물이 상기 컬럼으로부터 회수된다.

공급 및 회수 포인트들은 시간의 경과에 따라 수정되며, 통상적으로, 하나의 베드에 대응하는 양만큼 동일한 방향으로 시프트된다.

정의에 의해, 동작 구역들의 각각은 숫자에 의해 지정된다:

구역 1 = 추출물로부터 화합물들의 탈착을 위한 구역, 이 구역은 탈착제의 주입과 추출물의 취출 사이에 포함됨;

구역 2 = 라피네이트로부터 화합물들의 탈착을 위한 구역, 이 구역은 추출물의 취출과 분별될 공급원료의 주입 사이에 포함됨;

구역 3 = 추출물로부터 화합물들의 흡착을 위한 구역, 이 구역은 공급원료의 주입과 라피네이트의 회수 사이에 포함됨; 및

옵션적으로, 라피네이트의 회수와 탈착제의 주입 사이에 위치되는 구역 4.

최근 기술은 시뮬레이션된 이동 베드에서 공급원료들의 분리를 달성하는 것을 가능하게 하는 다양한 디바이스들 및 방법들을 심도있게 기술한다.

특허들 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 이 특별히 언급될 수도 있다. 이들 특허들은 또한, SMB 디바이스의 동작을 상세히 기술한다.

SMB 디바이스들은 통상적으로, 복수의 연속적인 흡착제 베드들로 분할된 하나 이상의 컬럼 (및 종종, 2개) 을 포함하며, 상기 베드들은 플레이트들에 의해 분리된다.

SMB 디바이스의 제어된 유체 분배 및 추출 수단은 통상적으로, 다음 2가지의 광범위한 기술 타입들 중 하나를 채용한다:

각각의 플레이트에 대해, 유체들을 공급 또는 회수하기 위한 복수의 제어된 온/오프 밸브들 중 어느 하나, 이들 밸브들은 통상적으로, 대응하는 플레이트의 바로 근처에 위치된다. 각각의 플레이트는 통상적으로, 공급원료 및 탈착제를 공급하는 것 및 추출물 및 라피네이트를 회수하는 것 각각을 위해, 온/오프 기반으로 제어되는 적어도 4개의 2방향 밸브들;

또는 플레이트들 모두에 걸쳐 유체들을 공급하거나 또는 회수하기 위한 다중방향 로터리 밸브를 포함한다.

본 발명은 특히, 다양한 유체들을 공급 및 회수하기 위한 복수의 밸브들을 채용하는 SMB 디바이스들의 맥락 내에 있다.

플레이트들의 각각은 통상적으로, 분배/추출 라인들 또는 시스템들에 의해 공급되는 "DME 플레이트들" 로서 지칭되는 복수의 분배-혼합-추출 패널들을 포함한다. 플레이트들은 임의의 타입 및 임의의 지오메트리일 수도 있다. 이들은 일반적으로, 컬럼의 단면의 인접 섹터들에 대응하는 패널들, 예를 들어, 특허 US 6,537,451, 도 8 에 개시된 바와 같이 각진 섹터들을 갖는 패널들, 또는 특허 US 6,797,175 에 기술된 바와 같이 원주로부터 절단된 평행한 섹터들을 갖는 패널들로 분할된다.

베드들의 각각에 걸친 분배는 이전 베드로부터 오는 메인 스트림의 수집, 보조 유체 또는 세컨더리 유체를 주입하면서 동시에 이들 2개의 유체들을 가능한 한 잘 혼합할 가능성, 또는 그렇지 않으면, 수집된 유체의 부분을 취출하고 디바이스 밖으로 내보내기 위해 추출하고 또한 유체를 다음 베드에 걸쳐 재분배할 가능성을 요구한다.

모든 SMB 디바이스들의 하나의 일반적인 과제는, 공급 및 회수 포인트들이 SMB 디바이스의 동작의 경과 동안 수정될 때, 유체들을 플레이트들에 공급하고 플레이트들로부터 유체들을 회수하는 회로 또는 회로들의 다양한 구역들에 있는 액체에 의해 발생된 오염을 최소화하는 것이다.

구체적으로, 동작 시퀀스의 경과 동안, 플레이트의 공급을 위한 라인, 챔버 또는 구역이 더 이상 프로세스 유체로 스위핑되지 않을 때, 이는 액체가 정체하는 데드 존이 되고, 다른 프로세스 유체가 다시 이를 통해 순환할 때까지 모션 중에 다시 설정되지 않는다. 그 후, SMB 디바이스가 동작하는 방식 때문에, 이것은 해당 라인에서 정체하였던 유체와는 일반적으로 상이한 프로세스 유체이다.

특히 상이한 조성들을 갖는 유체들의 혼합 또는 단기간 순환은, 조성에서의 불연속성들이 회피되어야 하는 이상적인 동작과 비교하여 해당 구역에서의 농도 프로파일에 외란들을 도입한다.

다른 과제는, 플레이트의 다양한 구역들 사이의 압력에서의 매우 작은 차이들의 결과로서, 하나의 동일한 플레이트의 상이한 구역들 사이의, 및 더 일반적으로, 하나의 동일한 플레이트의 전체 분배/추출 시스템의 잠재적인 재순환들에 있으며, 이들 중 어떤 것은 이상적인 동작과 비교하여 여전히 외란들을 도입한다.

재순환들 및 데드 존들과 연관된 이들 문제들을 다루기 위하여, 종래 기술에 공지된 다양한 기법들이 존재한다.

주어진 플레이트의 분배/추출 시스템을 비교적 순수한 탈착제 또는 원하는 생성물로 플러싱하는 것이 이미 제안되었다. 이러한 기법은 실제로, 원하는 생성물이 그 추출 시에 오염되는 것을 회피하는 것을 가능하게 한다. 하지만, 플러싱 액체는, 전위하고 있는 액체와는 크게 상이한 조성을 갖기 때문에, 이는 이상적인 동작에 유해한 조성에서의 불연속성들을 도입한다. 이러한 제 1 플러싱 변형예는 통상적으로 고 농도 구배로 단기간 플러싱을 수행한다. 이들 플러싱 동작들은 조성에서의 불연속성들의 영향들을 제한하기 위하여 기간이 특히 짧다.

특허들 US 5,972,224 및 US 6,110,364 에 기술된 바와 같은 다른 솔루션은 메인 스트림의 대부분이 컬럼 내부를 향해 통과하게 하고 및 이 스트림의 소수 (통상적으로 메인 스트림의 1% 내지 20%) 가 연속적인 플레이트들 사이에서 작동하는 외부 바이패스 라인들을 통해 외부를 향해 통과하게 하는 것이다. 상기 플레이트로부터 취해진 스트림을 사용한 플레이트의 레벨에서의 분배/추출 시스템의 플러싱은 통상적으로 계속적으로 수행되어, 분배/추출 시스템의 라인들 및 구역들은 더 이상 "데드" 가 아니지만 일정하게 플러싱된다.

바이패스 라인들을 통한 계속적인 플러싱을 갖는 그러한 시스템은 특허 FR 2,772,634 의 도 2 에 개시되어 있다. 바이패스 라인들은 일반적으로 직경이 작고, 작은 직경의 밸브를 포함하며, 이에 의해, 시스템의 비용을 감소시킨다.

특허들 US 5,972,224 및 US 6,110,364 의 교시에 따르면, 원하는 결과는 주어진 플레이트의 분배/추출 시스템이 전위된 액체 (분배 시스템에 존재하거나 또는 플레이트의 레벨에서 순환하는 액체) 의 조성과 매우 유사한 조성을 갖는 액체로 플러싱되게 하는 것이다. 이러한 방식으로, 상이한 조성들의 유체들의 혼합이 최소화되고, 조성에서의 불연속성들이 감소된다.

이를 위해, 특허들 US 5,972,224 및 US 6,110,364 는, 각각의 바이패스를 통한 통과의 속도가 SMB 디바이스의 메인 스트림에서의 농도 구배가 진행하는 속도와 실질적으로 동일하도록 바이패스들에서 플러싱 유량들을 구현할 것을 권장한다. 그 후, 플러싱은 "동기식" 또는 "동기식 유량" 이라고 일컬어진다. 따라서, 다양한 라인들 및 체적들이 그 안에서 발견된 액체의 조성과 실질적으로 동일한 조성을 갖는 유체로 플러싱되고, 바이패스를 통해 순환하는 액체는 메인 스트림의 조성이 실질적으로 동일한 포인트에서 재도입된다.

특허 FR 2,935,100 은, 적어도 하나의 폐쇄된 바이패스 라인이 상기 구역에 존재하는지 여부에 따라 주어진 동작 구역에서 바이패스 라인들에서의 유량들을 조절함으로써 방법의 성능을 개선시키는 것이 가능함을 보인다.

전술된 방법들은, 다수의 베드들을 포함하는 유닛에 대해 상업적 순도의 목적을 달성하는 것을 가능하게 한다. 하지만, 출원인 회사는 감소된 수의 베드들을 갖는, 예컨대, 평균 3개 미만의 베드들을 포함하는 적어도 하나의 구역을 갖는 시뮬레이션된 이동 베드 분리 유닛을 고려할 때, 특허들 US 5,972,224, US 6,110,364 및 FR 2,935,100 의 "동기식 플러싱" 교시들은 높은 수율 (97% 초과) 로 상업적 순도를 획득하기에 충분하지 않음을 입증할 수 있었다.

상기 언급된 맥락에서, 본 설명의 제 1 목적은 적은 수의 베드들을 사용하는, 그리고 동등한 수율에 대해, 더 높은 순도로 공급원료로부터 용질을 추출하는 것을 가능하게 하는 SMB 분리 방법을 제공하는 것이다. 구체적으로, 평균 3개 미만의 베드들을 포함하는 적어도 하나의 구역을 포함하는 SMB 디바이스가 사용될 때, 출원인 회사는, 놀랍게도, 높은 수율로의 순도의 상업적 레벨을 달성하는 것을 가능하게 하는 바이패스 라인들 그리고 주입 및 회수 라인들의 제한된 수의 동작 모드를 식별할 수 있었다. 제 2 목적은, 동등한 순도에 대해, 더 높은 수율로 공급원료로부터 용질을 추출하는 것을 가능하게 하는 방법을 제공하는 것이다.

제 1 양태에 따르면, 전술된 목적들은, 다른 이점들과 함께, 시뮬레이션된 이동 베드 분리 디바이스에서 공급원료의 시뮬레이션된 이동 베드 분리를 위한 방법에 의해 획득된다.

그 디바이스는:

분배/추출 시스템을 각각 포함하는 플레이트들에 의해 분리되는 복수의 흡착제 베드들을 포함하는 적어도 하나의 컬럼; 및

2개의 연속적인 플레이트들을 직접 접합시키는 외부 바이패스 라인들로서, 각각의 외부 바이패스 라인은 유체 공급 포인트들 및 유출물 회수 포인트들을 포함하는, 상기 외부 바이패스 라인들을 포함하고,

그 방법에서:

적어도 하나의 컬럼에는 공급원료 및 탈착제가 공급되고, 적어도 하나의 추출물 및 적어도 하나의 라피네이트가 적어도 하나의 컬럼으로부터 회수되고, 공급 및 회수 포인트들은, 시간의 경과 동안, 전환 기간을 갖는 하나의 흡착제 베드에 대응하는 양만큼 시프트되고, 디바이스의 복수의 동작 구역들, 특히, 다음의 주요 구역들:

추출물로부터 화합물들의 탈착을 위한 구역 1 로서, 이 구역은 탈착제에 대한 공급과 추출물의 회수 사이에 포함되는, 상기 구역 1,

라피네이트로부터 화합물들의 탈착을 위한 구역 2 로서, 이 구역은 추출물의 회수와 공급원료에 대한 공급 사이에 포함되는, 상기 구역 2,

추출물로부터 화합물들의 흡착을 위한 구역 3 으로서, 이 구역은 공급원료에 대한 공급과 라피네이트의 회수 사이에 포함되는, 상기 구역 3, 및

라피네이트의 회수와 탈착제에 대한 공급 사이에 위치되는 구역 4 를 결정하고;

그 방법에서:

구역이 3개 미만의 베드들을 포함하는 경우,

해당 구역을 획정하고 상기 구역의 업스트림에 위치된 스트림이 바이패스 라인 (L_i _/i+1) 을 통해 플레이트 (P_i) 에서 주입 또는 회수되면, 구역을 획정하고 상기 구역의 다운스트림에 위치된 스트림은 바이패스 라인 (L_j _/j+1) 을 통해 플레이트 (P_j) 에서 주입/회수되고, 그리고

해당 구역을 획정하고 상기 구역의 다운스트림에 위치된 스트림이 바이패스 라인 (L_i _-1/i) 을 통해 플레이트 (P_i) 에서 주입 또는 회수되면, 구역을 획정하고 상기 구역의 업스트림에 위치된 스트림은 바이패스 라인 (L_j _-1/j) 을 통해 플레이트 (P_j) 에서 주입/회수되고,

플레이트 (P_i) 는 컬럼의 하나의 플레이트에 대응하고,

플레이트 (P_j) 는 P_i 이외의 플레이트에 대응하고,

바이패스 라인 (L_i _-1/i) 은 2개의 연속적인 플레이트들 (P_i-1 및 P_i) 을 접합시키는 라인이고,

바이패스 라인 (L_i _/i+1) 은 2개의 연속적인 플레이트들 (P_i 및 P_i+1) 을 접합시키는 라인이고,

바이패스 라인 (L_j _-1/j) 은 2개의 연속적인 플레이트들 (P_j _-1 및 P_j) 을 접합시키는 라인이고,

바이패스 라인 (L_j _/j+1) 은 2개의 연속적인 플레이트들 (P_j 및 P_j ₊₁) 을 접합시키는 라인이다.

하나 이상의 실시형태들에 따르면, 구역 1 이 평균 3개 미만의 베드들을 포함하면, 탈착제가 바이패스 라인 (L_i _/i+1) 을 통해 플레이트 (P_i) 상에 주입될 때, 추출물은 바이패스 라인 (L_j/j+1) 을 통해 플레이트 (P_j) 상에서 회수되고;

구역 2 가 평균 3개 미만의 베드들을 포함하면, 공급원료가 바이패스 라인 (L_i-1/i) 을 통해 플레이트 (P_i) 상에 주입될 때, 추출물은 바이패스 라인 (L_j _-1/j) 을 통해 플레이트 (P_j) 상에서 회수되고;

구역 3 이 평균 3개 미만의 베드들을 포함하면, 공급원료가 바이패스 라인 (L_i/i+1) 을 통해 플레이트 (P_i) 상에 주입될 때, 라피네이트는 바이패스 라인 (L_j _/j+1) 을 통해 플레이트 (P_j) 상에서 회수되고; 그리고

구역 4 가 평균 3개 미만의 베드들을 포함하면, 탈착제가 바이패스 라인 (L_i _-1/i) 을 통해 플레이트 (P_i) 상에 주입될 때, 라피네이트는 바이패스 라인 (L_j _-1/j) 을 통해 플레이트 (P_j) 상에서 회수된다.

하나 이상의 실시형태들에 따르면, 구역 1 이 평균 3개 미만의 베드들을 포함하면, 추출물이 바이패스 라인 (L_i _-1/i) 을 통해 플레이트 (P_i) 상에서 회수될 때, 탈착제는 바이패스 라인 (L_j-1/j) 을 통해 플레이트 (P_j) 상에 주입되고;

구역 2 가 평균 3개 미만의 베드들을 포함하면, 추출물이 바이패스 라인 (L_i/i+1) 을 통해 플레이트 (P_i) 상에서 회수될 때, 공급원료는 바이패스 라인 (L_j _/j+1) 을 통해 플레이트 (P_j) 상에 주입되고;

구역 3 이 평균 3개 미만의 베드들을 포함하면, 라피네이트가 바이패스 라인 (L_i-1/i) 을 통해 플레이트 (P_i) 상에서 회수될 때, 공급원료는 바이패스 라인 (L_j _-1/j) 을 통해 플레이트 (P_j) 상에 주입되고; 그리고

구역 4 가 평균 3개 미만의 베드들을 포함하면, 라피네이트가 바이패스 라인 (L_i/i+1) 을 통해 플레이트 (P_i) 상에서 회수될 때, 탈착제는 바이패스 라인 (L_j _/j+1) 을 통해 플레이트 (P_j) 상에 주입된다.

하나 이상의 실시형태들에 따르면, 플레이트 (P_i) 는 바이패스 라인 (L_i _-1/i) 에 그리고 바이패스 라인 (L_i/i+1) 에 연결된다.

하나 이상의 실시형태들에 따르면, 각각의 플레이트는 비대칭 공급을 갖는 평행한 섹터 타입의 복수의 분배-혼합-추출 패널들을 포함한다.

하나 이상의 실시형태들에 따르면, 공급원료는 C8 방향족 탄화수소들의 혼합물 내에 파라자일렌 또는 메타자일렌을 함유한다.

제 1 양태에 따른 실시형태들은, 제 1 양태에 따른 방법들의 다른 특징들 및 이점들과 함께, 다음의 도면들을 참조하여 그리고 오로지 예시로서 및 제한없이 주어지는 뒤이어지는 설명을 읽을 시에 명백하게 될 것이다.

도 1 은 본 설명의 실시형태들에 따른 방법에서 사용되는 SMB 디바이스를 도시하며, 그 디바이스는 연속적인 플레이트들 (P_i-1, P_i, P_i+1, P_i+2) 및 베드들 (A_i _-1, A_i, A_i _+1, A_i ₊₂) 을 갖는 컬럼 및 외부 바이패스 라인들 (L_i _-1/i, L_i _/i+1, L_i _+1/i+2) 을 포함한다.
도 2 는 본 설명의 실시형태들에 따른 방법에서 사용되는 SMB 디바이스를 도시하며, 그 디바이스는 추출물로부터 화합물들의 탈착을 위한 구역 1 이 플레이트 (P_i) 에서의 탈착제 공급과 플레이트 (P_j) 에서의 추출물 회수 사이에 포함되는 동작 모드에 있다.
도 3 은 본 설명의 실시형태들에 따른 방법에서 사용되는 SMB 디바이스를 도시하며, 그 디바이스는 라피네이트로부터 화합물들의 탈착을 위한 구역 2 가 플레이트 (P_j) 에서의 추출물 회수와 플레이트 (P_i) 에서의 공급원료 (F) 공급 사이에 포함되는 동작 모드에 있다.
도 4 는 본 설명의 실시형태들에 따른 방법에서 사용되는 SMB 디바이스를 도시하며, 그 디바이스는 추출물로부터 화합물들의 흡착을 위한 구역 3 이 플레이트 (P_i) 에서의 공급원료 공급과 플레이트 (P_j) 에서의 라피네이트 회수 사이에 포함되는 동작 모드에 있다.
도 5 는 본 설명의 실시형태들에 따른 방법에서 사용되는 SMB 디바이스를 도시하며, 그 디바이스는 구역 4 가 플레이트 (P_j) 에서의 라피네이트 회수와 플레이트 (P_i) 에서의 탈착제 공급 사이에 포함되는 동작 모드에 있다.

본 발명의 목적은, 평균 3개 미만의 베드들을 포함하는 적어도 하나의 구역을 포함하는 SMB 디바이스가 사용될 때, 특허들 US 5,972,224, US 6,110,364 및 FR 2,935,100 의 교시들과 비교하여 시뮬레이션된 베드 분리 방법의 성능을 개선하는 것이다.

도 1 을 참조하면, 제한된 수의 베드들을 갖는 SMB 기술을 사용하여 높은 분리 성능을 달성하기 위해, 본 발명은 적어도 하나의 컬럼을 소유하는 SMB 디바이스에서 공급원료 (F) 의 SMB 분리를 위한 방법을 제안하며, 상기 컬럼은, 분배/추출 시스템을 각각 포함하는 플레이트들 (P_i) 에 의해 분리되는 복수의 흡착제 베드들 (A_i) 로 구성된다. SMB 디바이스는, 2개의 연속적인 플레이트들 (P_i, P_i+1) 을 직접 접합시키고, 특히, 상기 플레이트들이 플러싱되게 하는 외부 바이패스 라인들 (L_i _/i+1) 을 더 포함한다. 이들 바이패스 라인들 (L_i _/i+1) 의 각각이 플러싱 유량을 조절하기 위한 자동화된 수단을 포함하는 것이 가능하다.

하나 이상의 실시형태들에 따르면, 컬럼은 n개의 흡착제 베드들 (A_i) 을 포함한다. 하나 이상의 실시형태들에 따르면, n 은 6 과 15 사이, 바람직하게는 8 과 12 사이에 포함된 자연수이고, i 는 1 과 n 사이에 포함된 자연수이다.

SMB 분리 방법은 다음의 단계들을 포함한다: 공급원료 (F) 및 탈착제 (D) 가 공급되고, 적어도 하나의 추출물 (E) 및 적어도 하나의 라피네이트 (R) 가 회수되고, 공급 및 회수 포인트들은, 시간의 경과에 걸쳐, 전환 기간 (2개의 연속적인 공급/회수 전환들 사이의, ST 로 표기되는 기간) 을 갖는 하나의 흡착제 베드에 대응하는 양만큼 시프트되고, SMB 디바이스의 복수의 동작 구역들, 특히, 다음의 주요 구역들:

추출물로부터 화합물들의 탈착을 위한 구역 1 로서, 이 구역은 탈착제 (D) 에 대한 공급과 추출물 (E) 의 회수 사이에 포함되는, 상기 구역 1;

라피네이트로부터 화합물들의 탈착을 위한 구역 2 로서, 이 구역은 추출물 (E) 의 회수와 공급원료 (F) 에 대한 공급 사이에 포함되는, 상기 구역 2;

추출물로부터 화합물들의 흡착을 위한 구역 3 으로서, 이 구역은 공급원료에 대한 공급과 라피네이트 (R) 의 회수 사이에 포함되는, 상기 구역 3; 및

라피네이트 (R) 의 회수와 탈착제 (D) 에 대한 공급 사이에 위치되는 구역 4 를 결정함.

2개의 연속적인 플레이트들 (P_i, P_i+1) 을 직접 접합시키는 외부 바이패스 라인 (L_i _/i+1) 은 플레이트들 (P_i 및 P_i+1) 사이에 위치된 베드 (A_i) 가 상기 구역에 속할 때 구역에 속한다고 일컬어짐을 유의해야 한다. 부가적으로, n개의 흡착제 베드들 (A_i) 은 타입 a / b / c / d 인 것으로서 지칭되는 구성들에서 구역 1 내지 구역 4 사이에 분배되며, 이는 베드들의 분배가 다음과 같다고 일컬음을 의미한다:

a 는 구역 1 에서의 베드들의 평균 수이고;

b 는 구역 2 에서의 베드들의 평균 수이고;

c 는 구역 3 에서의 베드들의 평균 수이고; 그리고

d 는 구역 4 에서의 베드들의 평균 수임.

본 설명에서, "평균" 3개 미만의 베드들을 포함하는 구역은, 격리된 포인트들에서, 전환 기간 (ST) 의 부분 동안 (예컨대, 주입 포인트들 및 회수 포인트들의 전환들이 동위상이 아닐 때) 2개 초과의 베드들을 포함할 수도 있지만 전환 기간 (ST) 당 베드들의 평균 수가 엄격히 3 보다 적은 구역에 대응한다.

하나 이상의 실시형태들에 따르면:

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) 이다.

플레이트 (P_i) 에서 유체 (공급원료 (F) 또는 탈착제 (D)) 가 주입될 때 또는 유체 (추출물 (E) 또는 라피네이트 (R)) 가 회수될 때, 플레이트 (P_i) 에 연결된 2개의 바이패스 라인들 (L_i _-1/i 또는 L_i _/i+1) 중 하나에 연결되는 대응하는 주입 라인 (L_F 또는 L_D) 또는 회수 라인 (L_E 또는 L_R) 이 사용된다.

본 발명에 따른 방법은 다음의 규칙들을 존중한다는 것을 특징으로 한다:

A/ 구역이 3개 미만의 베드들을 포함하는 경우,

B/ 해당 구역을 획정하고 상기 구역의 다운스트림에 위치된 스트림이 바이패스 라인 (L_i _-1/i) 을 통해 플레이트 (P_i) 에서 주입 또는 회수되면, 구역을 획정하고 상기 구역의 업스트림에 위치된 스트림은 바이패스 라인 (L_j _-1/j) 을 통해 플레이트 (P_j) 에서 주입/회수되고,

플레이트 (P_i) 는 컬럼의 하나의 플레이트에 대응하고,

플레이트 (P_j) 는 P_i 이외의 플레이트에 대응하고,

j 는 1 과 n 사이에 포함된 자연수이고, i 와 상이하다.

구역이 3개 초과의 베드들을 포함하면, 규칙들 A/ 및 B/ 가 존중되는 한, 바이패스 라인 (L_i _/i+1) 또는 바이패스 라인 (L_i _-1/i) 을 통해 주입 또는 회수하는 것이 가능하다.

j 는 1 과 n 사이에 포함된 자연수이고, i 와 상이하다.

하나 이상의 실시형태들에 따르면, 구역 1 이 평균 3개 미만의 베드들을 포함하면, 탈착제가 바이패스 라인 (L_i _/i+1) 을 통해 플레이트 (P_i) 상에 주입될 때, 추출물은 바이패스 라인 (L_j _/j+1) 을 통해 플레이트 (P_j) 상에서 회수된다. 예를 들어, 도 2 를 참조하면, 구역 1 이 평균 3개 미만의 베드들을 포함하면, 탈착제가 바이패스 라인 (L_i/i+1) 을 통해 플레이트 (P_i) 상에 주입될 경우, 추출물은 바이패스 라인 (L_j/j+1) 을 통해 플레이트 (P_j) 상에서 회수되어야 한다.

하나 이상의 실시형태들에 따르면, 구역 2 가 평균 3개 미만의 베드들을 포함하면, 공급원료가 바이패스 라인 (L_i _-1/i) 을 통해 플레이트 (P_i) 상에 주입될 때, 추출물은 바이패스 라인 (L_j _-1/j) 을 통해 플레이트 (P_j) 상에서 회수된다. 예를 들어, 도 3 을 참조하면, 구역 2 가 평균 3개 미만의 베드들을 포함하면, 공급원료가 바이패스 라인 (L_i _-1/i) 을 통해 플레이트 (P_i) 상에 주입될 경우, 추출물은 바이패스 라인 (L_j-1/j) 을 통해 플레이트 (P_j) 상에서 회수되어야 한다.

하나 이상의 실시형태들에 따르면, 구역 3 이 평균 3개 미만의 베드들을 포함하면, 공급원료가 바이패스 라인 (L_i _/i+1) 을 통해 플레이트 (P_i) 상에 주입될 때, 라피네이트는 바이패스 라인 (L_j _/j+1) 을 통해 플레이트 (P_j) 상에서 회수된다. 예를 들어, 도 4 를 참조하면, 구역 3 이 평균 3개 미만의 베드들을 포함하면, 공급원료가 바이패스 라인 (L_i _/i+1) 을 통해 플레이트 (P_i) 상에 주입될 경우, 라피네이트는 바이패스 라인 (L_j/j+1) 을 통해 플레이트 (P_j) 상에서 회수되어야 한다.

하나 이상의 실시형태들에 따르면, 구역 4 가 평균 3개 미만의 베드들을 포함하면, 탈착제가 바이패스 라인 (L_i _-1/i) 을 통해 플레이트 (P_i) 상에 주입될 때, 라피네이트는 바이패스 라인 (L_j _-1/j) 을 통해 플레이트 (P_j) 상에서 회수된다. 예를 들어, 도 5 를 참조하면, 구역 4 가 평균 3개 미만의 베드들을 포함하면, 탈착제가 바이패스 라인 (L_i _-1/i) 을 통해 플레이트 (P_i) 상에 주입될 경우, 라피네이트는 바이패스 라인 (L_j-1/j) 을 통해 플레이트 (P_j) 상에서 회수되어야 한다.

하나 이상의 실시형태들에 따르면, 구역 1 이 평균 3개 미만의 베드들을 포함하면, 추출물이 바이패스 라인 (L_i _-1/i) 을 통해 플레이트 (P_i) 상에서 회수될 때, 탈착제는 바이패스 라인 (L_j-1/j) 을 통해 플레이트 (P_j) 상에 주입된다.

하나 이상의 실시형태들에 따르면, 구역 2 가 평균 3개 미만의 베드들을 포함하면, 추출물이 바이패스 라인 (L_i _/i+1) 을 통해 플레이트 (P_i) 상에서 회수될 때, 공급원료는 바이패스 라인 (L_j/j+1) 을 통해 플레이트 (P_j) 상에 주입된다.

하나 이상의 실시형태들에 따르면, 구역 3 이 평균 3개 미만의 베드들을 포함하면, 라피네이트가 바이패스 라인 (L_i _-1/i) 을 통해 플레이트 (P_i) 상에서 회수될 때, 공급원료는 바이패스 라인 (L_j-1/j) 을 통해 플레이트 (P_j) 상에 주입된다.

하나 이상의 실시형태들에 따르면, 구역 4 가 평균 3개 미만의 베드들을 포함하면, 라피네이트가 바이패스 라인 (L_i _/i+1) 을 통해 플레이트 (P_i) 상에서 회수될 때, 탈착제는 바이패스 라인 (L_j/j+1) 을 통해 플레이트 (P_j) 상에 주입된다.

각각의 플레이트 (P_i) 는 공급원료 (F) 를 공급하거나 탈착제 (D) 를 주입하고 라피네이트 (R) 또는 추출물 (E) 을 추출하는 순차적인 동작들을 달성하기 위한 2개의 챔버들을 포함한다. 본 발명은 플레이트 (P_i) 당 2개의 챔버들을 갖는 컬럼들에 관련된다. 2개의 챔버들을 사용하기 위한 다수의 가능한 솔루션들이 존재하며, 그들 중 각각의 챔버는 하나 이상의 스트림들의 주입 또는 회수를 위해 사용될 수 있다. 하나 이상의 실시형태들에 따르면, 제 1 챔버는 공급원료 (F) 또는 탈착제 (D) 를 주입하는 동작들을 수행하고, 다른 챔버는 라피네이트 (R) 또는 추출물 (E) 을 회수하는 동작들을 수행한다. 하나 이상의 실시형태들에 따르면, 하나의 챔버는 공급원료 (F) 를 주입하고 라피네이트 (R) 를 회수하기 위해 사용되고, 다른 챔버는 탈착제 (D) 의 주입 및 추출물 (E) 의 회수를 핸들링한다. 상기 예들은 비제한적이며, 2개의 챔버들의 다른 사용들이 가능하다. 각각의 베드 (i) 에는, 업스트림 플레이트의 하나의 챔버를 다운스트림 플레이트의 하나의 챔버에 연결하는 바이패스 라인이 장비된다.

하나 이상의 실시형태들에 따르면, 공급원료는 본질적으로 C8 방향족 화합물들 (예컨대, 자일렌들 및 에틸벤젠) 의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 하나 이상의 실시형태들에 따르면, 그 혼합물은 본질적으로 C8 방향족 화합물들의 적어도 95%, 바람직하게는 적어도 97% (예컨대, 적어도 99%) 를 포함한다.

본 발명에 따른 방법은, 더 상세하게, C8 방향족 탄화수소들의 혼합물 내에 파라자일렌 및/또는 메타자일렌을 함유하는 공급원료의 분리에 적용한다. 하나 이상의 실시형태들에 따르면, 공급원료는 공급원료의 총 중량에 대하여 적어도 15 wt% 의 파라자일렌 및/또는 30 wt% 의 메타자일렌을 포함한다.

중대한 산업적 중요성을 지닌 SMB 분리 방법의 일 예는, 상업적 순도의 파라자일렌, 통상적으로 적어도 99.7 wt% 의 순도, 및 에틸벤젠, 올소자일렌 및 메타자일렌에서 리치한 라피네이트를 생성하기 위하여 C8 방향족 부분들의 분리이다.

하나 이상의 실시형태들에 따르면, 흡착제는 포자사이트 타입, 즉, 타입 NaY, BaX, BaKX, BaLSX 의 제올라이트로 구성된 그룹으로부터 선택된다. 선호되게는, 흡착제는 BaX, BaKX, NaY 로 구성된 그룹으로부터 선택된다.

하나 이상의 실시형태들에 따르면, 탈착제는 디에틸벤젠 및 톨루엔의 하나 이상의 이성질체들로 구성된 그룹으로부터 선택된다. 선호되게는, 탈착제는 파라디에틸벤젠 및 톨루엔으로 구성된 그룹으로부터 선택된다.

하나 이상의 실시형태들에 따르면, 컬럼의 온도는 120℃ 와 190℃ 사이에 포함된다. 선호되게는, 컬럼의 온도는 150℃ 와 180℃ 사이에 포함된다.

하나 이상의 실시형태들에 따르면, 컬럼에서의 압력은 0.3　MPa 와 3　MPa 사이에 포함된다. 하나 이상의 실시형태들에 따르면, 컬럼에서의 압력은 0.5　MPa 와 3　MPa 사이에 포함된다. 하나 이상의 실시형태들에 따르면, 컬럼에서의 압력은 0.8　MPa 와 3　MPa 사이에 포함된다. 선호되게는, 컬럼에서의 압력은 1　MPa 와 2　MPa 사이에 포함된다.

하나 이상의 실시형태들에 따르면, 사용된 전환 기간 (ST) 은 20　초와 120　초 사이에 포함된다. 선호되게는, 사용된 전환 기간 (ST) 은 40　초와 100　초 사이에 포함된다.

물론, 이들 어플리케이션 예들은 완전히 비제한적이며, 다른 어플리케이션들이, 특히, 노멀 파라핀 또는 이소 파라핀 또는 노멀 올레핀 및 이소 올레핀의 분리의 분야에서 가능하다.

실시예들

본 발명은 다음의 실시예들을 읽는 것으로부터 더 잘 이해될 것이다.

실시예 1 (참조 방법)

공급원료의 주입 (L_F), 탈착제 (용리제 또는 용제로서도 또한 지칭될 수도 있음) 의 주입 (L_D), 추출물의 회수 (L_E) 및 라피네이트의 회수 (L_R) 를 갖는 길이 1.3m 및 내부 반경 3.5m 의 12개의 베드들로 구성된 SMB 유닛을 고려한다.

사용된 흡착제는 타입 BaX 의 제올라이트이고, 용리제는 파라디에틸벤젠이다. 온도는 175°C 이고, 압력은 15 bar 이다.

공급원료는 공급원료의 총 중량에 대하여 23 wt% 의 파라자일렌, 22 wt% 의 올소자일렌, 50 wt% 의 메타자일렌 및 5 wt% 의 에틸벤젠으로 구성된다. 채용된 전환 기간 (ST) 은 45 초이다.

공급원료 및 탈착제 주입 액체 유량들은 다음과 같다:

공급원료에 대해 565 m³.h^-1;

탈착제에 대해 710 m³.h^-1;

즉, 용제 비 S/F = 1.3 이다.

베드들은 2 / 5 / 3 / 2 구성으로 분배되며, 이는 베드들의 분배가 다음과 같다고 일컬음을 의미한다:

구역 1 에서의 2개의 베드들;

구역 2 에서의 5개의 베드들;

구역 3 에서의 3개의 베드들;

구역 4 에서의 2개의 베드들.

플레이트들은 2개의 혼합 챔버들을 갖는다. 총 체적 (V_i+ V_i+1+ VL_i _/i+1) 으로서, VL_i/i+1 은 플레이트 (P_i) 로부터 플레이트 (P_i+1) 로의 바이패스 라인의 체적이고 V_i 는 플레이트 (P_i) 에 대한 분배/추출 시스템의 체적인, 상기 총 체적은 플레이트 (P_i) 와 플레이트 (P_i+1) 사이에 포함된 베드의 체적의 3% 를 나타낸다.

동기화는 모든 개방된 바이패스 라인들에 대해 100% 로 설정된다.

참조 방법

유출물 (라피네이트 또는 추출물) 회수 라인들은 바이패스 라인 격리 밸브의 다운스트림 (더 간단히 "바이패스 라인 밸브의 다운스트림" 으로서 지칭됨) 에 위치된다.

(공급원료 또는 탈착제를 공급하는) 공급 라인들은 격리 밸브의 업스트림에 위치된다.

유체 (공급원료 또는 탈착제) 가 플레이트 (P_i) 에 주입될 때, 바이패스 라인 (L_i/i+1) 에 연결된 주입 라인이 사용된다. 그 후, 바이패스 라인 (L_i _/i+1) 을 격리하는 격리 밸브는, 주입된 유체가 실제로 플레이트 (P_i) 를 향해 유동함을 보장하기 위해 폐쇄된다.

유출물 (추출물 또는 라피네이트) 이 플레이트 (P_i) 에서 회수될 때, 바이패스 라인 (L_i-1/i) 에 연결된 회수 라인이 사용된다. 그 후, 바이패스 라인 (L_i _-1/i) 을 격리하는 격리 밸브가 폐쇄된다.

참조 방법의 구성의 명확한 이해를 얻기 위하여, 탈착제가 플레이트 (P₁) 에 주입될 때 그 방법의 구성에 대해 설명이 주어진다. 그 순간, 탈착제는 바이패스 라인 (L_1/2) 을 통해 주입된다. 그 후, 공급원료가 바이패스 라인 (L_8/9) 을 통해 플레이트 (P₈) 에 주입된다. 추출물이 바이패스 라인 (L_2/3) 을 통해 플레이트 (P₃) 에서 회수된다. 라피네이트가 바이패스 라인 (L_10/11) 을 통해 플레이트 (P₁₁) 에서 회수된다.

참조 방법에서, 구역 1 은 3개 미만의 베드들을 포함한다. 탈착제가 바이패스 라인 (L_i/i+1) 을 통해 플레이트 (P_i) 에 주입될 때, 추출물은 바이패스 라인 (L_j _-1/j (즉, L_i+1/i+2)) 을 통해 플레이트 (P_j (즉, P_i+2)) 에서 회수된다.

시뮬레이션에 의해, 99.88% 의 파라자일렌 순도 및 96.18% 의 파라자일렌 수율이 획득된다.

본 발명에 따른 방법

라피네이트 회수 라인은 바이패스 라인 격리 밸브의 다운스트림 (더 간단히 "바이패스 라인 밸브의 다운스트림" 으로서 지칭됨) 에 위치된다.

(공급원료 또는 탈착제를 공급하는) 공급 라인들 및 추출 라인은 격리 밸브의 업스트림에 위치된다.

추출물이 플레이트 (P_i) 에서 회수될 때, 바이패스 라인 (L_i _/i+1) 에 연결된 주입 라인이 사용된다. 그 후, 바이패스 라인 (L_i _/i+1) 을 격리하는 격리 밸브가 폐쇄된다.

라피네이트가 플레이트 (P_i) 에서 회수될 때, 바이패스 라인 (L_i _-1/i) 에 연결된 회수 라인이 사용된다. 그 후, 바이패스 라인 (L_i _-1/i) 을 격리하는 격리 밸브가 폐쇄된다.

참조 방법의 구성의 명확한 이해를 얻기 위하여, 탈착제가 플레이트 (P₁) 에 주입될 때 그 방법의 구성에 대해 설명이 주어진다. 그 순간, 탈착제는 바이패스 라인 (L_1/2) 을 통해 주입된다. 그 후, 공급원료가 바이패스 라인 (L_8/9) 을 통해 플레이트 (P₈) 에 주입된다. 추출물이 바이패스 라인 (L_3/4) 을 통해 플레이트 (P₃) 에서 회수된다. 라피네이트가 바이패스 라인 (L_10/11) 을 통해 플레이트 (P₁₁) 에서 회수된다.

본 발명에 따른 방법에서, 구역 1 은 3개 미만의 베드들을 포함한다. 탈착제가 바이패스 라인 (L_i _/i+1) 을 통해 플레이트 (P_i) 에 주입될 때, 추출물은 바이패스 라인 (L_j/j+1 (즉, L_i+2/i+3)) 을 통해 플레이트 (P_j (즉, P_i+2)) 에서 회수된다.

시뮬레이션에 의해, 99.91% 의 파라자일렌 순도 및 96.53% 의 파라자일렌 수율이 획득된다.

실시예 2

공급원료의 주입, 탈착제 (용리제 또는 용제로서도 또한 지칭될 수도 있음) 의 주입, 추출물의 회수 및 라피네이트의 회수를 갖는 길이 1.3m 및 내부 반경 3.5m 의 12개의 베드들로 구성된 SMB 유닛을 고려한다.

공급원료 및 탈착제 주입 액체 유량들은 다음과 같다:

공급원료에 대해 565 m³.h^-1;

탈착제에 대해 710 m³.h^-1;

즉, 용제 비 S/F = 1.3 이다.

구역 1 에서의 2개의 베드들;

구역 2 에서의 5개의 베드들;

구역 3 에서의 3개의 베드들;

구역 4 에서의 2개의 베드들.

참조 방법

유출물 (라피네이트 또는 추출물) 회수 라인들은 바이패스 라인 격리 밸브의 업스트림 (더 간단히 "바이패스 라인 밸브의 업스트림" 으로서 지칭됨) 에 위치된다.

(공급원료 또는 탈착제를 공급하는) 공급 라인들은 격리 밸브의 다운스트림에 위치된다.

유체 (공급원료 또는 탈착제) 가 플레이트 (P_i) 에 주입될 때, 바이패스 라인 (L_i _-1/i) 에 연결된 주입 라인이 사용된다. 그 후, 바이패스 라인 (L_i _-1/i) 을 격리하는 격리 밸브는, 주입된 유체가 실제로 플레이트 (P_i) 를 향해 유동함을 보장하기 위해 폐쇄된다.

유출물 (추출물 또는 라피네이트) 이 플레이트 (P_i) 에서 회수될 때, 바이패스 라인 (L_i/i+1) 에 연결된 회수 라인이 사용된다. 그 후, 바이패스 라인 (L_i _/i+1) 을 격리하는 격리 밸브가 폐쇄된다.

참조 방법의 구성의 명확한 이해를 얻기 위하여, 탈착제가 플레이트 (P₁) 에 주입될 때 그 방법의 구성에 대해 설명이 주어진다. 그 순간, 탈착제는 바이패스 라인 (L_12/1) 을 통해 주입된다. 그 후, 공급원료가 바이패스 라인 (L_7/8) 을 통해 플레이트 (P₈) 에 주입된다. 추출물이 바이패스 라인 (L_3/4) 을 통해 플레이트 (P₃) 에서 회수된다. 라피네이트가 바이패스 라인 (L_11/12) 을 통해 플레이트 (P₁₁) 에서 회수된다.

참조 방법에서, 구역 4 는 3개 미만의 베드들을 포함한다. 라피네이트가 바이패스 라인 (L_i _/i+1) 을 통해 플레이트 (P_i) 에서 회수될 때, 탈착제는 바이패스 라인 (L_j-1/j (즉, L_i+1/i+2)) 을 통해 플레이트 (P_j (즉, P_i+2)) 에 주입된다.

시뮬레이션에 의해, 99.76% 의 파라자일렌 순도 및 96.95% 의 파라자일렌 수율이 획득된다.

본 발명에 따른 방법

유출물 (라피네이트 또는 추출물) 회수 라인들 및 탈착제 주입 라인은 바이패스 라인 격리 밸브의 업스트림 (더 간단히 "바이패스 라인 밸브의 업스트림" 으로서 지칭됨) 에 위치된다.

공급원료 공급 라인은 격리 밸브의 다운스트림에 위치된다.

탈착제가 플레이트 (P_i) 에 주입될 때, 바이패스 라인 (L_i _/i+1) 에 연결된 주입 라인이 사용된다. 그 후, 바이패스 라인 (L_i _/i+1) 을 격리하는 격리 밸브는, 주입된 유체가 실제로 플레이트 (P_i) 를 향해 유동함을 보장하기 위해 폐쇄된다.

공급원료가 플레이트 (P_i) 에 주입될 때, 바이패스 라인 (L_i _-1/i) 에 연결된 주입 라인이 사용된다. 그 후, 바이패스 라인 (L_i _-1/i) 을 격리하는 격리 밸브는, 주입된 유체가 실제로 플레이트 (P_i) 를 향해 유동함을 보장하기 위해 폐쇄된다.

참조 방법의 구성의 명확한 이해를 얻기 위하여, 탈착제가 플레이트 (P₁) 에 주입될 때 그 방법의 구성에 대해 설명이 주어진다. 그 순간, 탈착제는 바이패스 라인 (L_1/2) 을 통해 주입된다. 그 후, 공급원료가 바이패스 라인 (L_7/8) 을 통해 플레이트 (P₈) 에 주입된다. 추출물이 바이패스 라인 (L_3/4) 을 통해 플레이트 (P₃) 에서 회수된다. 라피네이트가 바이패스 라인 (L_11/12) 을 통해 플레이트 (P₁₁) 에서 회수된다.

본 발명에 따른 방법에서, 구역 4 는 3개 미만의 베드들을 포함한다. 라피네이트가 바이패스 라인 (L_i _/i+1) 을 통해 플레이트 (P_i) 에서 회수될 때, 탈착제는 바이패스 라인 (L_j/j+1 (즉, L_i+2/i+3)) 을 통해 플레이트 (P_j (즉, P_i+2)) 에 주입된다.

시뮬레이션에 의해, 99.81% 의 파라자일렌 순도 및 96.99% 의 파라자일렌 수율이 획득된다.

Claims

시뮬레이션된 이동 베드 분리 디바이스에서 공급원료 (F) 의 시뮬레이션된 이동 베드 분리를 위한 방법으로서,
상기 디바이스는:
분배/추출 시스템을 각각 포함하는 플레이트들 (P_i) 에 의해 분리되는 복수의 흡착제 베드들 (A_i) 을 포함하는 적어도 하나의 컬럼; 및
2개의 연속적인 플레이트들 (P_i, P_i+1) 을 직접 접합시키는 외부 바이패스 라인들 (L_i _/i+1) 로서, 각각의 외부 바이패스 라인은 유체 (F, D) 공급 포인트들 및 유출물 (E, R) 회수 포인트들을 포함하는, 상기 외부 바이패스 라인들 (L_i _/i+1) 을 포함하고,
상기 방법에서:
상기 적어도 하나의 컬럼에는 상기 공급원료 (F) 및 탈착제 (D) 가 공급되고, 적어도 하나의 추출물 (E) 및 적어도 하나의 라피네이트 (R) 가 상기 적어도 하나의 컬럼으로부터 회수되고, 상기 공급 포인트들 및 상기 회수 포인트들은, 시간의 경과 동안, 전환 기간 (ST) 을 갖는 하나의 흡착제 베드에 대응하는 양만큼 시프트되고, 상기 디바이스의 복수의 동작 구역들, 특히, 다음의 주요 구역들:
상기 추출물로부터 화합물들의 탈착을 위한 구역 1 로서, 이 구역 1 은 상기 탈착제 (D) 에 대한 공급과 상기 추출물 (E) 의 회수 사이에 포함되는, 상기 구역 1,
상기 라피네이트로부터 상기 화합물들의 탈착을 위한 구역 2 로서, 이 구역 2 는 상기 추출물 (E) 의 회수와 상기 공급원료 (F) 에 대한 공급 사이에 포함되는, 상기 구역 2,
상기 추출물로부터 상기 화합물들의 흡착을 위한 구역 3 으로서, 이 구역 3 은 상기 공급원료 (F) 에 대한 공급과 상기 라피네이트 (R) 의 회수 사이에 포함되는, 상기 구역 3, 및
상기 라피네이트 (R) 의 회수와 상기 탈착제 (D) 에 대한 공급 사이에 위치되는 구역 4 를 결정하고;
상기 방법에서:
적어도 하나의 구역은 3개 미만의 베드들을 포함하고,
3개 미만의 베드들을 포함하는 상기 구역 (1, 2, 3, 4) 을 획정하고 상기 구역 (1, 2, 3, 4) 의 업스트림에 위치된 스트림 (D, E, F, R) 이 상기 바이패스 라인 (L_i _/i+1) 을 통해 상기 플레이트 (P_i) 에서 주입 또는 회수되면, 상기 구역을 획정하고 상기 구역 (1, 2, 3, 4) 의 다운스트림에 위치된 스트림 (E, F, R, D) 은 바이패스 라인 (L_j/j+1) 을 통해 플레이트 (P_j) 에서 주입/회수되고, 그리고
3개 미만의 베드들을 포함하는 상기 구역 (1, 2, 3, 4) 을 획정하고 상기 구역 (1, 2, 3, 4) 의 다운스트림에 위치된 상기 스트림 (E, F, R, D) 이 바이패스 라인 (L_i _-1/i) 을 통해 상기 플레이트 (P_i) 에서 주입 또는 회수되면, 상기 구역 (1, 2, 3, 4) 을 획정하고 상기 구역 (1, 2, 3, 4) 의 업스트림에 위치된 상기 스트림 (D, E, F, R) 은 바이패스 라인 (L_j _-1/j) 을 통해 상기 플레이트 (P_j) 에서 주입/회수되고,
상기 플레이트 (P_i) 는 상기 컬럼의 하나의 플레이트에 대응하고,
상기 플레이트 (P_j) 는 P_i 이외의 플레이트에 대응하고,
상기 바이패스 라인 (L_i _-1/i) 은 2개의 연속적인 플레이트들 (P_i-1 및 P_i) 을 접합시키는 라인이고,
상기 바이패스 라인 (L_i _/i+1) 은 2개의 연속적인 플레이트들 (P_i 및 P_i+1) 을 접합시키는 라인이고,
상기 바이패스 라인 (L_j _-1/j) 은 2개의 연속적인 플레이트들 (P_j _-1 및 P_j) 을 접합시키는 라인이고,
상기 바이패스 라인 (L_j _/j+1) 은 2개의 연속적인 플레이트들 (P_j 및 P_j ₊₁) 을 접합시키는 라인인, 시뮬레이션된 이동 베드 분리를 위한 방법.
제 1 항에 있어서,
구역 1 이 평균 3개 미만의 베드들을 포함하면, 상기 탈착제 (D) 가 상기 바이패스 라인 (L_i _/i+1) 을 통해 상기 플레이트 (P_i) 상에 주입될 때, 상기 추출물 (E) 은 상기 바이패스 라인 (L_j/j+1) 을 통해 상기 플레이트 (P_j) 상에서 회수되고;
구역 2 가 평균 3개 미만의 베드들을 포함하면, 상기 공급원료 (F) 가 상기 바이패스 라인 (L_i _-1/i) 을 통해 상기 플레이트 (P_i) 상에 주입될 때, 상기 추출물 (E) 은 상기 바이패스 라인 (L_j-1/j) 을 통해 상기 플레이트 (P_j) 상에서 회수되고;
구역 3 이 평균 3개 미만의 베드들을 포함하면, 상기 공급원료 (F) 가 상기 바이패스 라인 (L_i _/i+1) 을 통해 상기 플레이트 (P_i) 상에 주입될 때, 상기 라피네이트 (R) 는 상기 바이패스 라인 (L_j _/j+1) 을 통해 상기 플레이트 (P_j) 상에서 회수되고; 그리고
구역 4 가 평균 3개 미만의 베드들을 포함하면, 상기 탈착제 (D) 가 상기 바이패스 라인 (L_i _-1/i) 을 통해 상기 플레이트 (P_i) 상에 주입될 때, 상기 라피네이트 (R) 는 상기 바이패스 라인 (L_j _-1/j) 을 통해 상기 플레이트 (P_j) 상에서 회수되는, 시뮬레이션된 이동 베드 분리를 위한 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
구역 1 이 평균 3개 미만의 베드들을 포함하면, 상기 추출물 (E) 이 상기 바이패스 라인 (L_i _-1/i) 을 통해 상기 플레이트 (P_i) 상에서 회수될 때, 상기 탈착제 (D) 는 상기 바이패스 라인 (L_j-1/j) 을 통해 상기 플레이트 (P_j) 상에 주입되고;
구역 2 가 평균 3개 미만의 베드들을 포함하면, 상기 추출물 (E) 이 상기 바이패스 라인 (L_i _/i+1) 을 통해 상기 플레이트 (P_i) 상에서 회수될 때, 상기 공급원료 (F) 는 상기 바이패스 라인 (L_j/j+1) 을 통해 상기 플레이트 (P_j) 상에 주입되고;
구역 3 이 평균 3개 미만의 베드들을 포함하면, 상기 라피네이트 (R) 가 상기 바이패스 라인 (L_i _-1/i) 을 통해 상기 플레이트 (P_i) 상에서 회수될 때, 상기 공급원료 (F) 는 상기 바이패스 라인 (L_j _-1/j) 을 통해 상기 플레이트 (P_j) 상에 주입되고; 그리고
구역 4 가 평균 3개 미만의 베드들을 포함하면, 상기 라피네이트 (R) 가 상기 바이패스 라인 (L_i _/i+1) 을 통해 상기 플레이트 (P_i) 상에서 회수될 때, 상기 탈착제 (D) 는 상기 바이패스 라인 (L_j _/j+1) 을 통해 상기 플레이트 (P_j) 상에 주입되는, 시뮬레이션된 이동 베드 분리를 위한 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플레이트 (P_i) 는 상기 바이패스 라인 (L_i _-1/i) 에 그리고 상기 바이패스 라인 (L_i _/i+1) 에 연결되는, 시뮬레이션된 이동 베드 분리를 위한 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 플레이트 (P_i) 는 비대칭 공급을 갖는 평행한 섹터 타입의 복수의 분배-혼합-추출 패널들을 포함하는, 시뮬레이션된 이동 베드 분리를 위한 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공급원료 (F) 는 C8 방향족 탄화수소들의 혼합물 내에 파라자일렌 또는 메타자일렌을 함유하는, 시뮬레이션된 이동 베드 분리를 위한 방법.