Система и способ извлечения продуктов с помощью адсорбции с имитированным движущимся слоем



Система и способ извлечения продуктов с помощью адсорбции с имитированным движущимся слоем
Система и способ извлечения продуктов с помощью адсорбции с имитированным движущимся слоем
Система и способ извлечения продуктов с помощью адсорбции с имитированным движущимся слоем
Система и способ извлечения продуктов с помощью адсорбции с имитированным движущимся слоем
Система и способ извлечения продуктов с помощью адсорбции с имитированным движущимся слоем
Система и способ извлечения продуктов с помощью адсорбции с имитированным движущимся слоем
Система и способ извлечения продуктов с помощью адсорбции с имитированным движущимся слоем
Система и способ извлечения продуктов с помощью адсорбции с имитированным движущимся слоем
Система и способ извлечения продуктов с помощью адсорбции с имитированным движущимся слоем
Система и способ извлечения продуктов с помощью адсорбции с имитированным движущимся слоем
Система и способ извлечения продуктов с помощью адсорбции с имитированным движущимся слоем
Система и способ извлечения продуктов с помощью адсорбции с имитированным движущимся слоем
Система и способ извлечения продуктов с помощью адсорбции с имитированным движущимся слоем

 


Владельцы патента RU 2564356:

ЮОП ЛЛК (US)

Изобретение относится к области противоточного адсорбционного разделения компонентов. Способ разделения включает введение потока сырья и потока десорбента в две различные точки с помощью двух передаточных линий. Способ включает промывку промежуточной передаточной линии при первой скорости потока в течение первой части продолжительности ступени. Способ также включает промывку промежуточной передаточной линии при второй отличной скорости потока в течение второй части продолжительности ступени. Способ предусматривает, что больший объем жидкости смывается из промежуточной передаточной линии в течение одной из первой части и второй части продолжительности ступени, чем во время другой из первой части и второй части продолжительности ступени. Изобретение повышает эффективность процесса разделения. 9 з.п. ф-лы, 13 ил.

 

Заявление приоритета

Данная заявка устанавливает приоритет на основании предварительной заявки США №61/570948, поданной 15 декабря 2011 года.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу адсорбционного разделения предпочтительно адсорбируемого компонента из потока сырья. В частности, изобретение относится к способу непрерывного адсорбционного разделения ароматических углеводородов с имитированным противотоком.

Уровень техники изобретения

Пара-ксилол и мета-ксилол являются важным сырьем в химической промышленности и производстве волокон. Терефталевая кислота, полученная из пара-ксилола, используется для производства полиэфирных тканей и других продуктов, находящихся сегодня в широком употреблении. Мета-ксилол является сырьем для производства ряда полезных продуктов, включая инсектициды и изофталевую кислоту. Для получения данных изомеров ксилола используются один или сочетание следующих методов: адсорбционное разделение, кристаллизация и фракционная дистилляция, причем адсорбционное разделение занимает огромную долю на рынке недавно построенных заводов для преобладающего изомера - пара-ксилола.

Способы адсорбционного разделения широко описаны в литературе. Например, общее описание, относящееся к выделению пара-ксилола, представлено в Chemical Engineering Progress, September 1970, Vol. 66, No. 9, p.70. Известно большое число доступных ссылок, описывающих полезные адсорбенты и десорбенты, механические части системы имитированного движущегося слоя, включая ротационные клапаны для распределения потоков жидкостей, содержимое камер адсорбента и системы регулирования. Принцип использования имитированного движущегося слоя для непрерывного разделения компонентов жидкой смеси при контакте с твердым адсорбентом изложен в US 2985589. В US 3997620 рассмотрено применение принципа имитированного движущегося слоя для выделения пара-ксилола из потока сырья, содержащего ароматические соединения C8, и в US 4326092 описано выделение мета-ксилола из потока ароматических соединений С8.

Установки адсорбционного разделения, перерабатывающие ароматические соединения С8, как правило, используют имитированное противоточное движение адсорбента и потока сырья. Данное имитирование осуществляется с использованием традиционной промышленной технологии, при которой адсорбент удерживается на месте в одной или нескольких цилиндрических камерах адсорбента, и положения, в которых потоки, участвующие в процессе, входят и выходят из камер, медленно сдвигаются вдоль слоев. Обычная установка адсорбционного разделения в проиллюстрирована на фиг. 8 и включает в себя по меньшей мере четыре потока (сырья, десорбента, экстракта и рафината), используемые в данном способе, и положения, в которых потоки сырья и десорбента входят в камеру, и потоки экстракта и рафината покидают камеру, одновременно сдвигаются в одном и том же направлении через установленные интервалы. Каждый сдвиг положения точек передачи обеспечивает поступление или удаление жидкости в направлении к или от различных слоев внутри камеры. В общем, для имитации противоточного движения адсорбента относительно потока жидкости внутри камеры, потоки сдвигаются в общем направлении потока жидкости, т. е. в нисходящем направлении внутри камеры для имитации движения твердого адсорбента в противоположном, т. е. в восходящем направлении. Линии в этих точках передачи повторно используются по мере того, как каждый поток входит в соответствующий слой или покидает его, и каждая линия, таким образом, переносит один из четырех технологических потоков в определенный момент цикла.

Практика показывает, что присутствие остаточных соединений в передаточных линиях может оказывать негативное воздействие на процесс с имитированным движущимся слоем. В US 3201491, US 5750820, US 5884777, US 6004518 и US 6149874 описана промывка линии, используемой для доставки потока сырья в камеру адсорбента, в качестве средства для повышения чистоты выделенного экстракта или сорбированного компонента. Такая промывка позволяет избежать загрязнения потока экстракта компонентами рафината от сырья, остающегося в этой линии, когда эта линия впоследствии используется для отведения потока экстракта из камеры. В US 5912395 описана промывка линии, только что использованной для удаления потока рафината, с целью избежать загрязнения сырья рафинатом, когда данная линия используется для доставки потока сырья в камеру адсорбента. Во всех этих ссылках описывается обратная промывка таких линий в камеру адсорбента, что увеличивает сепарационную нагрузку внутри камеры. В US 7208651 описано смывание из камеры адсорбента содержимого передаточной линии, которая до этого использовалась для удаления потока рафината, смесью подаваемого сырья и/или веществом, отводимым из зоны адсорбции. Остаточный рафинат внутри передаточной линии смывается, чтобы присоединиться к потоку рафината в качестве сырья для колонны рафината. В US 6149874 описано промывание остаточного сырья из общей секции распределительного трубопровода жидкости в ускорительный контур.

В одном примере существовавшей ранее системы использовалось до трех промывок для удаления остаточной жидкости, остающейся в передаточных линиях. Первичная промывка вытесняла остаточный экстракт из передаточной линии, только что использовавшейся для удаления потока экстракта жидкостью из зоны десорбции камеры, расположенной непосредственно ниже потока десорбента, и направляла его через ротационный клапан к передаточной линии, только что использовавшейся для инжектирования потока сырья. Поскольку объемы в передаточных линиях были одинаковыми, жидкость «экстракт плюс десорбент» вытесняла остаточное сырье, которое до этого находилось в передаточной линии, в камеру адсорбента непосредственно над текущим положением потока сырья, чтобы остаточное сырье могло быть разделено вместе с потоком сырья внутри камеры адсорбционного разделения, и чтобы избежать загрязнения потока экстракта остаточным сырьем, остающимся в передаточной линии, когда поток экстракта впоследствии сдвигался к передаточной линии, до этого занятой потоком сырья. Кроме того, остаточный экстракт из первичной промывки, использованный для вытеснения сырья, оставался в передаточной линии для последующего отведения потоком экстракта, чтобы увеличить выход экстрактного продукта.

Приводимая в качестве примера система иногда включала вторичную промывку. Вторичная промывка использовала поток жидкости, обычно десорбента, направляемый через передаточную линию в камеру, непосредственно ниже линии экстракта. Вторичная промывка обеспечивала «промывание» данной передаточной линии десорбентом, чтобы свести к минимуму количество загрязнителей, включающих рафинат, сырье и другие компоненты, которые могли оставаться в передаточной линии после первичной промывки, так что данные вещества не отводились из передаточной линии экстрактом. Поскольку данная передаточная линия была до этого промыта десорбентом и экстрактом при первичной промывке, вторичная промывка обычно использовалась в практических применениях, требующих высокой чистоты экстракта. Вторичная промывка будет вытеснять вещество экстракта и десорбента, до этого попавшее в передаточную линию, обратно в камеру адсорбционного разделения. Вторичная промывка является необязательной промывкой, применяемой для того, чтобы удовлетворять требованиям высокой чистоты экстрактного продукта.

В некоторых системах также использовалась третичная промывка. Третичная промывка включала промывку передаточной линии, до этого занятой отводимым потоком рафината. Третичная промывка использовалась для удаления остаточного рафината из данной передаточной линии для ограничения обратного закачивания данного рафината в камеру адсорбента с подаваемым сырьем при последующем поступлении потока сырья к передаточной линии. Поскольку поток рафината обеднен целевым компонентом экстракта, третичная промывка проводилась таким образом, чтобы остаточный рафинат не закачивался обратно в камеру адсорбционного разделения, что в противном случае привело бы к повышению требований к разделению для удаления данного дополнительного вещества рафината. Третичная промывка осуществлялась промыванием передаточной линии из камеры адсорбционного разделения жидкостью из отверстия камеры, примыкающего к данной передаточной линии.

Сущность изобретения

В соответствии с различными подходами, предлагается способ разделения компонентов в потоке сырья с помощью имитированного противоточного адсорбционного разделения. Способ включает введение потока сырья и потока десорбента в два различных отверстия с помощью двух различных соответствующих передаточных линий вдоль многослойной камеры адсорбционного разделения. Поток сырья имеет по меньшей мере один предпочтительно адсорбируемый компонент и по меньшей мере один непредпочтительно адсорбируемый компонент. Многослойная камера адсорбционного разделения имеет множество слоев, которые являются последовательно соединенными по текучей среде и содержащими заданное число отстоящих друг от друга отверстий с соответствующими передаточными линиями, находящимися с ними в сообщении по текучей среде, для введения жидкости в камеру адсорбционного разделения и удаления жидкости из нее. Способ также включает отведение потока экстракта и потока рафината через два разных отверстия из многослойной камеры адсорбционного разделения посредством двух различных соответствующих передаточных линий. Способ в соответствии с данным подходом включает промывание промежуточной передаточной линии при первой скорости потока в течение первой части продолжительности ступени. Способ также включает промывание промежуточной передаточной линии при второй отличной скорости потока в течение второй части продолжительности ступени, так что больший объем жидкости смывается из промежуточной передаточной линии в течение одной из первой части и второй части продолжительности ступени, чем во время другой из первой части и второй части продолжительности ступени.

В соответствии с одним подходом скорость потока является ступенчатой скоростью потока, и первая скорость потока является первой постоянной скоростью потока, и вторая скорость потока является второй постоянной скоростью потока. В соответствии с другим подходом по меньшей мере часть одной или обеих из первой скорости потока и второй скорости потока изменяется линейно с течением времени.

В соответствии с другим подходом предлагается способ разделения компонентов в потоке сырья, содержащем по меньшей мере один предпочтительно адсорбируемый компонент и по меньшей мере один непредпочтительно адсорбируемый компонент, с помощью имитированного противоточного адсорбционного разделения, при котором поток сырья вводится в отверстие многослойной камеры адсорбционного разделения, содержащей множество отверстий с соответствующими передаточными линиями, с помощью одной передаточной линии, находящейся в сообщении по текучей среде с данным отверстием. Способ также включает отведение потока экстракта из камеры адсорбционного разделения по одной передаточной линии, при этом поток экстракта имеет более высокую концентрацию предпочтительно адсорбируемого компонента, чем поток сырья, и более низкую концентрацию непредпочтительно адсорбируемого компонента, чем поток сырья. Способ в соответствии с данным подходом дополнительно включает введение потока десорбента в отверстие камеры адсорбционного разделения. Способ также включает отведение потока экстракта из камеры адсорбционного разделения, при этом часть каждого потока, вводимого и отводимого по передаточной линии, остается в передаточной линии в виде остаточной жидкости. В дополнение к этому, способ включает промывание передаточной линии при первой скорости потока в течение первой части продолжительности ступени, во время которой передаточная линия не занята одним из следующих потоков: потоком сырья, потоком экстракта, потоком десорбента и потоком рафината. Кроме того способ включает промывание промежуточной передаточной линии при второй отличной скорости потока в течение второй части продолжительности ступени, так что больший объем жидкости смывается из передаточной линии во время одной части продолжительности ступени, чем во время другой части продолжительности ступени.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлена упрощенная схема способа адсорбции с имитированным движущимся слоем в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения.

На фиг. 2 представлена упрощенная схема способа адсорбции с имитированным движущимся слоем в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения.

На фиг. 3 представлена упрощенная схема способа адсорбции с имитированным движущимся слоем в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения.

На фиг. 4 представлена упрощенная схема способа адсорбции с имитированным движущимся слоем в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения.

На фиг. 5 представлена упрощенная схема способа адсорбции с имитированным движущимся слоем в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения.

На фиг. 6 представлена упрощенная схема способа адсорбции с имитированным движущимся слоем в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения.

На фиг. 7 представлена упрощенная схема способа адсорбции с имитированным движущимся слоем в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения.

На фиг. 8 представлена композиционная схема жидкости внутри камеры адсорбционного разделения с имитированным движущимся слоем в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения.

На фиг. 9 представлено перспективное изображение ротационного клапана в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения.

На фиг. 10-12 представлены графики, иллюстрирующие объемную скорость потока жидкости по передаточным линиям в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения, и

На фиг. 13 представлена упрощенная схема способа адсорбции с имитированным движущимся слоем известного уровня техники.

Специалистам будет понятно, что элементы на фигурах проиллюстрированы для простоты и ясности и не обязательно представлены в масштабе. Например, размеры и/или относительное расположение некоторых элементов на фигурах могут быть преувеличенными относительно других элементов, чтобы помочь улучшить понимание различных вариантов осуществления настоящего изобретения. Кроме того, общие, но широко распространенные элементы, которые полезны или необходимы в промышленно целесообразном варианте осуществления, часто не показаны, чтобы облегчить представление этих различных вариантов осуществления настоящего изобретения. Кроме того, следует отметить, что некоторые действия и/или ступени могут быть описаны в определенном порядке следования, хотя специалистам будет ясно, что такое ограничение применительно к последовательности не является фактически обязательным. Кроме того, следует понимать, что термины и выражения, использованные в настоящем документе, имеют обычное техническое значение для таких терминов и выражений, понимаемое специалистами в данной области техники с учетом изложенного выше, за исключением тех случаев, когда отличные определенные значения иным образом сформулированы в настоящем документе.

Подробное описание и предпочтительные варианты осуществления

Адсорбционное разделение используется для извлечения множества углеводородных и других химических продуктов. Описанные процессы химического разделения, использующие данный подход, включают в себя разделение смесей ароматических соединений на специфические ароматические изомеры, отделение линейных от нелинейных алифатических и олефиновых углеводородов, выделение парафинов или ароматических соединений из смеси, содержащей ароматические соединения и парафины; хиральных соединений для использования в фармацевтических препаратах и химически чистых реактивах; кислородсодержащих соединений, таких как спирты и эфиры; углеводов, таких как сахара. Процессы разделения ароматических соединений включают разделение смесей диалкилзамещенных моноциклических ароматических соединений и диметилнафталинов. Основным промышленным применением, находящимся в центре внимания предшествующих работ и нижеследующего описания настоящего изобретения, не ограничивая его, является выделение пара-ксилола и/или мета-ксилола из смесей ароматических соединений С8 из-за как правило высоких требований к чистоте этих продуктов. Такие ароматические соединения С8 обычно получаются в ароматических комплексах при каталитическом риформинге нафты с последующими стадиями экстракции и фракционирования, или переалкилирования, или изомеризации обогащенных ароматическими соединениями потоков в таких комплексах; при этом ароматические соединения С8 обычно состоят из смеси изомеров ксилола и этилбензола. Обработка ароматических соединений С8, использующая адсорбцию с имитированным движущимся слоем, обычно имеет целью выделение пара-ксилола высокой чистоты или мета-ксилола высокой чистоты; при этом высокая чистота обычно определяется как по меньшей мере 99,5 мас.%, целевого продукта и предпочтительно по меньшей мере 99,7 мас.%. Следует понимать, что хотя нижеследующее подробное описание фокусируется на выделении пара-ксилола высокой чистоты из смешанного потока ксилола и этилбензола, изобретение этим не ограничивается, и также применимо для выделения других компонентов из потока, содержащего два или более компонента. Используемый в настоящем документе термин «предпочтительно адсорбируемый компонент» относится к компоненту или компонентам потока сырья, которые более предпочтительно адсорбируются, чем один или несколько непредпочтительно адсорбируемых компонентов потока сырья.

Изобретение обычно применяется в способе адсорбционного разделения, который имитирует противоточное движение адсорбента и омывающей жидкости, как описано выше, но также может быть осуществлено в способе с непрерывным параллельным потоком, как описано в US 4402832 и 4478721. Функции и свойства адсорбентов и десорбентов в хроматографическом разделении жидких компонентов хорошо известны, и можно привести ссылку на US 4642397, включенный в данный документ для дополнительного описания этих основных показателей адсорбции. Противоточные системы с движущимся или с имитированным движущимся слоем гораздо более эффективны для таких процессов разделения, чем системы с неподвижным слоем, поскольку процессы адсорбции и десорбции происходят непрерывно с непрерывным потоком сырья и непрерывным получением экстракта и рафината. Полное объяснение процессов с имитированным движущимся слоем дается в разделе «Адсорбционное разделение» Энциклопедии химической технологии Кирк-Отмера на стр. 563 (Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, p. 563).

На фиг. 1 представлена принципиальная схема способа адсорбции с имитированным движущимся слоем в соответствии с одним аспектом. В способе происходит последовательное контактирование потока 5 сырья с адсорбентом, содержащимся в емкостях, и потоком 10 десорбента для разделения потока 15 экстракта и потока 20 рафината. В системе противоточного имитированного движущегося слоя последовательное сдвигание множества точек доступа жидкого сырья и продукта или отверстий 25 вниз камеры 100 и 105 адсорбента имитирует восходящее движение адсорбента, содержащегося в камере. Адсорбент в способе адсорбции с имитированным движущимся слоем содержится во множестве слоев в одной или нескольких емкостях или камерах; две последовательно соединенные камеры 100 и 105 показаны на фиг. 1, хотя может использоваться единственная камера 902, как показано на фиг. 13, или другое число последовательно соединенных камер. Каждая емкость 100 и 105 содержит множество слоев адсорбента в рабочих пространствах. Каждая из емкостей имеет несколько отверстий 25 по числу слоев адсорбента, и положения потока 5 сырья, потока 10 десорбента, потока 15 экстракта и потока 20 рафината сдвигаются вдоль отверстий 25 для имитации движения слоя адсорбента. Циркулирующая жидкость, содержащая десорбент, экстракт и рафинат, циркулирует через камеры с помощью насосов ПО и 115 соответственно. Системы регулирования потока циркулирующей жидкости описаны в US 5595665, но подробные сведения о таких системах не являются важными для настоящего изобретения. Ротационный клапан 300 дискового типа, описанный, например, в US 3040777 и 3422848, осуществляет сдвигание потоков вдоль камеры адсорбента для имитации противотока. Хотя ротационный дисковый клапан 300 описан в настоящем документе, другие системы и устройства для сдвигания потоков вдоль камеры адсорбента также рассматриваются в данном документе, в том числе системы, использующие многоступенчатые клапаны для регулирования потоков, направленных в и из камеры 100 и/или 105 адсорбента, как, например, описано в US 6149874.

Обратимся к фиг. 9, на которой изображена упрощенная разнесенная схема примера ротационного клапана 300 для использования в системе и способе адсорбционного разделения. Базовая пластина 474 включает в себя ряд отверстий 476. Число отверстий 476 равно общему числу передаточных линий к камере (камерам). Базовая пластина 474 также включает в себя ряд дорожек 478. Число дорожек 478 равно общему числу линий ввода, вывода и промывки установки адсорбционного разделения (не показана на фиг. 9). Каждая из общего числа входных, выходных и промывочных линий находится в сообщении по текучей среде со специальной дорожкой 478. Соединительные линии 470 приводят данную дорожку 478 в сообщение по текучей среде с данным отверстием 476. В одном примере общее число входов включает вход сырья и вход десорбента, общее число выходов включает выход экстракта и выход рафината, и линии промывки включают от одной до четырех линий промывки. При вращении ротора 480, как показано, каждая дорожка 478 приводится в сообщение по текучей среде со следующим последовательным отверстием 476 с помощью соединительной линии 470. Также предусмотрена непроницаемая пластина 472.

Различные потоки, участвующие в адсорбции с имитированным движущимся слоем, как показано на фигурах и описано ниже в связи с различными аспектами изобретения, описанными в данном документе, могут быть охарактеризованы следующим образом. «Поток сырья» представляет собой смесь, содержащую один или несколько компонентов экстракта или предпочтительно адсорбируемых компонентов, и один или несколько компонентов рафината или непредпочтительно адсорбируемых компонентов, которые следует разделить в ходе процесса. «Поток экстракта» содержит компонент экстракта, обычно целевой продукт, который более селективно или предпочтительно адсорбируется адсорбентом. «Поток рафината» содержит один или несколько компонентов рафината, которые являются менее селективно адсорбируемыми или непредпочтительно адсорбируемыми. «Десорбент» относится к веществу, способному к десорбции компонента экстракта, которое как правило инертно к компонентам потока сырья и легко отделимо как от экстракта, так и от рафината, например, с помощью дистилляции.

Поток 15 экстракта и поток 20 рафината, показанные на схемах, содержат десорбент в концентрациях относительно соответствующего продукта данного способа от 0% до 100%. Как правило, десорбент отделяют от компонентов рафината и экстракта обычным фракционированием, соответственно, в колонне 150 рафината и колонне 175 экстракта, как показано на фиг. 1, и рециркулируют в поток 10′ с помощью насоса 160 кубового продукта колонны рафината и насоса 185 кубового продукта колонны экстракта для возвращения в процесс. На фиг. 1 десорбент показан в виде кубового продукта из соответствующей колонны, имея ввиду, что десорбент тяжелее экстракта или рафината; различные промышленные установки для разделения ароматических соединений С8 используют или легкие или тяжелые десорбенты, и, таким образом, в некоторых случаях практического применения десорбент может быть выделен в другом местоположении вдоль колонн 150 и 175 фракционирования. Рафинатный продукт 170 и экстрактный продукт 195 в способе выделяются из потока рафината и потока экстракта в соответствующих колоннах 150 и 175; экстрактный продукт 195 в результате разделения ароматических соединений C8 обычно содержит в основном пара-ксилол и/или мета-ксилол, при этом рафинатный продукт 170 представляет собой в основном неадсорбированные ароматические соединения C8 и этилбензол.

Жидкие потоки, например, потоки сырья 5, десорбента 10, рафината 20 и экстракта 15, выходящие и выходящие из камер 100 и 105 адсорбента через активные точки доступа жидкости или отверстия 25, эффективно разделяют камеру 100 и 105 адсорбента на отдельные зоны, которые перемещаются, по мере того как потоки сдвигаются вдоль отверстий 25. Следует отметить, что в то время как большая часть описанного в настоящем документе относится к фиг. 1 и к местоположению потоков на фиг. 1, фиг. 1 иллюстрирует только текущее местоположение потоков на одной ступени или мгновенный снимок процесса, тогда как потоки обычно сдвигаются вниз на разных ступенях цикла. По мере того, как потоки сдвигаются вниз, состав жидкости и соответствующие зоны сдвигаются вниз вместе с ними. В одном подходе местоположение потоков относительно точек входа или отверстий 25 камер 100 и 105 адсорбционного разделения остается, как правило, постоянным по отношению друг к другу, поскольку они синхронно продвигаются вниз вдоль отверстий 25. В одном примере каждый из потоков продвигается на одно отверстие 25 вниз в течение каждой ступени, и каждый поток занимает каждое отверстие 25 один раз в течение полного цикла. В соответствии с одним примером потоки сдвигаются одновременно по ступеням к последующим отверстиям 25 с помощью вращения ротационного клапана 300, и поддерживаются возле определенного отверстия 25 или ступени в течение заданной продолжительности ступени. В одном подходе существует от 4 до 100 отверстий 25, в другом подходе - от 12 до 48 отверстий, и в еще одном подходе - от 20 до 30 отверстий, и равное число соответствующих передаточных линий. В одном примере камера или камеры 100 и 105 адсорбционного разделения включают в себя 24 отверстия, и каждый поток сдвигается к каждому из 24 отверстий 25 в течение полного цикла, так что каждый поток занимает каждое отверстие 25 и соответствующую передаточную линию в течение цикла. В данном примере цикл может составлять от 20 до 40 минут в одном подходе и от 22 до 35 минут в другом подходе. В одном подходе продолжительность ступени составляет от 30 секунд до 2 минут. В другом подходе продолжительность ступени составляет от 45 секунд до 1 минуты 30 секунд. В еще одном подходе продолжительность ступени составляет от 50 секунд до 1 минуты 15 секунд. Примером типичной продолжительности ступени может быть 1 минута.

С учетом этого, на фиг. 8 проиллюстрирован мгновенный снимок композиционного профиля жидкости внутри камеры адсорбционного разделения (на фиг. 8 для простоты показана единственная камера 100 адсорбционного разделения) и соответствующие зоны, на которые камера 100 адсорбционного разделения разделена. Зона 50 адсорбции расположена между входящим потоком 5 сырья и выходящим потоком 20 рафината. В данной зоне поток 5 сырья контактирует с адсорбентом, компонент экстракта адсорбируется, и поток 20 рафината отводится. Как проиллюстрировано на фигуре, поток 20 рафината может отводиться в местоположении, где композиция содержит жидкость 454 рафината и небольшое количество (если имеется) жидкости 450 экстракта. Непосредственно выше по потоку жидкости находится зона 55 очистки, представляющая собой адсорбент между выходящим потоком 15 экстракта и входящим потоком 5 сырья. В зоне 55 очистки компонент рафината вытесняется из неселективного объема пор адсорбента и десорбируется из объема пор или с поверхности адсорбента, сдвигаясь в данную зону при прохождении части вещества потока экстракта, покидающего зону 60 десорбции. Зона 60 десорбции выше по потоку от зоны 55 очистки определяется как адсорбент между потоком 10 десорбента и потоком 15 экстракта. Десорбент, поступающий в данную зону, вытесняет компонент экстракта, который был адсорбирован в результате предыдущего контактирования с сырьем в зоне 50 адсорбции. Поток 15 экстракта может отводиться в местоположении камеры 100, которое включает жидкость 450 экстракта и небольшое количество (если имеется) жидкости 454 рафината. Буферная зона 65 от выходящего потока 20 рафината и входящего потока 10 десорбента предотвращает загрязнение экстракта, поскольку часть потока десорбента входит в буферную зону, чтобы вытеснить вещество рафината, присутствующее в данной зоне, обратно в зону 50 адсорбции. Буферная зона 65 содержит достаточно адсорбента для предотвращения поступления компонентов рафината в зону 60 десорбции и загрязнения потока 15 экстракта.

Каждая из зон, описанных выше, обычно состоит из множества отсеков или «слоев», как описано в US 2985589. Положения различных описанных потоков структурно отделены друг от друга горизонтальной сеткой для сбора/распределения жидкости.

Каждая сетка соединена с передаточной линией, определяющей точку передачи, в которой технологические потоки входят и выходят из камеры адсорбента. Данная конфигурация облегчает распределение жидкостей внутри камеры путем устранения сквозных потоков и других нарушений, предотвращает конвективное обратное перемешивание жидкости в направлении, противоположном направлению первичного потока жидкости, и предотвращает перемещение адсорбента через камеру. Каждая из зон, описанных выше, обычно содержит от 2 до 10, чаще от 3 до 8, слоев. Типичная адсорбционная установка с имитированным движущимся слоем содержит 24 слоя адсорбента.

На фиг. 1 можно легко видеть, что когда передаточная линия в точке доступа 25, которая используется для транспортировки определенного потока внутрь или наружу из камеры адсорбента, остается бездействующей в конце ступени, она будет заполнена соединениями, образующими данный поток, пока эти соединения не будут удалены из линии следующим потоком. В связи с этим, следует отметить, что только активные передаточные линии, т.е. те линии, которые в настоящий момент способствуют прохождению по ним потока жидкости, проиллюстрированы на фиг. 1, хотя промежуточные передаточные линии находятся у каждого из отверстий 25 вдоль камер 100 и 105, чтобы способствовать потоку жидкости после сдвигания потоков жидкости к последующим отверстиям 25. Остаточная жидкость или соединения, остающиеся в неиспользующейся в данный момент передаточной линии после того, как поток сдвигается к последующей передаточной линии, будут вследствие этого или отводиться из процесса в виде начальной части технологического потока, удаляемого из процесса, или возвращаться в камеру адсорбента, когда передаточная линия направляет поток в камеру адсорбента. На фиг. 13 проиллюстрирована существовавшая ранее система, причем неиспользуемые передаточные линии показаны пунктирными линиями, и передаточные линии, в настоящий момент занятые потоком, например потоком 920, показаны сплошными линиями, идущими от отверстий камеры 902 адсорбционного разделения.

Возвращаясь к фиг. 1, как описано выше, присутствие остаточной жидкости в передаточных линиях может оказывать негативное влияние на результативность способа адсорбционного разделения с имитированным движущимся слоем. Например, остаточный рафинат в передаточной линии, которая до этого использовалась для удаления потока 20 рафината из камеры адсорбента, может быть смыт в камеру адсорбента 105 потоком 5 сырья, когда он сдвигается к этой передаточной линии на последующей ступени. Аналогичным образом, остаточное сырье в передаточной линии, которая до этого использовалась для подачи потока 5 сырья в камеру адсорбента, может быть удалено из этой передаточной линии потоком 15 экстракта, когда он сдвигается к этой передаточной линии на последующей ступени. Аналогичным образом, остаточный экстракт в передаточной линии, которая до этого использовалась для удаления потока экстракта из камеры адсорбента, может быть смыт обратно в камеру 100 адсорбента потоком 10 десорбента, когда он впоследствии поступает к этой передаточной линии.

В соответствии с одним аспектом первичная промывка способа и системы включает в себя входящую первичную промывку 30, которая смывает остаточное сырье внутри передаточной линии, до этого занятой потоком 5 сырья, в камеру 105 адсорбционного разделения, и, в частности, в зону 55 очистки. Входящая первичная промывка 30 может предпочтительно быть направлена в передаточную линию зоны 55 очистки возле передаточной линии, в настоящий момент занятой потоком 5 сырья, для введения остаточного сырья в камеру 105 адсорбционного разделения возле потока 5 сырья, так, чтобы остаточное сырье могло быть там разделено. В одном примере входящая первичная промывка 30 может быть направлена в передаточную линию зоны 55 очистки в две передаточные линии потока 5 сырья, и более предпочтительно в передаточную линию, примыкающую к потоку 5 сырья, как показано на фиг. 1. В одном подходе входящая первичная промывка 30 использует промывочную жидкость, включающую в себя главным образом предпочтительно адсорбируемый компонент, десорбент и/или инертные компоненты. Иными словами, промывочная жидкость предпочтительно включает в себя небольшое количество (если имеется) непредпочтительно адсорбируемого компонента сырья, чтобы ограничить загрязнение потока 15 экстракта, когда поток экстракта поступает в передаточную линию во время последующей ступени.

Первичная промывка способа и системы может включать в себя выходящую первичную промывку 35 для смывания остаточной жидкости экстракта из передаточной линии, до этого занятой потоком экстракта, отводимым из камеры адсорбента. Жидкость экстракта вместе с первичной промывкой промывочной жидкостью затем направляется в передаточную линию входящей первичной промывки 30 в качестве промывочной жидкости и применяется для смывания остаточного сырья из передаточной линии, до этого занятой потоком сырья, в зону очистки камеры 105 адсорбционного разделения, как описано ранее. В одном подходе выходящая первичная промывка 35 использует жидкость из зоны 60 десорбции камеры 100 для промывания передаточной линии, которая включает в основном десорбент. Таким образом, после того, как выходящая первичная промывка 35 смывает остаточную жидкость экстракта внутри передаточной линии, до этого занятой потоком 15 экстракта, в передаточной линии остается очень небольшое количество жидкости экстракта. Предпочтительно путем объединения выходящей первичной промывки 35 с входящей первичной промывкой 30, остаточная жидкость в передаточных линиях может использоваться для промывания других передаточных линий, уменьшая общее количество жидкости, необходимое процессу, и повышая выход процесса с помощью захвата этих жидкостей, одновременно достигая целей промывки передаточных линий, описанных ранее. В дополнение к этому, объединение первичных промывок обеспечивает промывочную жидкость для входящей первичной промывки 30, которая включает в себя в основном десорбент и предпочтительно адсорбируемый компонент из остаточной жидкости экстракта. Аналогичным образом, это обеспечивает промывочную жидкость для входящей первичной промывки 30, которая содержит очень небольшое количество непредпочтительно адсорбируемого компонента. В одном примере промывочная жидкость для входящей первичной промывки 30 содержит более 99 мас.%, десорбента и предпочтительно адсорбируемого компонента. В другом примере промывочная жидкость содержит менее 0,005 мас.%, непредпочтительно адсорбируемого компонента (компонентов).

В соответствии с одним подходом вторичная промывка 40 используется для смывания остаточной жидкости из передаточной линии, которая впоследствии будет занята потоком 15 экстракта, для удаления загрязнителей из передаточной линии. Вторичная промывка 40 предпочтительно обеспечивает повышенную чистоту потока экстракта за счет удаления загрязнителей из передаточной линии перед тем, как передаточная линия используется для отведения по ней потока 15 экстракта. Существовавшие ранее системы использовали промывку десорбента в передаточную линию к камере адсорбционного разделения для смывания содержимого передаточной линии, которая будет впоследствии использоваться для отведения потока экстракта. Данную промывку направляли по передаточной линии к камере адсорбционного разделения и в зону очистки камеры адсорбционного разделения для обеспечения ее очистки.

Было установлено, что вторичная промывка существовавших ранее систем, описанных выше, приводила к возникновению повышенных эксплуатационных или энергетических расходов. В частности, поскольку вторичная промывка 40 использует десорбент для смывания остаточной жидкости с предпочтительно адсорбированным компонентом/десорбентом из передаточной линии в камеру адсорбционного разделения, данная передаточная линия содержит почти исключительно десорбент после вторичной промывки. Остаточный десорбент внутри данной передаточной линии впоследствии отводится в виде начального сброса жидкости с помощью потока экстракта перед удалением экстракта. Поток экстракта, включающий в себя данный сброс остаточного десорбента, направляется в колонну 175 фракционирования экстракта, где он отделяется в виде кубового продукта и рециркулирует вместе с рециркуляционным потоком десорбента в первую камеру 100. Однако, чтобы войти в колонну 175, сброс остаточного десорбента в передаточной линии в начале удаления экстракта также должен быть нагрет до введения в колонну 175 фракционирования экстракта. Например, когда пара-ксилол отделяется от потока сырья смешанных ксилолов, десорбент, отводимый с потоком экстракта, нагревают от 150°С до 300°С, что приводит к повышенному расходу энергии или эксплуатационным расходам. Иными словами, поскольку этот начальный сброс десорбента содержит очень небольшое количество (если имеется) целевого экстрактного продукта, необходимо существенное потребление энергии для повышения температуры до температуры на выходе кубового продукта колонны фракционирования экстракта, одновременно не обеспечивающее преимущества с точки зрения повышенного выхода экстрактного продукта.

Для того, чтобы избежать этих повышенных эксплуатационных и энергетических расходов, в соответствии с одним аспектом вторичная промывка 40, отводимая из камеры адсорбционного разделения 100, смывает остаточную жидкость из передаточной линии 45 в противоположность существующим системам, чтобы остаточный десорбент не накапливался внутри передаточной линии 45. Следует отметить, что передаточная линия 45 используется для вторичной промывки 40 в ступени, проиллюстрированной на фиг. 1, однако во время предыдущих или последующих ступеней вторичная промывка 40 может сдвигаться вместе с потоками и использоваться для удаления остаточной жидкости из других передаточных линий. В частности, вместо того, чтобы использовать поток десорбента для смывания остаточной жидкости из передаточной линии 45, которая может содержать главным образом предпочтительно адсорбируемый компонент и десорбент, остающиеся в передаточной линии после входящей первичной промывки 30, используется жидкость из зоны очистки, примыкающей к отверстию 45′ передаточной линии, соответствующему данной передаточной линии, для смывания остаточной жидкости из камеры 100 адсорбента. Поток вторичной промывки может далее направляться на дальнейшую обработку. В одном подходе вторичная промывка направляется по линии 40′ в линию 10′ жидкого рециркулята. Линия 10′ жидкого рециркулята может содержать главным образом десорбент, который отделен с помощью колонн 150 и 175 фракционирования и рециркулирован обратно в камеру 100 адсорбционного разделения, где он повторно используется в процессе. В одном подходе поток вторичной промывки направляется по линии 40′ к кубовой части 155 колонны 150 фракционирования рафината, где он объединяется с десорбентом, отделенным колонной 150 фракционирования рафината, и направляется в линию 10′ жидкого рециркулята с помощью насоса 160 кубового продукта колонны рафината. В другом подходе поток вторичной промывки направляется по линии 40′ к кубовой части 180 колонны 175 фракционирования экстракта, где он объединяется с десорбентом, отделенным колонной 175 фракционирования экстракта, и направляется в линию 10′ жидкого рециркулята с помощью насоса 185 кубового продукта колонны экстракта.

Поскольку данная жидкость из зоны 55 очистки сходна по составу с потоком 15 экстракта, который будет впоследствии отведен из передаточной линии 45, остаточная жидкость, остающаяся в линии слоя после модифицированной вторичной промывки 40, будет предпочтительно аналогична по составу целевому экстракту. В связи с этим, в одном примере передаточная линия 45 промывается вторичной промывкой 40 в две передаточные линии или отверстия из передаточной линии, в настоящий момент занятой линией 15 экстракта, и более предпочтительно в одну передаточную линию или отверстие из передаточной линии, в настоящей момент занятой линией 15 экстракта, поскольку жидкость зоны очистки, примыкающей к отверстиям возле передаточной линии экстракта, будет иметь состав в наибольшей степени сходный с потоком 15 экстракта. В одном примере жидкость зоны очистки содержит более 99% десорбента и предпочтительно адсорбируемого компонента. В другом примере жидкость зоны очистки содержит менее 0,005% непредпочтительно адсорбируемого компонента (компонентов). Кроме того, когда входящая первичная промывка 30 используется для смывания остаточного сырья, как описано ранее, вторичная промывка 40 в соответствии с одним подходом находится между передаточной линией, в настоящий момент занятой потоком 15 экстракта, и передаточной линией, в настоящий момент занятой входящей первичной промывкой 30, чтобы передаточная линия 45 была главным образом заполнена остаточной жидкостью из входящей первичной промывки 30, а не потоком 5 сырья. Такой подход выгодно понижает степень загрязнения потока 15 экстракта остаточным сырьем.

Кроме того, в одном подходе, жидкость в передаточной линии 45, которая будет впоследствии отведена с потоком 15 экстракта, будет направлена в колонну 175 фракционирования экстракта для разделения посредством дистилляции. Остаточная жидкость в передаточной линии 45, которая направлена с потоком экстракта в колонну 175 фракционирования экстракта, нагревается в колонне 175 фракционирования экстракта. Поскольку данная остаточная жидкость аналогична по составу потоку 15 экстракта, фракционирование данной жидкости приведет к повышенному извлечению целевого экстрактного продукта 195. Таким образом, в отличие от известных систем, жидкость, остающаяся в передаточной линии 45 от вторичной промывки 40, которая впоследствии отводится с потоком 15 экстракта и направляется в колонну 175 фракционирования экстракта, не вызовет излишних эксплуатационных расходов, поскольку дистилляция этой жидкости приведет к дополнительному выходу целевого экстрактного продукта 195, а не главным образом десорбента.

В соответствии с другим аспектом, проиллюстрированным на фиг. 2, поток 15 экстракта может быть отведен по передаточной линии во время ступени, как описано ранее. При таком подходе поток 15 экстракта отводится вместе с остаточной жидкостью, остающейся в передаточной линии, так что поток экстракта смывает остаточную жидкость из передаточной линии. Начальный сброс потока экстракта, включающий в себя по меньшей мере часть остаточной жидкости, направляется по передаточной линии к первому целевому положению. Последующая часть потока экстракта затем направляется по передаточной линии ко второму целевому положению. По меньшей мере часть остаточной жидкости внутри передаточной линии направляется в первое целевое положение. В одном примере по меньшей мере 90% остаточной жидкости направляется в первое целевое положение. В другом примере по меньшей мере 95% остаточной жидкости направляется в первое целевое положение. В одном подходе, второе целевое положение является входом 190 колонны 175 фракционирования экстракта. Первое целевое положение может быть рециркуляционной линией 10′ для рециркулирования потока экстракта и части остаточной жидкости в камеру 100 адсорбционного разделения.

Как показано на фиг. 2, входящая первичная промывка 30 может использоваться для смывания остаточной сырьевой жидкости, остающейся в передаточной линии, до этого занятой потоком 5 сырья, в камеру 105 адсорбционного разделения, как описано ранее, для ограничения отведения остаточной сырьевой жидкости с потоком экстракта как остаточной жидкости в передаточной линии, когда поток 15 экстракта поступает в передаточную линию на последующей ступени. Промывочная жидкость предпочтительно содержит главным образом десорбент и/или предпочтительно адсорбируемый компонент и включает в себя очень небольшое количество непредпочтительно адсорбируемого компонента, так что остаточная жидкость, остающаяся в передаточной линии после входящей первичной промывки 30, содержит очень небольшое количество непредпочтительно адсорбируемого компонента. В одном подходе промывочная жидкость содержит менее 1% непредпочтительно адсорбируемого компонента, и в другом примере содержит менее 0,005% непредпочтительно адсорбируемого компонента. Как описано ранее, остаточный экстракт, остающийся в передаточной линии, до этого занятой потоком 15 экстракта, может быть смыт из передаточной линии с помощью выходящей первичной промывки 35, и остаточный жидкий экстракт может быть направлен в передаточную линию входящей первичной промывки 30, чтобы использоваться в качестве промывочной жидкости для входящей первичной промывки 30. Остаточный жидкий экстракт может быть смыт посредством выходящей первичной промывки 35 при отведении жидкости из зоны 60 десорбции, примыкающей к отверстию 25, находящемуся в сообщении с передаточной линией выходящей первичной промывки 35. В связи с этим, остаточная жидкость внутри передаточной линии, когда поток 15 экстракта сдвигается к ней, может содержать главным образом остаточный экстракт и промывочную жидкость, отведенную из зоны 60 десорбции с помощью выходящей первичной промывки 35, например, остаточный экстракт и десорбент.

Обращаясь к дополнительным подробностям на фиг. 2, в соответствии с данным подходом, поток 15 экстракта отводится по передаточной линии, содержащей остаточную жидкость, так что начальный сброс потока экстракта будет включать остаточную жидкость, которая остается в передаточной линии до поступления потока 15 экстракта. Как упоминалось ранее, этот начальный сброс потока экстракта может быть направлен в рециркуляционную линию 10′ для обратной рециркуляции в камеру 100 адсорбционного разделения. В связи с этим, начальный сброс потока экстракта может быть направлен в кубовую часть 155 колонны фракционирования рафината. В кубовой части 155 колонны фракционирования рафината сброс жидкости объединяется с жидкостью, выходящей из куба колонны 150 фракционирования рафината, которая в одном примере включает главным образом десорбент, отделенный в колонне 150 фракционирования рафината. Насос 160 кубового продукта колонны рафината может использоваться для направления данного сброса жидкости и десорбента обратно в камеру 100 адсорбционного разделения по рециркуляционной линии 10′. В качестве альтернативы, начальный сброс потока экстракта может быть направлен в кубовую часть 180 колонны фракционирования экстракта. В кубовой части 180 колонны фракционирования экстракта сброс жидкости объединяется с жидкостью, выходящей из куба колонны 175 фракционирования экстракта, которая в одном примере содержит главным образом десорбент, отделенный в колонне 175 фракционирования экстракта. Насос 185 кубового продукта колонны экстракта может использоваться для направления данного сброса жидкости и десорбента обратно в камеру 100 адсорбционного разделения по рециркуляционной линии 10′.

Таким образом, по меньшей мере часть остаточной жидкости, отведенной с потоком 15 экстракта, не направляется ко входу 190 колонны фракционирования экстракта. Поскольку остаточная жидкость в передаточной линии от первичной промывки 30 будет содержать более высокий процент десорбента, чем поток 15 экстракта, данный избыток десорбента предпочтительно не отделяется в колонне 175 фракционирования экстракта. Поскольку жидкость, входящая во вход 190 колонны фракционирования экстракта, нагревается, когда избыток десорбента в остаточной жидкости вводится в колонну 175 фракционирования экстракта, он будет нагреваться до температуры на выходе кубового продукта без обеспечения дополнительного выхода экстрактного продукта, и, тем самым, вызовет повышенный расход энергии. Тем самым, за счет отведения начального сброса жидкости таким образом, чтобы избыток десорбента не вводился в колонну 175 фракционирования экстракта, энергопотребление системы понижается.

В соответствии с одним аспектом поток 15 экстракта отводится из камеры 100 адсорбционного разделения и направляется по передаточной линии 15′. В одном подходе ротационный клапан 300 предусмотрен таким образом, что поток 15 экстракта отводится по передаточной линии и направляется в ротационный клапан, где он соединяется с одиночной передаточной линией 15′ экстракта, как показано на фиг. 2, хотя в настоящем документе предполагаются и другие конфигурации, включающие обеспечение специальной передаточной линии 15′ экстракта для каждой передаточной линии камер 100 и 105 адсорбционного разделения. Передаточная линия 15′ может включать одну впускную линию 205 экстракта, находящуюся в сообщении по текучей среде с входом 190 колонны фракционирования экстракта. Передаточная линия 15′ может включать другую линию 210 кубовой части, находящуюся в сообщении с кубовой частью 180 колонны экстракта и/или кубовой частью 155 колонны рафината. Клапан 215 может быть предусмотрен для переключения потока 15 экстракта между впускной линией 205 колонны экстракта и линией 210 кубовой части колонны экстракта. Таким образом, способ включает в себя переключение клапана 215 в первое положение для направления начальной части потока 15 экстракта, включающей по меньшей мере часть остаточной жидкости, по линии 210 кубовой части колонны экстракта к одной из кубовой части 180 колонны экстракта и кубовой части 155 колонны рафината. В данном примере способ включает переключение клапана 215 во второе положение для направления потока экстракта 15 по впускной линии 205 колонны экстракта и ко входу 190 колонны фракционирования экстракта для разделения в ней потока 15 экстракта.

В соответствии с одним аспектом, поток экстракта, содержащий по меньшей мере часть остаточной жидкости, смытой из передаточной линии потоком экстракта, направляется в первое целевое положение, например, к кубовой части 180 колонны экстракта и/или к кубовой части 155 колонны рафината, в течение первого заданного времени или заданной части продолжительности ступени (когда поток экстракта занимает текущую передаточную линию). Поток экстракта далее направляется во второе целевое положение, например, ко входу колонны 175 фракционирования экстракта, в течение второго заданного времени или заданной части продолжительности ступени. Первое заданное время может быть выбрано, исходя из скорости потока экстракта для смывания заранее определенного количества остаточной жидкости в передаточной линии во второе целевое положение, или заранее определенного количества жидкости во второе целевое положение. В одном примере первое заданное время может быть достаточным для направления объема жидкости от 50 до 250% от объема передаточной линии и связанной клапанной системы, и в другом примере от 80% до 150% от объема передаточной линии и связанной клапанной системы, в первое целевое положение. В одном подходе второе заданное время может быть оставшейся частью продолжительности ступени, так что поток 15 экстракта направляется ко входу 190 колонны экстракта в течение оставшейся части продолжительности ступени для разделения потока 15 экстракта в колонне 175 фракционирования экстракта. Заранее определенное время также может быть выбрано для направления всех или по меньшей мере части остаточной жидкости в передаточной линии в первое целевое положение, чтобы остаточная жидкость не вводилась в колонну фракционирования экстракта для обеспечения экономии энергии. Аналогично, первый заранее определенный объем потока экстракта может быть направлен в первое целевое положение, и второй заранее определенный объем потока экстракта может быть направлен во второе целевое положение. Первый заранее определенный объем может быть таким же, как описанный выше для первого заданного периода времени. Второй заранее определенный объем может быть оставшимся объемом потока экстракта, отведенным по передаточной линии в течение продолжительности ступени. В одном примере первое заданное время составляет от 10% до 90% продолжительности ступени. Второе заданное время в данном примере составляет от 10% до 90% продолжительности ступени. В другом примере первое заданное время составляет от 20% до 40% продолжительности ступени. Второе заданное время в этом другом примере составляет от 60% до 80% продолжительности ступени.

В другом подходе, способ включает контролирование состава потока экстракта, включающего любую остаточную жидкость, для определения количества или процентного содержания компонента в составе. Например, компонент может быть одним из предпочтительно адсорбируемого компонента, десорбентного компонента или непредпочтительно адсорбируемого компонента. Способ в соответствии с данным подходом включает направление потока 15 экстракта и любой остаточной жидкости в первое целевое положение, когда состав содержит компонент при первом заранее определенном уровне, и направление потока 15 экстракта во второе целевое положение, когда состав содержит компонент при втором заранее определенном уровне. Например, способ может включать контроль состава потока 15 экстракта для определения количества десорбента, присутствующего в потоке. В соответствии с данным примером способ может включать направление потока экстракта в первое целевое положение, когда количество десорбента превышает пороговый уровень, и направление потока экстракта во второе целевое положение, когда количество десорбента ниже порогового уровня. Таким образом, количество десорбента, направляемое ко входу 190 колонны фракционирования экстракта, может быть снижено.

Предпочтительно, в соответствии с данным подходом, вторичная промывка 40 существовавших ранее систем может не проводиться. Таким образом, в способе может использоваться на одну активную передаточную линию меньше. Например, в способе может использоваться только шесть или семь передаточных линий, а не семь или восемь передаточных линий, что было необходимо в существовавших ранее системах. В одном подходе в способе может применяться ротационный клапан 300 только с шестью или семью дорожками, включающими дорожки для экстракта, рафината, сырья и потоков десорбента, и также для выходящей первичной промывки 35, входящей первичной промывки 30, и необязательно третичной промывки 46. Данный подход предпочтительно позволяет переоборудовать существующие системы адсорбционного разделения с ротационными клапанами с шестью и семью дорожками для применения изобретения в соответствии с данным подходом.

Обратимся теперь к фиг. 3, на которой проиллюстрирована система и способ адсорбционного разделения в соответствии с другим аспектом. Согласно данному аспекту поток 20 рафината может быть отведен по передаточной линии во время ступени, как описано ранее. При таком подходе поток 20 рафината отводится вместе с остаточной жидкостью, остающейся в передаточной линии потока рафината, так что поток 20 рафината смывает остаточную жидкость из передаточной линии. Данный аспект аналогичен аспекту, описанному выше и проиллюстрированному на фиг. 2, в том, что начальный сброс потока рафината направляется в первое целевое положение. Последующая часть потока рафината затем направляется во второе целевое положение. По меньшей мере часть остаточной жидкости внутри передаточной линии направляется в первое целевое положение. В одном примере по меньшей мере 90% остаточной жидкости направляется в первое целевое положение. В другом примере по меньшей мере 95% остаточной жидкости направляется в первое целевое положение. В одном аспекте второе целевое положение является входом 165 колонны 150 фракционирования рафината. Первое целевое положение может быть рециркуляционной линией 10′ для рециркулирования потока рафината и части остаточной жидкости в камеру 100 адсорбционного разделения. В связи с этим, за счет рециркуляции части жидкости обратно в камеру 100 адсорбционного разделения, данное количество жидкости обрабатывается колонной 150 фракционирования рафината.

Как показано на фиг. 3, в одном подходе передаточная линия, занимаемая потоком 20 рафината, до этого была занята потоком 10 десорбента. В связи с этим, передаточная линия может содержать главным образом остаточный жидкий десорбент, когда поток рафината поступает к передаточной линии на последующей ступени.

Обращаясь к дополнительным подробностям на фиг. 3, в соответствии с данным аспектом, поток 20 рафината отводится по передаточной линии, включающей остаточную жидкость, так что начальный сброс потока рафината будет включать остаточную жидкость, которая оставалась в передаточной линии до поступления потока 20 рафината. Как упоминалось ранее, этот начальный сброс потока рафината может быть направлен в рециркуляционную линию 10′ для обратной рециркуляции в камеру 100 адсорбционного разделения. В связи с этим, аналогично описанному ранее подходу применительно к фиг. 2, начальный сброс потока 20 рафината может быть направлен в кубовую часть 155 колонны фракционирования рафината. В кубовой части 155 колонны фракционирования рафината сброс жидкости объединяется с жидкостью, выходящей из куба колонны 150 фракционирования рафината, которая в одном примере содержит главным образом десорбент, отделенный в колонне 150 фракционирования рафината. Насос 160 кубового продукта колонны рафината может использоваться для направления данного сброса жидкости и десорбента обратно в камеру 100 адсорбционного разделения по рециркуляционной линии 10′. В качестве альтернативы, начальный сброс потока 20 рафината может быть направлен в кубовую часть 180 колонны фракционирования экстракта. В кубовой части 180 колонны фракционирования экстракта сброс жидкости объединяется с жидкостью, выходящей из куба колонны 175 фракционирования экстракта, которая в одном примере содержит главным образом десорбент, отделенный в колонне 175 фракционирования экстракта. Аналогичным образом, насос 185 кубового продукта колонны экстракта может использоваться для направления данного сброса жидкости и десорбента обратно в камеру 100 адсорбционного разделения по рециркуляционной линии 10′.

Таким образом, по меньшей мере часть остаточной жидкости, отведенной с потоком 20 рафината, не направляется ко входу 165 колонны фракционирования рафината. Поскольку остаточная жидкость в передаточной линии будет содержать более высокий процент десорбента, чем жидкость потока рафината, данный избыток десорбента предпочтительно не направляют и не отделяют в колонне 150 фракционирования рафината. Поскольку жидкость, входящая во вход 165 колонны фракционирования рафината, нагревается в колонне, когда избыток десорбента в остаточной жидкости вводится в колонну 150 фракционирования рафината, он будет нагреваться без обеспечения дополнительного выхода экстрактного продукта, и, тем самым, вызовет увеличенный расход энергии. Таким образом, энергопотребление системы уменьшается с помощью отведения начального сброса жидкости, так, чтобы избыток десорбента не вводился в колонну 150 фракционирования рафината.

В одном подходе поток 20 экстракта отводится из камеры 100 адсорбционного разделения и направляется по передаточной линии 20′. В одном подходе ротационный клапан 300 предусмотрен таким образом, что поток 20 рафината отводится по передаточной линии и направляется в ротационный клапан 300, где он объединяется с одиночной передаточной линией 20′ рафината, как показано на фиг. 3, хотя в настоящем документе предполагаются и другие конфигурации, включающие обеспечение специальной передаточной линии 20′ рафината для каждой передаточной линии камер 100 и 105 адсорбционного разделения. Передаточная линия 20′ может включать одну впускную линию 305 рафината, находящуюся в сообщении по текучей среде со входом 165 колонны фракционирования рафината. Передаточная линия 20′ может включать другую линию 310 кубовой части, находящуюся в сообщении с кубовой частью 180 колонны экстракта и/или кубовой частью 155 колонны рафината. Клапан 315 может быть предусмотрен для переключения потока 20 рафината между впускной линией 305 колонны рафината и линией 310 кубовой части колонны рафината. Таким образом, способ включает в себя переключение клапана 315 в первое положение для направления начальной части потока 20 рафината, содержащей по меньшей мере часть остаточной жидкости, по линии 310 кубовой части колонны рафината к одной из кубовой части 180 колонны экстракта и кубовой части 155 колонны рафината. В данном примере способ включает переключение клапана 315 во второе положение для направления потока 20 рафината по впускной линии 305 колонны рафината ко входу 165 колонны фракционирования рафината для разделения в ней потока 20 рафината.

В одном аспекте поток 20 рафината, содержащий по меньшей мере часть остаточной жидкости, смытой из передаточной линии потоком рафината, направляется в первое целевое положение, например, к кубовой части 180 колонны экстракта и/или к кубовой части 155 колонны рафината в течение первого заданного времени или заданной части продолжительности ступени (когда поток рафината занимает текущую передаточную линию). Потока рафината далее направляется во второе целевое положение, например, ко входу 165 колонны фракционирования рафината, в течение второго заданного времени или заданной части продолжительности ступени. Первое заданное время может быть выбрано, исходя из скорости потока 20 рафината для смывания заранее определенного количества остаточной жидкости в передаточной линии ко второму целевому положению, или заранее определенного количества всей жидкости ко второму целевому положению. В одном примере первое заданное время может быть достаточным для направления объема жидкости от 50 до 250% от объема передаточной линии и связанной клапанной системы, и в другом примере от 80% до 150% от объема передаточной линии и связанной клапанной системы, в первое целевое положение. В одном подходе второе заданное время может быть оставшейся частью продолжительности ступени, так что поток 20 рафината направляется ко входу 165 колонны рафината в течение оставшейся части продолжительности ступени для разделения потока 20 рафината в колонне 150 фракционирования рафината. Заранее определенное время также может быть выбрано, как и другие значения, для направления всех или по меньшей мере части остаточной жидкости в передаточной линии в первое целевое положение, так что остаточная жидкость не вводится в колонну 150 фракционирования рафината для обеспечения экономии энергии. В одном примере первое заданное время составляет от 10% до 90% продолжительности ступени. Второе заданное время в данном примере составляет от 10% до 90% продолжительности ступени. В одном примере первое заданное время составляет от 10% до 30% продолжительности ступени. Второе заданное время в данном примере составляет от 70% до 90% продолжительности ступени. Аналогично, первый заранее определенный объем потока рафината может быть направлен в первое целевое положение, и второй заранее определенный объем потока рафината может быть направлен во второе целевое положение. Первый заранее определенный объем может иметь такое же процентное соотношение объема передаточной линии и связанной клапанной системы, как описано выше для первого заданного периода времени. Второй заранее определенный объем может быть оставшимся объемом потока рафината, отведенным по передаточной линии за время продолжительности ступени.

В другом аспекте, способ включает контроль состава потока 20 рафината, включая любую остаточную жидкость в нем, для определения количества или процентного содержания компонента в составе. Например, компонент может быть одним из предпочтительно адсорбируемого компонента, десорбентного компонента или непредпочтительно адсорбируемого компонента. Способ в соответствии с данным подходом включает направление потока 20 рафината и любой остаточной жидкости в первое целевое положение, когда состав содержит компонент с первым заранее определенным уровнем, и направление потока 20 рафината во второе целевое положение, когда состав содержит компонент со вторым заранее определенным уровнем. Например, способ может включать контроль состава потока рафината для определения количества десорбента, присутствующего в потоке. В соответствии с данным примером способ может включать направление потока рафината в первое целевое положение, когда количество десорбента превышает пороговый уровень, и направление потока рафината во второе целевое положение, когда количество десорбента ниже порогового уровня. Таким образом, количество десорбента, направляемое ко входу 165 колонны фракционирования рафината, может быть снижено.

Обращаясь к фиг. 4, согласно другому аспекту адсорбционного разделения, способ включает в себя выходящую первичную промывку 405 для смывания остаточной жидкости в промежуточной передаточной линии зоны 55 очистки, между передаточной линией, занятой потоком 5 сырья, и передаточной линией, занятой потоком 15 экстракта, из камер 100 и 105 адсорбционного разделения, для удаления по меньшей мере части остаточной жидкости из промежуточной передаточной линии. Способ согласно данному аспекту дополнительно включает в себя направление остаточной жидкости, смываемой из промежуточной передаточной линии, в другую передаточную линию, которая не является передаточной линией зоны 55 очистки, для ограничения введения остаточной жидкости в зону 55 очистки. Таким образом, остаточная жидкость в промежуточной передаточной линии не закачивается обратно в зону очистки, как в существовавших ранее системах, где компоненты остаточной жидкости будут отделяться, но без преимущества прохождения через всю зону 55 очистки до отведения с помощью потока 15 экстракта в верхней части зоны 55 очистки.

В одном аспекте остаточная жидкость, смываемая выходящей первичной промывкой 405, направляется к потоку 5 сырья и объединяется с ним для введения в камеру 105 адсорбционного разделения вместе с потоком 5 сырья по передаточной линии потока сырья. Таким образом, компоненты остаточной жидкости, вводимой с потоком сырья, могут быть разделены в установке адсорбционного разделения вместе с сырьевой жидкостью, вводимой посредством потока 5 сырья. Это обеспечивает более полное отделение компонентов, чем если бы остаточная жидкость вводилась непосредственно в зону 55 очистки по промежуточной передаточной линии, поскольку компоненты в остаточной жидкости могут проходить через всю зону 55 очистки между потоком 5 сырья и потоком 15 экстракта перед отведением с помощью потока 15 экстракта. Такой подход может повысить чистоту потока 15 экстракта за счет более полного разделения компонентов остаточной жидкости.

Остаточная жидкость, остающаяся в промежуточной передаточной линии, которая промыта с помощью выходящей первичной промывки 405 в соответствии с одним подходом, может содержать остаточную сырьевую жидкость. В связи с этим, промежуточная передаточная линия может быть до этого занята потоком 5 сырья, так что промежуточная передаточная линия содержит остаточную сырьевую жидкость, когда поток сырья сдвигается оттуда в конце ступени. Остаточная сырьевая жидкость может предпочтительно быть объединена с потоком 5 сырья и закачиваться в зону очистки через передаточную линию и отверстие для потока сырья, так что компоненты в остаточной сырьевой жидкости разделяются в той же самой степени, что и компоненты потока 5 сырья.

Поскольку давление в передаточной линии выходящей первичной промывки 405 может быть ниже, чем давление в передаточной линии потока сырья, жидкость первичной промывки, возможно, потребуется закачивать, чтобы преодолеть перепад давления и объединить с потоком 5 сырья. В связи с этим, насос 410 может быть предусмотрен для перекачивания жидкости первичной промывки по промежуточной передаточной линии и объединения ее с потоком 405 сырья. В одном подходе система может включать в себя ротационный клапан, при этом первичная промывка проходит через промежуточную передаточную линию и к ротационному клапану 300, где она объединяется с потоком 5 сырья. Однако в некоторых передаточных линиях или отверстиях 25 вдоль камер 100 и 105 адсорбционного разделения, когда используются две или более камеры 100 и 105 адсорбционного разделения, давление в потоке 5 сырья может быть выше, чем давление потока 405 выходящей первичной промывки, когда поток 405 выходящей первичной промывки направляется между передаточной линией возле куба одной из камер 100 и 105 адсорбционного разделения для присоединения к потоку 5 сырья возле верхней части другой из камер 100 и 105 адсорбционного разделения. В этих положениях остаточное сырье в линии может сбрасываться в поток экстракта, поскольку соседние передаточные линии часто находятся в сообщении по текучей среде друг с другом в процессах, использующих ротационный клапан 300. Таким образом, в одном подходе насос 410 располагают после ротационного клапана, как показано на фиг. 4, чтобы ограничить обратное поступление остаточного сырья в промежуточной передаточной линии в поток 15 экстракта, когда потоки находятся в определенных положениях вдоль камер 100 и 105 адсорбционного разделения.

В соответствии с одним аспектом выходящая первичная промывка 405 включает в себя отведение жидкости из зоны 55 очистки камеры 100 адсорбционного разделения через отверстие 25 передаточной линии 415. Жидкость зоны очистки отводится из местоположения в зоне 55 очистки, примыкающей к отверстию 25, и направляется в промежуточную передаточную линию, чтобы смыть остаточную жидкость в промежуточной передаточной линии из камеры 100 адсорбционного разделения. Промывание промежуточной передаточной линии 415 жидкостью зоны очистки предпочтительно наполняет передаточную линию 415 жидкостью, которая имеет более высокую концентрацию предпочтительно адсорбируемого компонента, чем непредпочтительно адсорбируемого компонента, для уменьшения загрязнения потока 15 экстракта, когда поток 15 экстракта поступает к промежуточной передаточной линии 415 на последующей ступени. В одном подходе вещество зоны очистки отводится в передаточную линию в местоположении возле передаточной линии, в настоящий момент занятой потоком 15 экстракта, так что жидкость в зоне 55 очистки, которая отводится, аналогична по составу жидкости потока экстракта. В одном подходе жидкость зоны очистки отводится через отверстие 25 в передаточную линию среди двух передаточных линий из передаточной линии, в настоящий момент занятой потоком 15 экстракта. В другом подходе жидкость зоны очистки отводится через отверстие 25 в промежуточную передаточную линию зоны 55 очистки, примыкающей к передаточной линии, в настоящий момент занятой потоком 15 экстракта. Таким образом состав жидкости зоны очистки, используемой для промывки промежуточной передаточной линии, которая останется в передаточной линии после выходящей первичной промывки, будет аналогичен составу жидкости потока экстракта и будет содержать только небольшое количество (если имеется) непредпочтительно адсорбируемых компонентов из потока сырья, которые в противном случае будут загрязнять поток 15 экстракта, когда он поступает к промежуточной передаточной линии во время последующей ступени. В одном примере жидкость зоны очистки, отводимая из камеры адсорбционного разделения, содержит менее 0,5% непредпочтительно адсорбируемого компонента. В другом примере вещество зоны очистки, использованное для выходящей первичной промывки 405, содержит менее 0,005% непредпочтительно адсорбируемого компонента. Как несложно понять, в соответствии с данным аспектом, за счет направления выходящей первичной промывки 405 и объединения ее с потоком 5 сырья, передаточных линий может потребоваться на одну меньше по сравнению с системой, которая транспортирует остаточную жидкость от выходящей первичной промывки к другой промежуточной передаточной линии.

Способ и система для адсорбционного разделения компонентов из потока сырья в соответствии с другим аспектом проиллюстрированы на фиг. 5. Способ в соответствии с данным аспектом может включать в себя выходящую первичную промывку 505, аналогичную описанной выше применительно к фиг. 4. Однако, в отличие от описанной выше выходящей первичной промывки 405, выходящая первичная промывка 505 в соответствии с данным аспектом направляется в другую передаточную линию зоны 55 очистки, а не объединяется с потоком 5 сырья. В частности, способ включает в себя смывание остаточной жидкости внутри промежуточной передаточной линии 510 зоны 55 очистки между передаточной линией потока 5 сырья и передаточной линией потока 15 экстракта, из камеры 100 или 105 адсорбционного разделения для удаления по меньшей мере части остаточной жидкости из промежуточной передаточной линии 510 с помощью выходящей первичной промывки 505. Способ дополнительно включает в себя направление остаточной жидкости, смытой из промежуточной передаточной линии 510 в другую промежуточную передаточную линию 515 зоны 55 очистки, для смывания остаточной жидкости в другой промежуточной передаточной линии 515 в зону очистки, примыкающую к другой промежуточной передаточной линии 515, с помощью входящей первичной промывки 520.

В соответствии с одним аспектом другая промежуточная передаточная линия 515 содержит остаточную сырьевую жидкость, остающуюся в промежуточной передаточной линии 515 из линии 5 сырья, которая занимала промежуточную передаточную линию 515 во время предыдущей ступени. Таким образом, когда промывочная жидкость вводится в промежуточную передаточную линию 515 во время входящей первичной промывки 520, остаточная сырьевая жидкость вводится в зону 55 очистки камеры 100 или 105 адсорбционного разделения. Однако, поскольку поток сырья уже сдвинулся вниз от первичной промывки в передаточной линии 515, остаточное сырье вводится в промежуточное местоположение зоны очистки. Таким образом, в одном подходе, для того, чтобы увеличить степень разделения компонентов, которое происходит в веществе остаточного сырья в зоне 55 очистки, передаточная линия 515 входящей первичной промывки располагается между передаточной линией 510 выходящей первичной промывки и передаточной линией, занятой в настоящий момент потоком 5 сырья, так что остаточная сырьевая жидкость вводится в часть зоны очистки возле потока сырья. В одном примере передаточная линия 515 входящей первичной промывки расположена в двух передаточных линиях из передаточной линии потока сырья, и в другом примере в одной передаточной линии из передаточной линии потока сырья, для повышения степени разделения компонентов остаточной сырьевой жидкости, которое происходит в зоне 55 очистки.

Приведенное выше описание относительно выходящей первичной промывки 405 применительно к фиг. 4 также применимо к выходящей первичной промывке 505 в соответствии с аспектом, проиллюстрированным на фиг. 5, за тем исключением, что поскольку остаточная жидкость в промежуточной передаточной линии направляется в передаточную линию 515 для входящей первичной промывки 520, промежуточная передаточная линия 510 не будет содержать главным образом сырьевую жидкость, когда начинается выходящая первичная промывка, как в случае с выходящей первичной промывкой 405, описанном выше. В этом отношении остаточная жидкость в промежуточной передаточной линии 510 вместо этого будет содержать жидкость, до этого смытую из передаточной линии 510 выходящей первичной промывки в передаточную линию 515 входящей первичной промывки во время предыдущей ступени и, таким образом, будет содержать главным образом жидкость зоны очистки, отведенную из зоны 55 очистки, как описано выше применительно к выходящей первичной промывке 405.

Обратимся к фиг. 6, на которой показан способ адсорбционного разделения компонентов потока сырья в соответствии с другим аспектом. Согласно данному аспекту, как описано ранее, поток 15 экстракта отводится из камеры 100 адсорбционного разделения. Поток 15 экстракта может направляться к устройству разделения экстракта, например, колонне 175 фракционирования экстракта для выделения предпочтительно адсорбируемого компонента из потока 15 экстракта. Поток 15 экстракта может быть направлен ко входу 190 колонны фракционирования экстракта по линии отведения 15′ потока экстракта.

Способ в соответствии с данным аспектом включает промывание промежуточной передаточной линии 610 зоны 60 десорбции между передаточной линией потока 15 экстракта и передаточной линией потока 10 десорбента из камеры 100 адсорбционного разделения с помощью вторичной промывки 605 для удаления остаточной жидкости из промежуточной передаточной линии 610. Способ дополнительно включает направление остаточной жидкости, смытой из промежуточной передаточной линии 610 в расположенное ниже по потоку разделительное устройство для разделения компонентов остаточной жидкости. В соответствии с одним аспектом, поскольку промежуточная передаточная линия 610 была до этого занята потоком 15 экстракта, остаточная жидкость в промежуточной передаточной линии 610 содержит главным образом жидкость экстракта, когда начинается вторичная промывка 605. В связи с этим, остаточный жидкий экстракт может быть направлен в находящееся ниже по потоку разделительное устройство для выделения предпочтительно адсорбируемого компонента из жидкости экстракта, чтобы повысить выход предпочтительно адсорбируемого компонента.

В соответствии с одним аспектом остаточный жидкий экстракт, смытый из промежуточной передаточной линии 610, направляется ко входу 175 колонны фракционирования экстракта, так что предпочтительно адсорбируемый компонент может быть отделен от остаточного жидкого экстракта дистилляцией, чтобы повысить выход экстрактного продукта 195.

Согласно одному аспекту вторичная промывка 605 включает смывание остаточной жидкости в промежуточной передаточной линии 610 промывочной жидкостью зоны десорбции, отводимой из зоны 60 десорбции камеры 100 адсорбционного разделения через соответствующее отверстие промежуточной передаточной линии 610. В одном примере промежуточная передаточная линия 610 находится в двух передаточных линиях из передаточной линии, в настоящий момент занятой потоком 10 десорбента, и в другом примере находится в одной передаточной линии из передаточной линии, в настоящий момент занятой потоком 10 десорбента, так что промывочная жидкость зоны десорбции аналогична по составу потоку 10 десорбента. Таким образом, промывочная жидкость зоны десорбции остается в промежуточной передаточной линии 610 после осуществления вторичной промывки 605. После сдвигания потока десорбента к промежуточной передаточной линии 610 на последующей ступени, остаточная жидкость зоны десорбции, остающаяся в промежуточной передаточной линии 610, вводится в камеру адсорбционного разделения 100 с потоком десорбента, так что жидкость зоны десорбции аналогична по составу потоку 10 десорбента.

В соответствии с другим аспектом предлагается способ адсорбционного разделения компонентов потока сырья, который включает промывание промежуточной передаточной линии, расположенной между двумя потоками из потока 5 сырья, потока 15 экстракта, потока 10 десорбента и потока 20 рафината, для удаления остаточной жидкости из промежуточной передаточной линии. Способ в соответствии с данным аспектом включает, как правило, промывание промежуточной передаточной линии при динамической или непостоянной объемной скорости потока в течение по меньшей мере двух различных частей продолжительности ступени.

Как описано ранее, в соответствии с различными аспектами изобретения, противоточное адсорбционное разделения включает введение потока 5 сырья, содержащего по меньшей мере один предпочтительно адсорбируемый компонент и по меньшей мере один непредпочтительно адсорбируемый компонент, и потока 10 десорбента в два разных отверстия 25 с помощью двух различных соответствующих передаточных линий вдоль многослойной камеры адсорбционного разделения, имеющей множество слоев, которые последовательно сообщаются по текучей среде и содержат заданное число отстоящих друг от друга отверстий с соответствующими передаточными линиями, находящимися с ними в сообщении по текучей среде, для введения жидкости в камеру адсорбционного разделения и удаления жидкости из нее, и отведения потока 15 экстракта и потока 20 рафината через два разных отверстия многослойной камеры адсорбционного разделения с помощью двух различных соответствующих передаточных линий. Различные потоки, которые вводятся внутрь и отводятся из камеры 100 и 105 адсорбционного разделения, последовательно сдвигаются или направляются по ступеням вниз к последующим отверстиям. Разные потоки обычно направляются по ступеням одновременно к последующим отверстиям 25, например, с помощью вращения ротационного клапана 300, и поддерживаются возле определенного отверстия 25 или ступени в течение заданной продолжительности ступени. Как описано выше, в одном подходе имеется от 4 до 100 отверстий 25, в другом подходе - от 12 до 48 отверстий, и от 20 до 30 отверстий в еще одном подходе, и равное число соответствующих передаточных линий. В одном примере камера или камеры 100 и 105 адсорбционного разделения включают в себя 24 отверстия, и каждый поток сдвигается к каждому из 24 отверстий 25 в течение полного цикла, так что каждый поток занимает каждое отверстие 25 и соответствующую передаточную линию в течение цикла. В данном примере цикл может составлять от 20 до 40 минут в одном подходе и от 22 до 35 минут в другом подходе. В одном подходе продолжительность ступени составляет от 30 секунд до 2 минут. В другом подходе продолжительность ступени составляет от 45 секунд до 1 минуты 30 секунд. В еще одном подходе продолжительность ступени составляет от 50 секунд до 1 минуты 15 секунд.

В связи с этим, способ включает промывание промежуточной передаточной линии между двумя линиями, занятыми в настоящий момент двумя обычными потоками, включающими поток 5 сырья, поток 10 десорбента, поток 15 экстракта и поток 20 рафината, при неодинаковой или динамической объемной скорости потока в течение продолжительности ступени. В соответствии с одним аспектом способ включает промывание промежуточной передаточной линии при первой скорости потока в течение первой части продолжительности ступени. Способ включает промывание промежуточной передаточной линии при второй скорости потока в течение второй части продолжительности ступени, более поздней во время продолжительности ступени, чем первая часть. Таким образом, больший объем жидкости смывается из промежуточной передаточной линии во время одной из первой и второй части продолжительности ступени, чем во время другой части. Промывание передаточной линии при непостоянной скорости потока может обеспечивать эксплуатационные преимущества в отношении состава жидкости, смываемой в или из промежуточной передаточной линии, а также согласования времени введения жидкостей в или из промежуточной передаточной линии.

В одном аспекте непостоянная скорость потока может включать в себя линейное или экспоненциальное увеличение или уменьшение скорости потока, которая увеличивается или уменьшается в течение по меньшей мере части продолжительности ступени. В связи с этим, линейная скорость потока может увеличиваться или уменьшаться в течение части продолжительности ступени и может изменяться линейно или нелинейно, например, экспоненциально в течение этого времени. Согласно другому аспекту непостоянная скорость потока может включать ступень увеличения или уменьшения скорости потока, так что одна или обе из первой скорости потока и второй скорости потока являются постоянными и одна из первой скорости потока и второй скорости потока отличается от другой. В еще одном аспекте непостоянная скорость потока может включать в себя сочетание линейных участков и ступенчатые увеличения и уменьшения объемной скорости потока. Непостоянная скорость потока также может включать в себя дополнительные скорости потока во время дополнительных частей продолжительности ступени. Скорость потока может увеличиваться, уменьшаться или оставаться неизменной в течение каждой конкретной ступени. В дополнение к этому, скорость потока может быть изменена от начального значения к более высокому значению, меньшему значению или нулю при завершении ступени. На фиг. 10-12 проиллюстрированы примеры непостоянных скоростей потока в соответствии с различными аспектами изобретения. На фиг. 10 проиллюстрирована линейная скорость 1015 потока, которая повышается с течением времени 1020 в течение по меньшей мере части продолжительности ступени. В данном примере первая скорость 1005 потока ниже, чем вторая скорость 1010 потока, так что больший объем жидкости смывается в течение второй части продолжительности ступени, чем в течение первой части. В другом примере линейная скорость потока уменьшается с течением времени, таким образом, что первая скорость потока превышает вторую скорость потока, так что больший объем жидкости смывается в течение первой части продолжительности ступени, чем в течение второй части. С другой стороны, на фиг. 11 проиллюстрирован пример непостоянной ступенчатой скорости потока. В данном примере скорость 1115 потока представляет собой первую в целом постоянную скорость 1105 потока в течение первой части продолжительности 1120 ступени и увеличивается до второй в целом постоянной более высокой скорости 1110 потока в течение второй части продолжительности 1120 ступени. В другом примере ступенчатая скорость потока имеет вторую в целом постоянную скорость потока в течение второй части продолжительности ступени, которая ниже, чем первая скорость потока, так что больший объем жидкости смывается в течение первой части продолжительности ступени. Объемная скорость потока в течение одной из первой и второй частей может быть равна нулю в соответствии с различными аспектами. В еще одном примере, проиллюстрированном на фиг. 12, скорость 1215 потока в первой части продолжительности 1220 ступени начинается с первой скорости 1205 потока и далее включает в себя вторую скорость 1210 потока, которая экспоненциально уменьшается со временем в течение второй части продолжительности 1220 ступени. В соответствии с различными аспектами изобретения также рассмотрены другие профили скорости потока, которые имеют различные первые и вторые скорости потока во время соответствующих первой и второй частей продолжительности ступени, и могут включать дополнительные части продолжительности ступени с другими скоростями потока.

В соответствии с одним аспектом, одна из первой и второй скоростей потока достаточна для смывания от 50 до 400% объема передаточной линии и связанной клапанной системы, так что большая часть или вся остаточная жидкость в передаточной линии смывается во время первой или второй части продолжительности ступени. В соответствии с другим аспектом одна из первой и второй скоростей потока достаточна для смывания от 75 до 200% объема передаточной линии и связанной клапанной системы в течение первой или второй части продолжительности ступени. В еще одном аспекте одна из первой и второй скоростей потока достаточна для смывания от 90 до 150% объема передаточной линии и связанной клапанной системы в течение первой или второй части продолжительности ступени. Другая из первой и второй скоростей потока в соответствии с различными аспектами может быть достаточна для смывания от 0% до 75% объема передаточной линии и клапанной системы в одном подходе, от 0% до 50% объема передаточной линии и клапанной системы в другом подходе, и от 0% до 25% объема передаточной линии и клапанной системы в еще одном подходе.

В соответствии с одним аспектом первая скорость потока выше, чем вторая скорость потока, так что больший объем жидкости смывается в течение первой части продолжительности ступени, чем в течение второй части продолжительности ступени. Способ в соответствии с данным аспектом может быть особенно целесообразным, когда способ включает смывание остаточной жидкости в промежуточной передаточной линии в камеру 100 и 105 адсорбционного разделения, так что остаточная жидкость имеет большее время пребывания внутри камеры 100 и 105 перед последующим отведением, чем она имела бы в другом случае, если бы скорость потока была постоянной в течение продолжительности ступени, или если бы вторая скорость потока была больше, чем первая скорость потока.

В соответствии с другим аспектом вторая скорость потока выше, чем первая скорость потока, так что больший объем жидкости смывается в течение второй части продолжительности ступени, чем в течение первой части продолжительности ступени. Способ в соответствии с данным аспектом может быть особенно полезен, когда остаточная жидкость смывается из камеры 100 и 105 адсорбционного разделения промывочной жидкостью, отводимой из камеры 100 и 105 адсорбционного разделения. В связи с этим, промывочная жидкость обеспечивает большее время пребывания внутри камеры адсорбционного разделения, чем когда используется постоянная скорость потока, или когда первая скорость потока выше, чем вторая скорость потока. Это предпочтительно обеспечивает большую степень разделения компонентов в промывочной жидкости, так что промывочная жидкость будет более однородна по составу, чем последующий поток, отводимый из или вводимый в камеру 100 и 105 адсорбционного разделения.

Обращаясь к дополнительным подробностям, следующие примеры в целом включают способ, в котором поток 5 сырья и поток 10 десорбента вводятся в разные отверстия 25 по различным передаточным линиям камеры 100 и 105 адсорбционного разделения. Поток 15 экстракта и поток 20 рафината отводятся через два других отверстия 25 с помощью двух различных передаточных линий камеры 100 и 105 адсорбционного разделения. В соответствии с одним аспектом, как проиллюстрировано, например, на фиг. 7, входящая первичная промывка 720 включает промывание промежуточной передаточной линии 715 между передаточной линией, в настоящий момент занятой потоком 5 сырья в течение ступени, и передаточной линией, занятой потоком 15 экстракта в течение ступени. Остаточная жидкость в передаточной линии 715 может содержать главным образом остаточную сырьевую жидкость. Способ в соответствии с данным аспектом включает в себя промывание передаточной линии 715 при более высокой первой объемной скорости потока в течение первой части продолжительности ступени, чем вторая объемная скорость потока в течение второй части продолжительности ступени. Таким образом, больший объем остаточной сырьевой жидкости смывается в камеру 100 или 105 адсорбционного разделения во время начальной первой части продолжительности ступени, чем во время последующей второй части. В связи с этим, остаточная сырьевая жидкость, смываемая в камеру 100 или 105 адсорбционного разделения, обеспечивает большее время пребывания в камере 100 и 105 адсорбционного разделения и доступ к адсорбенту в ней для отделения непредпочтительно адсорбируемого компонента до ее отведения с потоком 15 экстракта на последующей ступени. В соответствии с другим аспектом способ включает выходящую первичную промывку 710, которая включает промывание промежуточной передаточной линии 705 из камеры 100 или 105 адсорбционного разделения жидкостью, отводимой из камеры, как описано ранее. В одном примере способ включает в себя промывание передаточной линии 705, которая может содержать остаточный жидкий экстракт от предыдущего заполнения потоком экстракта, при первой объемной скорости потока во время первой части продолжительности ступени, которая меньше, чем вторая объемная скорость потока во время второй последующей части продолжительности ступени. Таким образом, промывочная жидкость, отводимая из зоны 60 десорбции, может содержать жидкость, сходную по составу с потоком десорбента 10. Способ может включать смывание остаточного жидкого экстракта из промежуточной передаточной линии 705 в промежуточную передаточную линию 715 для смывания остаточной сырьевой жидкости в промежуточной передаточной линии 715 потока экстракта в зону 55 очистки. В одном подходе способ включает смывание жидкости при первой скорости потока в течение первой части продолжительности ступени, которая больше, чем вторая скорость потока в течение второй части продолжительности ступени, так что больший объем остаточной сырьевой жидкости вводится в зону 55 очистки во время более ранней части продолжительности ступени, благодаря чему может быть достигнуто большее разделение сырьевой жидкости в зоне 55 очистки до последующего поступления потока 15 экстракта и отведения через промежуточную передаточную линию 715 для повышения чистоты потока экстракта.

Аналогичным образом, ссылаясь кратко на фиг. 6, как описано ранее, способ может вместо этого включать вторичную промывку 605, которая включает промывание промежуточной передаточной линии 610 и направление остаточной жидкости, смытой оттуда в расположенное ниже по потоку разделительное устройство, включающее в себя в одном примере колонну 175 разделения экстракта для отделения предпочтительно адсорбируемого компонента от остаточного жидкого экстракта в промежуточной передаточной линии 610. Способ в соответствии с данным аспектом может включать промывание промежуточной передаточной линии 610 при первой объемной скорости потока в течение первой части продолжительности ступени, которая меньше второй объемной скорости потока в течение второй последующей части продолжительности ступени. Таким образом, промывочная жидкость, отводимая из зоны 60 десорбции, может содержать жидкость, сходную по составу с потоком десорбента 10.

В соответствии с другим аспектом, промежуточная передаточная линия 725 может промываться промывочной жидкостью для введения остаточной жидкости в промежуточной передаточной линии в зону 55 очистки. В соответствии с данным аспектом способ может включать промывание промежуточной передаточной линии 725 при первой скорости потока в течение первой части продолжительности ступени, которая больше, чем вторая скорость потока в течение последующей второй части продолжительности ступени, так что больший объем остаточной жидкости в передаточной линии 725 смывается в зону 55 очистки в течение первой части продолжительности ступени, чем в течение второй части. Таким образом, остаточная жидкость будет присутствовать в зоне очистки в течение более длительного времени пребывания для разделения компонентов в ней перед отведением с помощью потока 15 экстракта, когда он поступает к промежуточной передаточной линии 725 на последующей ступени.

В другом аспекте промежуточная передаточная линия 735 может быть промыта промывочной жидкостью из камеры 100 или 105 адсорбционного разделения для удаления из нее остаточной жидкости. В одном подходе промежуточная передаточная линия содержит остаточный рафинат из потока 20 рафината, который занимал промежуточную передаточную линию 735 во время предыдущей ступени цикла. В соответствии с данным аспектом, способ включает промывку промежуточной передаточной линии 735 промывочной жидкостью, отводимой из зоны 50 адсорбции при первой скорости потока в течение первой части продолжительности ступени, которая меньше второй части продолжительности ступени. Таким образом, промывочная жидкость будет присутствовать в камере 100 или 105 адсорбционного разделения в течение большего количества времени перед отведением по промежуточной передаточной линии для смывания из нее остаточной сырьевой жидкости. Соответственно, промывочная жидкость из зоны 55 адсорбции будет иметь состав, аналогичный потоку сырья, и будет содержать меньше непредпочтительно адсорбируемого компонента потока рафината. После промывания промежуточной передаточной линии промывочная жидкость будет оставаться там в виде остаточной жидкости, которая будет введена с потоком 5 сырья, когда поток 5 сырья вводится по промежуточной передаточной линии 735 во время последующей ступени для уменьшения загрязнения потока сырья избытком непредпочтительно адсорбируемого компонента.

Обращаясь к фиг. 1, 4, и 5, в соответствии с описанными ранее различными аспектами, промежуточные передаточные линии 45, 415 или 510 могут быть промыты из камеры 100 или 105 адсорбционного разделения для удаления из них остаточной жидкости. Промежуточные передаточные линии 45, 415 или 510 могут быть промыты с помощью отведения промывочной жидкости из зоны 55 очистки в промежуточную передаточную линию, чтобы вытеснить остаточную жидкость из камеры 100 или 105 адсорбционного разделения, и впоследствии будут наполнены остаточной промывочной жидкостью из зоны 55 очистки. В соответствии с одним аспектом способ включает промывание промежуточной передаточной линии 45, 415 или 510 при первой скорости потока в течение первой части продолжительности ступени и при второй скорости потока, которая больше первой скорости потока, в течение последующей второй части продолжительности ступени. Таким образом, промывочная жидкость предоставляет дополнительное время в зоне 55 очистки и доступ к адсорбенту в ней для отделения непредпочтительно адсорбируемого компонента, так что когда жидкость зоны очистки отводится для промывания промежуточной передаточной линии 45, 415 или 510, она будет аналогична по составу потоку 15 экстракта, который будет отводиться посредством этого во время последующей ступени. Способ в соответствии с данным аспектом предпочтительно уменьшает количество непредпочтительно адсорбируемого компонента, который остается в остаточной жидкости внутри промежуточной передаточной линии 45, 405 или 510, который иначе вызовет загрязнение потока 15 экстракта во время отведения из нее, таким образом, повышая чистоту потока 15 экстракта. В одном подходе, как описано ранее, промежуточная передаточная линия 415 находится в сообщении с передаточной линией потока сырья, так что остаточная жидкость, смываемая из промежуточной передаточной линии, объединяется с потоком 5 сырья. В другом подходе, как описано выше, промежуточная передаточная линия 510 находится в сообщении с другой промежуточной передаточной линией 515, так что остаточная жидкость в ней смывается в другую промежуточную передаточную линию 515, чтобы смыть находящуюся там остаточную сырьевую жидкость в нижележащую часть зоны 55 очистки.

В соответствии с различными аспектами объемная скорость потока жидкости по передаточной линии во время ее динамической промывки может регулироваться с помощью клапанной системы и контроллера. Клапанная система может быть встроена в сами передаточные линии для регулирования или ограничения объемной скорости потока жидкости, протекающего через них. Контроллер может быть предусмотрен для управления клапанами и скоростью потока жидкости в передаточных линиях. Клапанная система также может быть встроена в другие местоположения в системе, например, после ротационного клапана 300, когда ротационный клапан встроен или находится в находящихся ниже по потоку линиях для передачи жидкости к расположенным ниже по потоку компонентам системы, например, линиях 15′ и 20′ для передачи жидкости в колонну 175 фракционирования экстракта или колонну 150 фракционирования рафината, соответственно.

При выборе адсорбента для настоящего способа с имитированным движущимся слоем единственным ограничением является эффективность каждого отдельного сочетания адсорбент/десорбент при желаемом разделении. Важной характеристикой адсорбента является скорость обмена десорбента на компонент экстракта веществ сырьевой смеси или, иными словами, относительная скорость десорбции компонента экстракта. Данная характеристика непосредственно связана с количеством материала десорбента, которое должно использоваться в способе, чтобы отделить компонент экстракта от адсорбента. Большие скорости обмена уменьшают количество вещества десорбента, необходимое для удаления компонента экстракта, и поэтому позволяют снизить эксплуатационные расходы способа. При повышенных скоростях обмена меньшее количество вещества десорбента должно перекачиваться через процесс и отделяться от потока экстракта для повторного использования в процессе.

Практическое осуществление настоящего изобретения, таким образом, не связано или не ограничено использованием какого-либо определенного адсорбента или комбинации адсорбент/десорбент, как, например, различные комбинации сито/десорбент, используемые для других процессов разделения. Адсорбент может быть или может и не быть цеолитом. Примеры адсорбентов, которые могут использоваться в способе данного изобретения, включают нецеолитные молекулярные сита, включая молекулярные сита на углеродной основе, силикалиты и кристаллические алюмосиликатные молекулярные сита, классифицированные как цеолиты X и Y. Подробности состава и синтеза многих из этих микропористых молекулярных сит приводятся в US 4793984, который упоминается здесь для объяснения этого. Информация по адсорбентам также может быть получена из US 4385994, US 4605492, US 4310440 и US 4440871.

В способах адсорбционного разделения, которые обычно осуществляются непрерывно при по существу постоянных давлении и температуре для обеспечения жидкой фазы, вещество десорбента должно выбираться так, чтобы удовлетворять нескольким критериям. Во-первых, вещество десорбента должно вытеснять компонент экстракта из адсорбента при достаточных массовых скоростях потока и при этом не должно слишком прочно адсорбироваться, что может излишне препятствовать вытеснению вещества десорбента компонентом экстракта в следующем цикле адсорбции. В терминах селективности предпочтительно, чтобы адсорбент был более селективен для всех компонентов экстракта по сравнению с компонентом рафината, чем это имеет место для вещества десорбента по сравнению с компонентом рафината. Во-вторых, вещества десорбента должны быть совместимы с конкретным адсорбентом и с конкретной сырьевой смесью. В частности, они не должны уменьшать или нарушать емкость адсорбента или селективность адсорбента по компоненту экстракта относительно компонента рафината. Кроме того, вещества десорбента не должны вступать в химические реакции или вызвать химические реакции компонентов экстракта или рафината. Как поток экстракта, так и поток рафината обычно удаляются из порового объема адсорбента в смеси с веществом десорбента, и любая химическая реакция вещества десорбента с компонентом экстракта или с компонентом рафината или с обоими компонентами усложнит или сделает невозможным выделение продукта. Десорбент также должен легко отделяться от компонентов экстракта и рафината, например, фракционированием. Наконец, вещества десорбента должны быть легко доступными и имеющими приемлемую стоимость. Десорбент может включать тяжелый или легкий десорбент в зависимости от конкретного применения. Термины «тяжелый» и «легкий» относятся к точке кипения десорбента относительно ароматических соединений C8, а именно, орто-, мета-, пара-ксилола и этилбензола. Специалистам будет ясно, что обозначение «C8» относится к соединению, содержащему восемь (8) атомов углерода. В некоторых вариантах осуществления тяжелый десорбент выбирают из группы, состоящей из пара-диэтилбензола, пара-диизопропилбензола, тетралина и т. п., и их сочетаний. В некоторых вариантах осуществления могут использоваться толуол и тому подобное в качестве легкого десорбента. Пара-диэтилбензол (p-DEB) имеет более высокую точку кипения, чем ароматические изомеры С8 и, таким образом, p-DEB является кубовым (т.е. тяжелым) продуктом при отделении от изомеров С8 в колонне фракционной дистилляции. Аналогичным образом, толуол имеет более низкую точку кипения, чем ароматические изомеры С8 и, таким образом, толуол является головным (т.е. легким) продуктом при отделении от изомеров С8 в колонне фракционной дистилляции. p-DEB стал промышленным стандартом для использования в качестве десорбента в процессах выделения пара-ксилола.

Условия адсорбции в общем случае включают диапазон температуры от 20°С до 250°С, предпочтительно от 60°С до 200°С для выделения пара-ксилола. Условия адсорбции также включают давление, достаточное для сохранения жидкой фазы, которое может быть от атмосферного до 2 МПа. Условия десорбции в общем случае включают тот же самый диапазон температур и давлений, который используется для условий адсорбции. Для других соединений экстракта могут быть предпочтительны другие условия.

Вышеупомянутое описание и примеры предназначены для иллюстрации изобретения, не ограничивая его объем. Хотя здесь были проиллюстрированы и описаны конкретные варианты осуществления настоящего изобретения, следует принимать во внимание, что многочисленные изменения и модификации будут очевидны специалистам, и в прилагаемой формуле изобретения предполагается охватить все эти изменения и модификации, которые попадают в пределы истинной сущности и объема настоящего изобретения.

1. Способ разделения компонентов в потоке сырья с помощью имитированного противоточного адсорбционного разделения, включающий:
введение потока сырья, содержащего по меньшей мере один предпочтительно адсорбируемый компонент и по меньшей мере один непредпочтительно адсорбируемый компонент, и потока десорбента в два разных отверстия с помощью двух различных соответствующих передаточных линий вдоль многослойной камеры адсорбционного разделения, имеющей множество слоев, которые последовательно сообщаются по текучей среде и содержат заданное число отстоящих друг от друга отверстий с соответствующими передаточными линиями, находящимися с ними в сообщении по текучей среде, для введения жидкости в камеру адсорбционного разделения и удаления жидкости из нее в течение заданной продолжительности ступени и отведения потока экстракта и потока рафината через два разных отверстия многослойной камеры адсорбционного разделения с помощью двух различных соответствующих передаточных линий в течение заданной продолжительности ступени;
промывание промежуточной передаточной линии при первой скорости потока в течение первой части продолжительности ступени; и
промывание промежуточной передаточной линии при второй отличной скорости потока во время второй части продолжительности ступени, так что больший объем жидкости смывается из промежуточной передаточной линии во время одной из первой части и второй части продолжительности ступени, чем во время другой из первой части и второй части продолжительности ступени.

2. Способ по п. 1, в котором скорость потока является ступенчатой скоростью потока, и первая скорость потока является первой постоянной скоростью потока, и вторая скорость потока является второй постоянной скоростью потока.

3. Способ по п. 1, в котором одна из первой скорости потока и второй скорости потока равна нулю, и другая из первой скорости потока и второй скорости потока больше нуля.

4. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере часть одной или обеих из первой скорости потока и второй скорости потока меняется линейно и меняется с течением времени.

5. Способ по п. 1, в котором промывание промежуточной передаточной линии включает в себя отведение промывочной жидкости из части камеры адсорбционного разделения, примыкающей к соответствующему отверстию промежуточной передаточной линии, в промежуточную передаточную линию для смывания остаточной жидкости в промежуточной передаточной линии из камеры адсорбционного разделения, при этом вторая скорость потока больше, чем первая скорость потока, так что промывочная жидкость аналогична по составу последующему потоку, который будет занимать промежуточную передаточную линию.

6. Способ по п. 1, в котором промывание промежуточной передаточной линии включает в себя смывание остаточной жидкости внутри промежуточной передаточной линии в отверстие камеры адсорбционного разделения, примыкающее к соответствующему отверстию промежуточной передаточной линии, и первая скорость потока больше второй скорости потока, так что компоненты в остаточной жидкости могут быть разделены в камере адсорбционного разделения.

7. Способ по п. 1, в котором промежуточная передаточная линия имеет соответствующее отверстие, находящееся в сообщении по текучей среде с зоной очистки камеры адсорбционного разделения между потоком экстракта и потоком сырья, и промывание промежуточной передаточной линии включает в себя поступление промывочной жидкости в промежуточную передаточную линию к камере адсорбционного разделения для вытеснения части остаточной жидкости внутри камеры адсорбционного разделения в зону очистки через соответствующее отверстие зоны очистки; и
в котором первая скорость потока больше, чем вторая скорость потока, так что больший объем остаточной жидкости смывается в зону очистки во время первой части продолжительности ступени, чем во время второй части продолжительности ступени, так что компоненты в остаточной жидкости могут быть разделены в зоне очистки.

8. Способ по п. 1, в котором промежуточная передаточная линия имеет соответствующее отверстие, находящееся в сообщении по текучей среде с зоной адсорбции камеры адсорбционного разделения между потоком рафината и потоком экстракта, и промывание промежуточной передаточной линии включает в себя отведение промывочной жидкости из зоны адсорбции через это отверстие и в промежуточную передаточную линию для смывания находящейся там остаточной жидкости из камеры адсорбционного разделения; и
в котором вторая скорость потока больше, чем первая скорость потока, так что больший объем промывочной жидкости отводится в промежуточную передаточную линию во время второй части продолжительности ступени, чем во время первой части продолжительности ступени, для уменьшения количества непредпочтительно адсорбируемого компонента в промежуточной передаточной линии, когда поток сырья вводится через нее на последующей ступени.

9. Способ по п. 1, в котором промежуточная передаточная линия имеет соответствующее отверстие, находящееся в сообщении по текучей среде с зоной очистки камеры адсорбционного разделения между потоком экстракта и потоком сырья, и промывание промежуточной передаточной линии включает в себя отведение промывочной жидкости из зоны очистки через это отверстие и в промежуточную передаточную линию для смывания находящейся там остаточной жидкости из камеры адсорбционного разделения; и
в котором вторая скорость потока больше, чем первая скорость потока, так что больший объем промывочной жидкости отводится в промежуточную передаточную линию во время второй части продолжительности ступени, чем во время первой части продолжительности ступени, для уменьшения количества непредпочтительно адсорбируемого компонента в промежуточной передаточной линии, когда поток экстракта отводится через нее на последующей ступени.

10. Способ по п. 1, в котором промежуточная передаточная линия имеет соответствующее отверстие, находящееся в сообщении по текучей среде с зоной очистки камеры адсорбционного разделения между потоком экстракта и потоком сырья, и промывание промежуточной передаточной линии включает в себя отведение промывочной жидкости из зоны очистки через это отверстие и в промежуточную передаточную линию для смывания находящейся там остаточной жидкости из камеры адсорбционного разделения и направления остаточной жидкости к потоку сырья для объединения с ним; и
контроль состава остаточной жидкости и промывочной жидкости, смываемой через промежуточную передаточную линию, и в которой первая часть продолжительности ступени происходит, когда состав содержит компонент, присутствующий при первом заданном уровне, и вторая часть продолжительности ступени происходит, когда компонент присутствует при втором заданном уровне.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к области биотехнологии. Предложены способы получения биологически активного ботулинического нейротоксина с использованием хроматографии, по существу без использования продуктов животного происхождения.

Изобретение относится к адсорбционному выделению компонентов из потока сырья. Адсорбцию осуществляют в системе с псевдодвижущимся слоем адсорбента.

Изобретение относится к области получения и выделения однодоменных молекул (SDAB). Описан способ выделения или очистки SDAB молекулы, которая представляет собой трехвалентную молекулу нанотела ATN-103, направленную на TNFα и HAS, из смеси, содержащей указанную SDAB молекулу и одно или более загрязняющих веществ.

Изобретение относится к способу получения сухого прополиса. Указанный способ включает измельчение сырья, экстракцию этиловым спиртом 96% при температуре +20-25°С с применением вакуум-ультразвукового устройства, фильтрацию, очистку от тяжелых металлов и других примесей с использованием угольного сорбента, и последующее выпаривание.
Изобретение относится к смазке двигателей внутреннего сгорания. Устройство (100, 200) для уменьшения кислотности моторного масла двигателей внутреннего сгорания содержит контейнер (101, 202), через который протекает определенное количество моторного масла, причем контейнер содержит ионообменник (102, 202), представляющий собой одновалентный катионообменник, и контейнер (101, 201), который находится в потоке моторного масла.

Группа изобретений относится к способу отделения вредных веществ из газового потока и касается способа удаления вредных веществ из диоксида углерода и устройства для его осуществления.

Настоящее изобретение относится к новой сепарационной матрице, содержащей лиганд, присоединенный к основе. Матрица может быть использована при очистке белков, где белок представляет собой антитело, фрагмент антитела или слитый белок, содержащий антитело.

Настоящее изобретение относится к способу получения добавки для способа гидропереработки, включающему следующие стадии: подача сырьевого углеродсодержащего материала в первичную размольную зону с получением измельченного материала с уменьшенным, по сравнению с сырьевым углеродсодержащим материалом, размером частиц; сушка измельченного материала с получением сухого измельченного материала, влажность которого составляет менее чем примерно 5 мас.%; подача сухого измельченного материала в зону распределения с целью отделения частиц, отвечающих требованиям в отношении размера частиц, от частиц, не отвечающих критериям в отношении желаемого размера частиц; нагревание частиц, отвечающих критериям в отношении желаемого размера частиц, до температуры, составляющей от примерно 300 до примерно 1000°C; и охлаждение частиц, полученных на стадии нагревания, до температуры, составляющей менее чем примерно 80°C, с получением добавки, и в котором целевая добавка включает твердый органический материал, имеющий размер частиц от примерно 0,1 до примерно 2000 мкм, насыпную плотность от примерно 500 до примерно 2000 кг/м3, структурную плотность от примерно 1000 до примерно 2000 кг/м3 и влажность от примерно 0 до примерно 5 мас.%.

Изобретение относится к получению сорбентов для выделения и детекции рекомбинантных белков, содержащих полигистидиновые последовательности. Предложен способ получения магнитного аффинного сорбента для выделения рекомбинантных белков.
Изобретение относится к области биотехнологии. Заявлен способ получения пропионилхолинэстеразы из животной ткани.

Изобретение относится к вариантам способа регулирования расхода одного или нескольких циркулирующих потоков и сохранения энергии при его/их перекачке. В свою очередь один из вариантов предусматривает использование в способе отделения при постоянном давлении адсорбированного соединения из потока сырья, который содержит два или больше химических соединений, путем адсорбционного разделения в псевдодвижущемся слое, находящемся в одной или нескольких камерах с несколькими слоями адсорбента, которые имеют множество точек доступа, где каждый поток сырья и поток десорбента вводятся внутрь, а поток экстракта, который содержит указанное адсорбированное соединение, и поток рафината каждый индивидуально выводятся из одной или нескольких камер с адсорбентом в ходе цикла переработки через сдвигающиеся индивидуальные точки доступа. При этом по меньшей мере один циркулирующий поток включает варьирующие доли сырья, десорбента, экстракта и рафината, циркулирующих через одну или несколько камер с адсорбентом под действием перекачки с расходом, который варьируется в ходе цикла переработки по меньшей мере на 10%. Способ включает приведение в действие одного или нескольких насосов, которые циркулируют один или несколько циркулирующих потоков, за счет соединения по меньшей мере одного насоса со средством привода с переменной скоростью, и дополнительно включающий манипулирование скоростью насоса, приведенного в действие приводом с переменной скоростью, используя алгоритм прогнозного контроля нагрузки. Причем указанный алгоритм прогнозного контроля нагрузки предсказывает с опережением изменения в расходе до получения реальных данных о расходе в процессе перехода слоя в одной или нескольких камерах с несколькими слоями адсорбента в связи с индексированием поворотного затвора, используемого для сдвигания индивидуальных точек доступа, для предварительной установки скорости насоса, приводимого в действие приводом с переменной скоростью. Использование настоящего изобретения позволяет экономить энергию. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 1 пр., 3 ил.

Изобретение относится к способу адсорбционного отделения компонента, преимущественно ароматического углеводорода, из сырьевого потока. Согласно способу поток сырья, содержащий преимущественно адсорбируемый компонент и не преимущественно адсорбируемый компонент, и поток десорбента вводят в два разных порта через две разные соответствующие линии передачи по направлению к камере адсорбционного разделения. Камера содержит множество последовательно расположенных слоев и заданное количество разнесенных друг от друга портов с соответствующими линиями передачи, сообщающимися по текучей среде друг с другом, для введения и удаления текучей среды в и из камеры адсорбционного разделения. Поток экстракта и поток рафината отводят через два разных порта камеры через две разные линии передачи. Один из потока экстракта и потока рафината отводят через одну линию передачи, в которой содержится остаточная текучая среда, наружу от камеры адсорбционного разделения. Начальную часть одного из потока экстракта и потока рафината, содержащего по меньшей мере часть остаточной текучей среды и отводимого через указанную одну линию передачи, отводят в направлении первого места назначения. Последующую часть направляют в направлении второго места назначения. Технический результат: уменьшение загрязнения продукта, уменьшение потребляемой энергии. 9 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к способу адсорбционного разделения компонента из потока, предпочтительно ароматических углеводородов. Поток исходного материала и поток десорбента вводят в два разных порта через две разные линии передачи вдоль камеры адсорбционного разделения с множеством слоев. Камера содержит заданное количество разнесенных друг от друга портов с соответствующими линиями передачи, сообщающимися по текучей среде друг с другом для подачи и удаления текучей среды в и из камеры адсорбционного разделения. Отбор потока экстракта и потока рафината осуществляют через две разные линии передачи. Проводят промывание остаточной текучей среды в промежуточной линии передачи зоны очистки между линией передачи потока исходного материала и линией передачи потока экстракта в направлении от камеры адсорбционного разделения для удаления по меньшей мере части остаточной текучей среды из промежуточной линии передачи. Направляют остаточную текучую среду, вымытую из промежуточной линии передачи, в другую линию передачи. Технический результат: повышение выхода и чистоты продукта, уменьшение количества текучей среды для промывки, увеличение производительности, уменьшение энергозатрат. 10 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к усовершенствованному способу солюбилизации и выделения карбоновых кислот с использованием солюбилизирующего соединения общей формулы (I) или (II), в которых значения для групп Х, L, R'', R, R' приведены в формуле изобретения, из водных или органических растворов, эмульсий, суспензий, образующихся при лекарственной терапии, в аналитических методах медицины, в аналитических методах пищевой промышленности, при промышленной переработке продуктов питания, при промышленной переработке масел, при анализах масел, при промышленной переработке топлива, при модификации химических или физико-химических взаимодействий, для солюбилизации плохо растворимых молекул, в аналитических методах фармацевтической или химической промышленности или науки, для удаления карбоновых кислот из сточных вод после частных, коммерческих или промышленных чисток, для удаления карбоновых кислот из биореакторных процессов, при органожелировании или наноэмульсификации карбоновых кислот, где указанное солюбилизирующее соединение содержит по меньшей мере одну амидиногруппу и/или по меньшей мере одну гуанидиногруппу и где солюбилизирующее соединение имеет коэффициент разделения смеси н-октанол-вода KOW < 6,30, при этом использование указанного солюбилизирующего соединения приводит к образованию микро- или наноэмульсий указанных карбоновых кислот и обеспечивает их выделение посредством комплексообразования, адсорбции, абсорбции, диффузии, осмоса, диализа, фильтрации, нанофильтрации, дистилляции, жидкость-жидкостной экстракции или сверхкритической жидкостной экстракции, за счет создания концентрационного градиента, термического градиента, электрического градиента, физико-химического градиента или их комбинаций. При этом способ включает следующие стадии: i) получение раствора, или эмульсии, или суспензии, содержащих карбоновые кислоты; ii) добавление, по меньшей мере, эквимолярных количеств по меньшей мере одного солюбилизирующего соединения; iii) выделение солюбилизированных карбоновых кислот из раствора, или эмульсии, или суспензии путем фазового разделения, фильтрации, нанофильтрации, диализа, абсорбции, комплексообразования, электрофореза, испарения, дистилляции и/или экстракции. Изобретение также относится к устройству для солюбилизации и выделения карбоновых кислот вышеуказанным способом. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 10 ил., 2 табл., 12 пр.

Изобретение относится к способу выделения триптофана из водных смесей веществ, прежде всего из уже частично подвергнутых переработке ферментационных бульонов, путем хроматографии с псевдодвижущимся слоем. 13 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 пр.

Изобретение относится к способу очистки микафунгина. Способ включает нанесение исходного сырья микафунгина на подложку гидрофобной адсорбирующей смолы, воздействие на связанный микафунгин водного раствора растворенной фармацевтически приемлемой соли, элюирование растворенной фармацевтически приемлемой соли микафунгина раствором, содержащим органический растворитель, смешивающийся с водой, при этом исходное сырьё или водный раствор содержат органический растворитель, смешивающийся с водой. Изобретение обеспечивает упрощение способа при сохранении высокой степени очистки. 4 н. и 23 з.п. ф-лы, 9 ил., 9 пр.

Способ очистки поверхности открытых водоемов от загрязнения нефтью и нефтепродуктами включает применение сорбентов и нефтеокисляющих микроорганизмов, в качестве сорбента используют опил сосновый фракцией 2-10 мм, помещенный в сорбирующие боновые заграждения, которые размещают по выбранным рубежам локализации нефти и нефтепродуктов, смывают с береговой кромки в водную массу нефть и нефтепродукты водой под давлением, очищают почву береговой линии сорбентом - опилом сосновым, производят нефтесборной системой сбор с поверхности открытого водоема нефтеводяной смеси, помещают эту смесь в цистерны или быстроразворачиваемые емкости, осуществляют сбор сорбирующих боновых заграждений с поверхности открытого водоема, изготавливают из насыщенного нефтью и нефтепродуктами сорбента брикеты, определяют остаточную концентрацию нефти и нефтепродуктов в обработанной водной массе, сравнивают последнюю с уровнем предельно допустимой концентрации их в водных объектах соответствующего значения, при превышении остаточной концентрацией уровня предельно допустимой производят доочистку водных масс с помощью микроорганизмов, способных к деструкции углеводородов нефти и нефтепродуктов, для чего в водную массу погружают инертную загрузку - полиэтиленовую пленку на период до четырех месяцев, поддерживают в течение всего периода температуру водной массы на уровне не менее 10°C, определяют с периодичностью один раз в неделю остаточную концентрацию нефти и нефтепродуктов в водной массе, при достижении уровня предельно допустимой концентрации нефти и нефтепродуктов из водной массы удаляют инертную загрузку. Технический результат - упрощение очистки. 1 ил.

Изобретение относится к устройству для утилизации вредных отходов промышленных производств, отравляющих веществ в составе жидкого ракетного топлива в условиях высоких температур. Сущность изобретения заключается в том, что возникающие при высоких температурах зазоры в пограничном слое химического реагента, через которые отравляющее вещество проходит не вступая в реакцию с химическим реагентом, ликвидируются в ходе нагревания реактора под воздействием усилий, прилагаемых к слою химического реагента со стороны герметичного устройства с газом с регулируемым давлением, боковыми стенками которого служат гофрированные по их образующим обечайки, а также действующих одновременно ударных нагрузок на верхнее днище рабочей камеры реактора. Для обеспечения указанного взаимодействия слоя химического реагента, закрепленного в рабочей камере устройства, с герметичным устройством с газом, последнее жестко соединено с внутренней цилиндрической решеткой, высота которой меньше высоты наружной решетки. В промышленных реакторах, в которых относительная высота рабочей камеры может быть особенно велика, для закрепления слоя химического реагента и проведения утилизации вещества могут быть использованы два герметичных устройства с газом с гофрированными обечайками, соединенными с нижним и верхним днищами рабочей камеры. Технический результат: улучшение экологической обстановки при утилизации вредных отходов промышленных производств и отравляющих веществ за счет разложения последних на нейтральные компоненты. 4 ил.

Изобретение относится к полимерной системе, обладающей селективностью адсорбции по размерам и, в частности, к полимерным системам, имеющим множество пор, в том числе транспортные поры, и отрицательный ионный заряд на их поверхности. Биосовместимая и/или гемосовместимая полимерная система, обладающая селективностью адсорбции по размерам, включающая по меньшей мере один полимер с множеством пор, при этом указанный полимер содержит транспортные поры с диаметром от 250 до 2000 и эффективные поры с диаметром от 100 до 250 , при этом объем транспортных пор указанного полимера составляет от 1,8 до 78% от емкости порового пространства указанного полимера, и объем эффективных пор составляет от 22 до 98,2% емкости порового пространства, где емкость пор представляет собой общую сумму эффективных пор и транспортных пор и где поровое пространство пор более 300 составляет 2,0% или менее от общего порового пространства. Изобретение позволяет получить адсорбенты для гемоперфузии, обладающие высокой селективностью адсорбции белков малых и средних размеров, исключая крупные белки. 14 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл., 4 пр.
Наверх