TWI524922B

TWI524922B - 分殼式萃餘物管柱

Info

Publication number: TWI524922B
Application number: TW102147656A
Authority: TW
Inventors: 所門達拉班諾基; 艾德華Ｍ維克特; 理查霍恩; 布魯斯理查畢多
Original assignee: 環球油類產品有限公司
Priority date: 2012-12-26
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2016-03-11
Also published as: WO2014105358A1; US20140179975A1; TW201440862A

Description

分殼式萃餘物管柱

[相關申請案]

本申請案主張2012年12月26日申請之美國申請案第13/727,284號之優先權。

本發明係關於一種用於分離諸如C₈芳族烴之化合物之連續性吸附式分離程序及使用於該程序中之裝置。本發明特定言之係關於分殼式萃餘物管柱及使用於連續性吸附式分離程序之方法。

在許多商業上重要的石油化學及石油工業程序中，需要分離沸點接近之化合物或按結構類別進行化合物之分離。由於需要許多分餾管柱，其可消耗過量的能量，故藉由習知分餾極難或不可能做到此分離。相關工業已藉由利用其他分離方法對此問題作出反應，該等方法能夠基於化學結構或特徵進行分離。吸附式分離為一種此類方法且廣泛用於進行此等分離。

在吸附式分離之實踐中，使包括兩種或兩種以上不同分子結構之化合物的進料混合物通過一或多個吸附劑床，該吸附劑選擇性吸附一種分子結構之化合物，同時允許進料流之其他組分以不變條件通過吸附區。停止進料流動通過吸附劑床，且隨後沖洗吸附區以移除吸附劑周圍之未吸附材料。隨後，藉由使解吸附劑流通過吸附劑床而使所需化合物自吸附劑解吸附。解吸附劑材料通常亦用於自吸附劑周圍及內部之空隙空間沖洗未吸附材料。此可在單一大型吸附劑床中或在若干個基於搖床之平行床中進行。然而，已發現，模擬移動床吸附式分離提供若干優勢，諸如高純度及回收。因此，許多商業規模石油化學分離(尤其用於特定烷烴及二甲苯)係使用逆流模擬移動床(SMB)技術進行。

工業規模模擬移動床系統需要許多吸附劑床、管柱及其他支持裝置以加工商業應用中所需體積之進料混合物。根據資金成本及操作成本，系統中之每一件裝置均增加費用。因此，需要藉由儘可能地組合裝置功能性來減少SMB系統中個別組件之數目。

因此，需要提供用於連續性吸附式分離程序之改良之設備。此外，本發明主題之其他需要之特性及特徵將結合附圖及本發明主題之此【先前技術】自本發明主題之後續【實施方式】及所附申請專利範圍而變得顯而易見。

本文中所揭示，在一個例示性實施例中，一種分殼式管柱包括用於自解吸附劑材料分離萃餘物材料之萃餘物管柱部分及用於自解吸附劑材料分離重污染物之解吸附劑再處理管柱部分。解吸附劑再處理管柱部分之進料由在萃餘物管柱中分離之解吸附劑材料提供。該解吸附劑再處理管柱部分佔據該分殼式管柱之下端之一部分，且與該萃餘物管柱部分熱分隔。

在另一例示性實施例中，一種分離烴混合物之方法包括將萃餘物流導引至分殼式管柱中，該萃餘物流包括萃餘物材料及解吸附劑材料，該分殼式管柱包括萃餘物管柱部分及解吸附劑再處理管柱部分；及在分殼式管柱之萃餘物管柱部分中自解吸附劑材料分離萃餘物材料。該方法進一步包括將在萃餘物管柱部分中分離之解吸附劑材料之第一部分導引至解吸附劑再處理管柱部分，將解吸附劑材料分離成經去污之解吸附劑材料及重污染物，及將經去污之解吸附劑材料導引回萃餘物管柱部分中。

在又一示例性實施例中，一種分殼式管柱包括用於自解吸附劑材料分離萃餘物材料之萃餘物管柱部分。該萃餘物管柱部分自分殼式管柱之底部延伸至分殼式管柱之頂部。該分殼式管柱進一步包括用於自解吸附劑材料分離重污染物之解吸附劑再處理管柱部分。該解吸附劑再處理管柱部分自分殼式管柱之底部延伸但不延伸至分殼式管柱之頂部。解吸附劑再處理管柱部分之進料由在萃餘物管柱中分離之解吸附劑材料提供。解吸附劑再處理管柱部分佔據分殼式管柱之下端之一部分，且與具有隔熱間壁之萃餘物管柱部分熱分隔。解吸附劑再處理管柱部分包括經安置穿過盲盤(blind tray)之煙囪。此外，將在解吸附劑再處理管柱部分中分離之解吸附劑材料經由經安置穿過盲盤之煙囪導引回萃餘物管柱部分中。

提供此概述，以簡化形式引入下文在【實施方式】中進一步描述之概念選擇。此概述並不意欲鑑別所主張之主題之關鍵特性或基本特性，其亦不意欲在判定所主張之主題之範疇中用作輔助手段。

1‧‧‧管線/進料管線

2‧‧‧旋轉閥

3‧‧‧床管線

4‧‧‧管線

5‧‧‧頂部接收器/接收器

6‧‧‧分餾管柱/萃取物管柱/管柱

7‧‧‧管線

8‧‧‧第二頂部接收器

9‧‧‧管線

10‧‧‧管線

11‧‧‧萃餘物管柱/管柱

13‧‧‧管線

14‧‧‧吸附劑室/室

15‧‧‧管線/萃餘物流

16‧‧‧管線

17‧‧‧管線

18‧‧‧管線

19‧‧‧管線

20‧‧‧管線/解吸附劑再處理管柱/管柱

21‧‧‧管線

22‧‧‧管線

23‧‧‧管線

24‧‧‧管線

25‧‧‧管線

26‧‧‧泵

27‧‧‧管線

111‧‧‧分殼式管柱

122‧‧‧管線

123‧‧‧管線

131‧‧‧外部再沸器/再沸器

132‧‧‧外部再沸器/再沸器

133‧‧‧管線

134‧‧‧管線

143‧‧‧泵

144‧‧‧管線

145‧‧‧管線

150‧‧‧解吸附劑再處理部分/分殼式部分/部分/內管柱

151‧‧‧頂部/煙囪

152a‧‧‧頂部盤/盤

152n‧‧‧盤

153‧‧‧盤

155‧‧‧萃餘物管柱底部空間

156‧‧‧蒸氣空間

157‧‧‧萃餘物管柱部分

160‧‧‧殼壁

各種實施例將在下文結合以下所繪圖式進行描述，其中類似編號表示類似元件，且其中：圖1為如先前技術中已知用於連續性吸附式分離程序之裝置之示意性圖示；及圖2為根據本發明之一實施例之例示性分殼式組合萃餘物管柱的橫截面圖。

以下【實施方式】在本質上僅為例示性且並不意欲限制本發明或本發明之應用及用途。本文所述之分殼式管柱之所有實施例及實現方式均為經提供以使熟習此項技術者能夠製造或使用本發明且並不限制由申請專利範圍定義之本發明之範疇的例示性實施例。此外，並不意欲受到前述【技術領域】、【先前技術】、【發明內容】或以下【實施方式】中呈現之任何明確或暗示之理論束縛。

在許多商業上重要的石油化學及石油工業程序中，需要分離沸點溫度彼此相差幾度的化合物(在此項技術中稱為「沸點接近」化合物)，或按結構類別進行化合物之分離。分離之實例為自石油煤油餾份回收正烷烴用於製造清潔劑，且自具有對二甲苯之C₈芳族之混合物回收對二甲苯用於製造聚酯及其他塑膠。間二甲苯亦藉由自二甲苯進料混合物吸附式分離來回收。「進料混合物」為待藉由該程序分離且含有一或多種萃取組分及一或多種萃餘物組分之混合物。術語「進料流」指示進入而與使用於該程序中之吸附劑接觸之進料混合物流。自石腦油沸點範圍石油餾份分離高辛烷烴及自烷烴與烯烴之混合物回收烯烴為以下情況之其他實例，其中化合物之揮發性接近使得分餾之使用為不切實際的。當在化合物之寬沸點範圍內存在沸點重疊時，使用吸附式分離進行不同類別或類型化合物之吸附式分離。舉例而言，在回收以上所提及之正烷烴的情況下，常常需要回收碳數範圍自C₉延伸至C₁₂之烷烴。就各碳數而言，此將需要至少一個分餾管柱。所得資金及操作成本使得藉由分餾之分離在經濟上不可行。

相關工業已藉由利用其他分離方法對此問題作出反應，該等方法能夠基於化學結構或特徵進行分離。吸附式分離為常常選擇之方法，且廣泛用於進行上文所提及之分離。在吸附式分離中，一或多種化合物選擇性保留於吸附劑上，且隨後藉由施加用於解吸附步驟之驅動力來釋放。該驅動力可為加熱或減壓。在本發明程序中，此驅動力藉由使「負載」吸附劑(亦即，上面保留有所選擇之化合物)與解吸附劑化合物接觸來提供。因此，必須將吸附劑在曝露於進料流與曝露於包括解吸附劑之液流之間連續地循環。如下文所述，此形成至少兩種流出液流；萃餘物流(其含有未經吸附之化合物)及萃取物流(其含有所需的經吸附之化合物)。兩種液流皆亦包括解吸附劑化合物。需要自此等液流移除解吸附劑以使其純化且亦回收解吸附劑用於再使用。「萃取物組分」為由吸附劑選擇性吸附較多之化合物或一類化合物，而「萃餘物組分」為選擇性吸附較少之化合物或一類化合物。術語「解吸附劑材料」一般係指能夠使萃取物組分自吸附劑解吸附之材料。術語「萃餘物流」或「萃餘物輸出流」意謂在萃取物化合物吸附之後自吸附劑床移除萃餘物組分之液流。萃餘物流之組成可在基本上100%解吸附劑材料至基本上100%萃餘物組分之範圍內變化。術語「萃取物流」或「萃取物輸出流」意謂已自吸附劑床移除已由解吸附劑材料解吸附之萃取物材料之液流。萃取物流可富含所需化合物或可能僅含有提高之濃度。術語「富含」意欲指示指定化合物或一類化合物之濃度大於50莫耳%且較佳高於75莫耳%。萃取物流之組成可在基本上100%解吸附劑材料至基本上100%萃取物組分之範圍內變化。

本文中所涵蓋之各種實施例提供一種用於自在吸附式分離期間所產生之萃取物及萃餘物流回收解吸附劑化合物之更經濟的程序。另外，其提供一種改良之模擬移動床吸附式分離程序，其具有降低之資金成本。由於將兩個分離管柱(如先前技術中)組合成單一分殼式管柱而提供此等改良。此舉減少所需管柱之數目，由此降低資金成本，且另外考慮在單一分殼式管柱中共用效用輸入(加熱、冷卻等)，由此提供更經濟的操作。

習知吸附式分離程序之總體操作可參看圖1來瞭解，圖1說明具有單一吸附劑室14及單一分餾管柱6之模擬移動床吸附式分離程序。出於描述之目的，假定該程序正用於分離管線1之進料流，其包括若干種C₈芳族烴(包括對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯及乙苯)之混合物。此等化合物之揮發性極接近使得藉由分餾將其以商業規模分離為不切實際的。因此，主要商業分離技術為結晶及吸附式分離。在圖1中所描繪之程序中，使管線1之進料流進入旋轉閥2中。此旋轉閥具有對應於吸附室程序流數目加「床管線」數目之多個口(開口)，以連接至位於程序中所使用之一或多個吸附劑室中之各吸附劑子床。由於吸附劑室可含有8至24個吸附劑子床，故程序中涉及大量床管線。為簡單起見，圖1中僅展示在所描述的時刻正在使用中的四個床管線。

旋轉閥2將進料流導引至床管線3中，床管線3將進料流載運至吸附劑室14。進料流進入在兩個子床(未圖示)之間的邊界處之吸附劑室中，且在該室之橫截面上分佈。其隨後向下或向下游流動通過若干個含有粒子之吸附劑子床。術語「上游」及「下游」在本文中以其普通意義使用，且基於液體在吸附劑室中流動之總體方向來解釋。亦即，若液體一般向下流動通過垂直吸附劑室，則上游相當於該室中之向上或較高位置。此等床中之一定量之吸附劑選擇性保留一種化合物或結構類別之化合物，其在此情況下為對二甲苯。進料流之其他組分繼續向下流動，且以管線4所載運之萃餘物流自吸附劑室移除。萃餘物流將亦包括自粒子間空隙體積沖洗且自吸附劑自身移除之不同量之解吸附劑化合物。由於進行解吸附步驟，故此解吸附劑在吸附步驟之前存在於床中。

萃餘物流進入旋轉閥2，且隨後將其導引至管線15中。管線15將萃餘物流載運至萃餘物管柱11。此萃餘物管柱11含有例如30個分餾盤或更多。

在操作期間，進入萃餘物管柱11之萃餘物流15經分離，其中揮發性較小之解吸附劑組分向下移動出分餾區且出現於管柱11之下部部分中，且經由管線23離開管柱。將進料流之揮發性較大之萃餘物組分 (例如間二甲苯及鄰二甲苯)集中至頂部蒸氣流中，且經由管線18自萃餘物管柱11移除。使此液流通過頂部冷凝器(未圖示)，且使所得流體進入頂部接收器5中。將所收集之頂部液體自接收器抽出，且經由管線9返回至管柱11作為回流液流。未冷凝之氣體可藉由管線(未圖示)移除。以管線17之側流液流移除萃餘物組分，且將其傳遞至二甲苯異構化區以產生更多對二甲苯。此頂部配置係用於乾燥萃餘物流，其中水(未圖示)自接收器5排出。

同時，解吸附劑流經由管線20在不同入口點進入吸附劑室14中。當解吸附劑向下移動通過選擇性吸附劑時，其在用作解吸附區之室之一部分中自吸附劑移除對二甲苯。此產生對二甲苯與解吸附劑之混合物，該混合物流動通過吸附劑室14中充當解吸附區之部分。作為此流動之一部分，將此混合物自室14之底部移除，且經由管線27返回至室之頂部，管線27在此項技術中稱為「環繞泵管線(pump-around line)」，其中泵26向其提供抽汲動力。液體隨後流動通過位於室頂部之更多吸附劑子床，且經由管線13自吸附劑室14移除作為萃取物流。使此液流進入旋轉閥2中。旋轉閥將管線13之萃取物流導引至管線24中。管線24將萃取物流傳遞至萃取物管柱6中。

如同萃餘物管柱11，萃取物管柱6含有多個橫跨管柱延伸之分餾盤。揮發性較大之萃取物組分(主要為對二甲苯)向上移動通過萃取物管柱6，且經由管線7以頂部蒸氣流自管柱6移除。若存在於進料中，則甲苯將在一定程度上共吸附且存在於萃取物中。其可在後處理管柱中在下游移除。使此第二頂部蒸氣流通過頂部冷凝器(未圖示)，且隨後進入第二頂部接收器8中。將此第二接收器中所收集之液體分成經由管線10返回至萃取物管柱6之頂部的回流液流及經由管線25自程序移除之萃取物產物流。如同第一分餾區，第二區域之下端與管柱6開放連通。

將管線24之萃取物流中存在之解吸附劑化合物在萃取物管柱6中向下驅動。解吸附劑進入萃取物管柱6之下部部分，且當其進入管柱6之底部部分時落在盤上。將解吸附劑流經由管線16在管柱之底部中自此儲存體積移除，且隨後進入旋轉閥2中。

自萃餘物管柱11或萃取物管柱6，原先存在於進料管線1中之任何重(亦即C₉+)污染物將累積在解吸附劑中。若不移除，則此等重物質會傾向於降低吸附劑之有效性。為了防止此累積，提供經由管線19將再循環解吸附劑之滑流(slip-stream)送至小解吸附劑再處理管柱20，其中任何重污染物均經由管線22捨棄。經去污之解吸附劑經由管線21返回以在將其再引入至旋轉閥2中之前再加入再循環解吸附劑流中。因此，圖1中所示之SMB系統之組態需要各別解吸附劑再處理管柱以防止重污染物在解吸附劑流中累積。

希望本發明之實施例考慮消除對各別解吸附劑再處理管柱20之需要。如下文將結合圖2之討論更詳細地討論，本發明之實施例將解吸附劑再處理管柱之功能性併入萃餘物管柱(例如萃餘物管柱11)中。

已根據單組分「重」(揮發性較小)解吸附劑在一種特定分離中之使用提供前述圖1之描述。通常選擇吸附劑(固定相)及解吸附劑(移動相)作為各特定分離之系統。然而，多組分解吸附劑之使用在一些分離中極為重要。有時解吸附劑之揮發性比萃取物及萃餘物之揮發性小。舉例而言，使用正烷烴與異烷烴(皆比進料輕若干碳數)之混合物作為解吸附劑在商業上實踐於自各種其他類型的烴之混合物分離正烷烴中。

一般而言，吸附之操作條件包括20℃至250℃之溫度範圍，諸如60℃至200℃。吸附條件亦較佳包括足以使程序流體維持液相之壓力，其可為大氣壓至4.1×10⁶Pa(600psi)。解吸附條件一般包括與用於吸附條件相同之溫度及壓力。一般，SMB程序在A：F流動速率之情況下經操作通過在1：1至5：1之寬範圍內的吸附區，其中A為分子篩之選擇性孔隙體積之「循環」的體積速率，且F為體積進料流動速率。本發明之實施例之實踐需要在操作條件或吸附劑室內之吸附劑或解吸附劑組成方面無顯著變化。亦即，吸附劑較佳在整個程序中保持在相同溫度下。

儘管本文中大部分描述係根據使用於SMB程序中來設定，但本發明之實施例適用於進行吸附式分離之其他模式，諸如採用一或多個各別吸附劑床之搖床系統。如本文所用，術語SMB意欲概括地指將進料及解吸附劑插入點移動至吸附劑中以模擬吸附劑之移動的不同系統。

如圖1中所描繪之程序之效能中的另一變化為用閥之歧管系統替換用作解吸附劑流動控制器件之旋轉閥。其他變化可能關於兩個液流中何者進入何分餾區，其主要藉由實際工程考量來判定。

當在兩個分離管柱中進行不同分離時，管柱區中之機械細節及裝置可能不同。舉例而言，如此項技術中已知，其可能含有不同類型之分餾盤，相同類型但間距不同之盤，或一個分餾管柱可能含有結構化填料或可由結構化填料強化。

咸信，本發明程序不限於在任何特定形式之吸附劑之情況下使用。用於程序中之吸附劑較佳包括無機氧化物分子篩，諸如A、X或Y型沸石或矽質岩。矽質岩為疏水性結晶二氧化矽分子篩，其具有由兩種橫截面幾何結構(6Å圓形及長軸為5.1至5.7Å之橢圓形)形成之相交彎曲正交通道。各種吸附劑為已知的，且起始分子篩常常藉由離子交換或蒸汽處理等處理，以調整其吸附特性。

吸附劑之活性組分通常以具有高物理強度及抗損耗性之粒子聚結物形式使用。聚結物含有分散於非晶無機基質或黏合劑中之活性吸附材料，從而在其中具有使流體能夠接近吸附材料之通道及空腔。使結晶粉末形成此類聚結物之方法包括將無機黏合劑(一般為包括二氧化矽及氧化鋁之黏土)以濕混合物形式添加至高純度吸附劑粉末中。黏合劑有助於形成或聚結結晶粒子。可將經摻合之黏土-吸附劑混合物擠壓成圓柱形集結粒或形成為珠粒，隨後加以煅燒以將黏土轉化成相當大機械強度之非晶黏合劑。吸附劑亦可黏合至由噴霧乾燥或壓碎較大塊體接著進行尺寸篩選所形成之不規則成形粒子中。吸附劑粒子可由此呈具有所需粒子範圍之擠出物、錠狀物、球體或顆粒之形式，該所需粒子範圍較佳為16至60目(標準美國篩網)(1.9毫米至250微米)。一般使用高嶺土型之黏土、透水有機聚合物或二氧化矽作為黏合劑。吸附劑之活性分子篩組分一般將呈小晶體形式，其以不含揮發性物質之組合物計以粒子之75wt.-%至98wt.-%範圍的量存在於吸附劑粒子中。不含揮發性物質之組合物一般在吸附劑已在900℃下煅燒以驅除所有揮發性物質之後來判定。

熟習此項技術者將瞭解，吸附劑之效能常常極大地受多個與其組成無關之因素影響，諸如操作條件、進料流組成及吸附劑之水含量。程序之最佳吸附劑組成及操作條件因此視多個相關變數而定。一個此類變數為吸附劑之水含量，其在本文中根據公認的燃燒損失(LOI)測試來表現。在LOI測試中，沸石吸附劑之揮發性物質含量藉由在500℃之溫度下在惰性氣體吹掃(諸如氮氣)下乾燥吸附劑之樣品持續足以達成恆重之時間之前及之後所獲得之重量差來測定。就本發明程序而言，較佳地，吸附劑之水含量使得在900℃下之LOI小於7.0%，例如0wt.-%至4.0wt.-%。篩之水合程度傳統地藉由將水注入進料或解吸附劑流中來維持。

吸附劑之重要特徵為將解吸附劑交換為進料混合物材料之萃取物組分之速率或換言之萃取物組分之解吸附之相對速率。此特徵直接與必須用於程序中以自吸附劑回收萃取物組分之解吸附劑材料之量有關。較快的交換速率可減少移除萃取物組分所需之解吸附劑材料之量，且因此，允許程序之操作成本降低。在較快的交換速率之情況下，較少的解吸附劑材料必須經由程序抽汲且自萃取物流分離以在程序中再次使用。交換速率常常視溫度而定。在一個實例中，解吸附劑材料應相對於所有萃取物組分選擇性等於1或略小於1，以使得所有萃取物組分均可在解吸附劑材料之合理流動速率之情況下解吸附為一類，且使得萃取物組分可隨後在後續吸附步驟中替換解吸附劑材料。

在吸附式分離程序中，該程序一般在實質上恆定壓力及確保所有化合物保持液相之溫度下連續地操作，解吸附劑材料經選擇以滿足許多標準。首先，解吸附劑材料應在其自身不會強烈地被吸附以致過度地防止在之後吸附循環中萃取物組分替換解吸附劑材料之情況下以合理的質量流動速率自吸附劑替換萃取物組分。根據選擇性所表述，希望吸附劑相對於萃餘物組分對於所有萃取物組分之選擇性大於其相對於萃餘物組分對於解吸附劑材料之選擇性。其次，解吸附劑材料應與特定吸附劑及特定進料混合物相容。更特定言之，其不應降低或破壞吸附劑相對於萃餘物組分對於萃取物組分之能力或吸附劑相對於萃餘物組分對於萃取物組分之選擇性。另外，解吸附劑材料不應與萃取物組分或萃餘物組分在化學上反應或引起萃取物組分或萃餘物組分之化學反應。萃取物流與萃餘物流兩者皆通常自與解吸附劑材料混合之吸附劑空隙體積中移除，且涉及解吸附劑材料及萃取物組分或萃餘物組分或其兩者之任何化學反應將使產物回收變得複雜或妨礙產物回收。解吸附劑亦應易於自萃取物及萃餘物組分分離，如藉由分餾。最後，解吸附劑材料應可容易地獲得且在成本上合理。在適當關註解吸附劑純度、篩水合程度及吸附劑選擇之情況下，解吸附劑與進料之流動速率比常常低於1：1。

現將參看圖2，其描繪例示性「組合之」分殼式管柱111(應注意某些參考數字在圖2中已增加100)，其組合圖1之萃餘物管柱11及圖1之解吸附劑再處理管柱20之功能性。如圖1中，萃餘物流15向分殼式管柱111提供進料源。萃餘物向下流動通過分殼式管柱111之萃餘物管柱部分157的盤153。可併入外部再沸器132以維持在適合溫度下操作之組合管柱的萃餘物部分157，使其再沸部分經由管線134通過再沸器132。來自分殼式管柱111之萃餘物部分157之底部的解吸附劑經由管線123及泵143傳遞，隨後使解吸附劑之一部分經由管線145傳遞至組合管柱之解吸附劑再處理部分150。未傳遞至管柱之部分繼續經由管線144到達旋轉閥2，如同圖1中之管線23。

在此實施例中，在分殼式管柱111之底部中之空間中在部分150處，以在分殼式管柱111之底部內部之分殼式設計併入解吸附劑再處理管柱之功能。此分殼式部分150由特別建構之盤152a至152n組成以配合弦形，外彎曲側符合分殼式管柱111容器壁，且內筆直側符合殼壁160。在一替代實施例中，解吸附劑再處理部分150之形狀亦可大致為矩形，其中一個壁與萃餘物管柱殼對應。

盤152a至152n含有交替的降流管(down-comer)，如同傳統蒸餾塔盤。萃餘物管柱底部空間155與解吸附劑再處理部分150之間的殼壁160由於兩個部件之間的顯著溫差為良好隔熱的。解吸附劑再處理部分150之頂部151應以穿過盲盤之煙囪之方式與分殼式管柱111之蒸氣空間156連通。煙囪151應具有頂蓋以防止液體自上方進入內管柱150。解吸附劑再處理部分底部液體可經由管線133藉由外部熱源在外部再沸器131中再沸。可設定再沸器131之熱以維持解吸附劑再處理部分之底部中之液體含量。可監測解吸附劑再處理部分150之底部之溫度，且重烴可經由小型正排量泵(未圖示)及管線122按需要移除以維持溫度低於可接受之最高值。

本文所述之實施例中之分殼式管柱111大於傳統解吸附劑再處理管柱(亦即圖1中之管柱20)，此係因為分殼式管柱111之底部在本文中用作解吸附劑流量之緩衝體積，如上文關於圖1所述。分殼式管柱111之解吸附劑再處理部分150(其自解吸附劑分離重烴)可位於分殼式管柱111底部部分內。將來自萃餘物管柱部分157之排出物之萃餘物管柱底部液流引入解吸附劑再處理部分150之頂部盤152a上，其中解吸附劑以蒸氣形式離開內管柱之頂部以返回至萃餘物管柱部分157之底部之蒸氣空間156，且自解吸附劑再處理管柱部分150之底部排出之重烴經由殼中之噴嘴離開至再沸器131。再沸器蒸氣及液體經由第二噴嘴(經由管線133)返回至管柱。淨重烴流可經由管線122自再沸器入口管線抽汲，且自系統移除。

所揭示之將萃餘物管柱與解吸附劑再處理管柱組合成單一設備可克服先前技術之若干缺點。首先，已知解吸附劑中之重烴可為吸附劑之永久性毒物。重物質(亦即C₉+烴)可減小總成效能、吸附劑壽命，且在嚴重情況下可導致停機/卸載/重新加載新吸附劑以及顯著停機時間及收益損失。自再循環解吸附劑移除重物質可維持最佳總成效能及吸附劑壽命。將重物質自再循環解吸附劑移除作為萃餘物管柱之主要部分將確保將不會避開再循環解吸附劑之汽提操作。在另一情況下，移除解吸附劑中之再循環重烴作為萃餘物管柱之主要部分可降低操作準則且降低轉化採用分批操作及多裝置操作變化之先前技術設計之複雜性。此外，由於消除各別解吸附劑再處理管柱系統，故總體總成之總資金成本及圖示空間將較低。此外，由於消除橫跨各別管柱之熱損耗，故本文中各種實施例之設計可實現能量利用益處。

雖然至少一個例示性實施例已呈現於本發明主題之前述【實施方式】中，但應瞭解，存在大量的變化。亦應瞭解，該例示性實施例或該等例示性實施例僅為實例，且並不意欲以任何方式限制本發明主題之範疇、適用性或組態。確切而言，前述【實施方式】將提供熟習此項技術者實施本發明主題之例示性實施例之方便的指導方針。應瞭解，在不偏離如所附申請專利範圍中所闡述之本發明主題之範疇的情況下可在例示性實施例中所述之元件之功能及配置方面進行各種變化。

一個實施例為分殼式管柱，其包含：用於自解吸附劑材料分離萃餘物材料之萃餘物管柱部分；及用於自解吸附劑材料分離重污染物之解吸附劑再處理管柱部分，其中解吸附劑再處理管柱部分之進料由萃餘物管柱中之解吸附劑材料提供，且其中解吸附劑再處理管柱部分佔據分殼式管柱之下端之一部分，且與萃餘物管柱部分熱分隔。萃餘物材料可為包含鄰二甲苯與間二甲苯之混合物。解吸附劑材料之揮發性可相對小於萃餘物材料之揮發性。萃餘物管柱部分可自分殼式管柱之底部延伸至分殼式管柱之頂部。解吸附劑再處理管柱部分可自分殼式管柱之底部延伸而不延伸至分殼式管柱之頂部。解吸附劑再處理管柱部分可佔據分殼式管柱之底部部分中之弦形或矩形部分。解吸附劑再處理管柱部分可包含安置於其中之複數個弦形或矩形盤。弦形或矩形盤可在一側上彎曲以與分殼式管柱之形狀對應，且可在另一側上為筆直的以與在解吸附劑再處理管柱部分與萃餘物管柱部分之間的間壁之形狀對應。間壁可為隔熱的。解吸附劑再處理管柱部分可包含經安置穿過盲盤之煙囪。解吸附劑再處理管柱部分中之蒸氣可經由經安置穿過盲盤之煙囪與萃餘物管柱部分連通，且可防止萃餘物管柱部分中之液體經由經安置穿過盲盤之煙囪進入解吸附劑再處理管柱部分中。重污染物可包含C₉+烴。解吸附劑再處理管柱部分可包含再沸器，且萃餘物管柱部分可包含再沸器。可在萃餘物管柱部分中分離解吸附劑之第一部分且將其導引至解吸附劑再處理管柱部分，且可在萃餘物管柱部分中分離解吸附劑之第二部分且將其導引離開分殼式管柱。可在解吸附劑再處理管柱中分離解吸附劑材料且將其導引回萃餘物管柱部分中。可將在解吸附劑再處理管柱部分中分離之重污染物導引離開分殼式管柱。

另一實施例為一種分離烴混合物之方法，該方法包含以下步驟：將萃餘物流導引至分殼式管柱中，該萃餘物流包含萃餘物材料及解吸附劑材料，該分殼式管柱包含萃餘物管柱部分及解吸附劑再處理管柱部分；在分殼式管柱之萃餘物管柱部分中自解吸附劑材料分離萃餘物材料；將在萃餘物管柱部分中分離之解吸附劑材料之第一部分導引至解吸附劑再處理管柱部分；將解吸附劑材料分離成經去污之解吸附劑材料及重污染物；及將經去污之解吸附劑材料導引回萃餘物管柱部分中。此外，可將在萃餘物管柱部分中分離之解吸附劑材料之第二部分導引離開分殼式管柱。可將在解吸附劑再處理管柱中經分離之重污染物導引離分殼式管柱。

另一實施例為一種分殼式管柱，其包含：用於自解吸附劑材料分離萃餘物材料之萃餘物管柱部分，其中萃餘物管柱部分自分殼式管柱之底部延伸至分殼式管柱之頂部；用於自解吸附劑材料分離重污染物之解吸附劑再處理管柱部分，其中解吸附劑再處理管柱部分自分殼式管柱之底部延伸但不延伸至分殼式管柱之頂部；其中解吸附劑再處理管柱部分之進料由在萃餘物管柱中分離之解吸附劑材料提供；其中解吸附劑再處理管柱部分佔據分殼式管柱之下端之一部分，且與具有隔熱間壁之萃餘物管柱部分熱分隔；其中解吸附劑再處理管柱部分包含經安置穿過盲盤之煙囪，且其中將在解吸附劑再處理管柱部分中分離之解吸附劑材料經由經安置穿過盲盤之煙囪導引回萃餘物管柱部分中。