Система и способ извлечения продуктов с использованием адсорбции в имитированном движущемся слое



Система и способ извлечения продуктов с использованием адсорбции в имитированном движущемся слое
Система и способ извлечения продуктов с использованием адсорбции в имитированном движущемся слое
Система и способ извлечения продуктов с использованием адсорбции в имитированном движущемся слое
Система и способ извлечения продуктов с использованием адсорбции в имитированном движущемся слое
Система и способ извлечения продуктов с использованием адсорбции в имитированном движущемся слое
Система и способ извлечения продуктов с использованием адсорбции в имитированном движущемся слое
Система и способ извлечения продуктов с использованием адсорбции в имитированном движущемся слое
Система и способ извлечения продуктов с использованием адсорбции в имитированном движущемся слое
Система и способ извлечения продуктов с использованием адсорбции в имитированном движущемся слое
Система и способ извлечения продуктов с использованием адсорбции в имитированном движущемся слое
Система и способ извлечения продуктов с использованием адсорбции в имитированном движущемся слое
Система и способ извлечения продуктов с использованием адсорбции в имитированном движущемся слое
Система и способ извлечения продуктов с использованием адсорбции в имитированном движущемся слое

 


Владельцы патента RU 2576431:

ЮОП ЛЛК (US)

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.

 

Заявление приоритета

В данной заявке заявлен приоритет по предварительным заявкам на патент США №№61/570944 и 61/570947, которые были поданы 15 декабря 2011 г.

Область техники, к которой относится изобретение

Предмет изобретения относится к способу адсорбционного разделения предпочтительно адсорбированного компонента из потока поступающего материала. Более конкретно, изобретение относится к способу непрерывного адсорбционного разделения ароматических углеводородов в имитируемом противотоке.

Уровень техники

Параксилол и метаксилол представляют собой важное сырье в химической отрасли и в отрасли производства волокон. Терефталевая кислота, полученная из параксилола, используется для производства полиэстровых тканей и других изделий, которые широко используются в настоящее время. Метаксилол представляет собой сырье для изготовления множества полезных продуктов, включая инсектициды и изофталевую кислоту. Одно или комбинацию из адсорбционного разделения, кристаллизации и фракционной дистилляции использовали для получения этих изомеров ксилола, при этом адсорбционное разделение захватывало большую часть рыночной доли вновь построенных заводов для доминирующего изомера параксилола.

Способы адсорбционного разделения широко описаны в литературе. Например, общее описание, направленное на извлечение параксилола, было представлено на странице 70 издания от сентября 1970 г. Chemical Engineering Progress (Vol.66, No 9). Существует долгая история доступных ссылочных документов, описывающих полезные адсорбенты и десорбенты, механические части системы имитируемого подвижного слоя, включающие в себя вращающиеся клапаны для распределения потоков жидкости, внутреннее устройство поглотительных камер и систем управления. Принцип использования имитируемого подвижного слоя для непрерывного разделения компонентов смеси текучей среды в результате контакта с твердым поглотителем описан в US 2985589. В US 3997620 применяется принцип имитируемого движущегося слоя для извлечения параксилола из потока поступающего материала, содержащего ароматические углеводороды С8, и в US 4326092 описано извлечение метаксилола из потока C8 ароматических углеводородов.

В установках адсорбционного разделения, обрабатывающих ароматические углеводороды C8, обычно используется имитируемое движение в противотоке адсорбента и потока поступающего материала. Такая имитация выполняется, используя установленную коммерческую технологию, в которой адсорбент удерживается на месте в одной или больше цилиндрических камерах с адсорбентом, и положения, в которых потоки, включенные в способ, входят и выходят из камер, медленно сдвигают вдоль длины слоев. Типичная установка адсорбционного разделения представлена на фиг. 8 и включает в себя, по меньшей мере, четыре потока (исходного материала, десорбента, экстракта и рафината), используемые в этой процедуре, и местоположение, в котором потоки подаваемого сырьевого материала и десорбента входят в камеру, и потоки экстракта и рафината выходят из камеры, одновременно сдвигают в одном направлении через установленные интервалы. Каждый сдвиг местоположения точек передачи добавляет или удаляет жидкость в или из разных слоев в камере. Обычно, для имитации движения в противотоке адсорбента относительно потока текучей среды в камере, потоки сдвигают в общем направлении потока текучей среды, то есть в направлении вниз по потоку, в пределах камеры, для имитирования движения твердого адсорбента в противоположном направлении, то есть в направлении вверх по потоку. Линии в этих точках передачи повторно используются, по мере того, как каждый поток входит или выходит из соответствующего слоя, и каждая линия поэтому переносит один из четырех потоков обработки во время определенной точки цикла.

В области техники признают, что присутствие остаточных соединений в линиях передачи может оказывать отрицательный эффект на имитируемый способ движущегося слоя. В US 3201491; US 5750820; US 5884777; US 6004518 и в US 6149874 описана промывка линии, используемой для подачи потока исходного материала в камеру адсорбента, как средство для повышения чистоты извлеченного экстракта или компонента поглощения. Такая промывка исключает загрязнение потока экстракта компонентами рафината из подаваемого потока, остающегося в линии, когда ее впоследствии используют для отбора потока экстракта из камеры. В US 5912395 описана промывка линии, только что использовавшейся для удаления потока рафината, для исключения загрязнения исходного материала рафинатом, когда эту линию используют для подачи потока исходного материала в камеру с адсорбентом. Во всех этих ссылках используется промывка таких линий обратно в камеру с адсорбентом, что увеличивает, таким образом, нагрузку на разделение внутри камеры. В US 7208651 раскрыта промывка за пределами камеры адсорбентом содержимого линии передачи, которая ранее использовалась для удаления потока рафината с одним или обоих из подаваемой смеси и материала, изъятого из зоны адсорбции. Остаточный рафинат в линии передачи промывают для того, чтобы привлечь поток рафината, в качестве сырья в колонну рафината. В US 6149874 раскрыта промывка остаточного исходного материала из общего отсека трубопровода распределения текучей среды в усилительный контур.

В одной из предыдущих типичных систем использовали вплоть до трех промывок для удаления остаточной текучей среды, остающейся в линиях передачи. Первичная промывка вытесняла остаточный экстракт из линии передачи, только что использовавшейся для удаления потока экстракта, текучей средой из зоны десорбции камеры непосредственно ниже потока десорбента, и его направляли через вращающийся клапан в линию передачи, только что использовавшуюся для впрыска потока исходного материала. Поскольку объемы в линиях передачи были равны, текучая среда экстракта вместе с десорбентом вытесняла остаточный исходный материал, который раньше находился в линии передачи, в камеру адсорбента, непосредственно выше текущего положения потока исходного материала так, чтобы остаточный поток мог быть отделен от потока исходного материала в камере адсорбционного разделения, и для исключения загрязнения потока экстракта остаточным потоком, который остается в линии передачи, когда поток экстракта впоследствии сдвигают в линию передачи, которая ранее была занята потоком исходного материала. Кроме того, остаточный экстракт от первичной промывки, использованный для замещения подаваемого исходного материала, остающегося в линии передачи, впоследствии отбирают с помощью потока экстракта для увеличения выхода продукта экстракта.

Типичная система иногда включает в себя вторичную промывку. Во вторичной промывке используют промывку с помощью текучей среды, обычно десорбента, через линию передачи и в камеру непосредственно ниже линии экстракта. Вторичная промывка обеспечивала "промывку" такой линии передачи десорбентом для минимизации количества загрязнений, включающих в себя рафинат, исходный материал и другие компоненты, которые могут оставаться в линии передачи после первичной промывки так, что эти материалы не были извлечены из линии передачи с экстрактом. Поскольку такая линия передачи ранее была промыта десорбентом и экстрактом при выполнении первичной промывки, вторичная промывка обычно использовалась в приложениях, в которых требуется экстракт высокой чистоты. Вторичная промывка могла бы выталкивать материал экстракта и десорбента, ранее находившийся в линии передачи, обратно в камеру адсорбционного разделения. Вторичная промывка представляет собой необязательную промывку, используемую для удовлетворения требований высокой чистоты продукта экстракта.

В некоторых системах также использовалась третичная промывка. Третичная промывка включала в себя промывку лини передачи, ранее занятой потоком отбираемого рафината. Третичную промывку используют для удаления остаточного рафината из линии передачи, для ограничения впрыска этого рафината обратно в камеру адсорбента с исходным материалом при последующей подаче потока исходного материала в линию передачи. Поскольку поток рафината обеднен в отношении требуемого компонента экстракта, третичную промывку выполняли так, чтобы остаточный рафинат не был впрыснут обратно в камеру адсорбционного разделения, что, в противном случае, увеличивало бы требования к разделению для удаления такого дополнительного материала рафината. Третичную промывку выполняли путем промывки линии передачи в направлении от камеры адсорбционного разделения с помощью текучей среды из порта камеры, расположенного рядом с линией передачи.

Сущность изобретения

В соответствии с различными подходами, предусмотрен способ для разделения компонентов в потоке исходного материала, используя имитируемое адсорбционное разделение в противотоке. Способ включает в себя: подают поток исходного материала и поток десорбента в два разных порта через две разные соответствующие линии передачи вдоль камеры адсорбционного разделения с множеством слоев. Поток исходного материала имеет, по меньшей мере, один предпочтительно адсорбируемый компонент и, по меньшей мере, один непредпочтительно адсорбируемый компонент. Камера адсорбционного разделения во множестве слоев имеет множество слоев, которые последовательно соединены, сообщаясь по текучей среде, и содержит заданное количество разделенных между собой портов с соответствующими линиями передачи, сообщающимися по текучей среде между собой для ввода и удаления текучей среды в и из камеры адсорбционного разделения. Способ также включает в себя отбор и выделение потока экстракта и потока рафината через два разных порта камеры адсорбционного разделения с множеством слоев через две разные соответствующие линии передачи. Способ в соответствии с таким подходом включает в себя промывку остаточной текучей среды, находящейся в промежуточной линии передачи зоны очистки, определенной, как область камеры адсорбционного разделения 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. Способ также включает в себя направление остаточной текучей среды, промытой из линии промежуточной передачи, в другую линию передачи, которая не является линией передачи зоны очистки, для ограничения подачи остаточной текучей среды в зону очистки.

В соответствии с одним подходом, остаточную текучую среду объединяют с потоком исходного материала и вводят в камеру адсорбционного разделения через линию передачи потока исходного материала так, что остаточная текучая среда может быть отделена в камере адсорбционного разделения.

В соответствии с другим подходом, предусмотрен способ для разделения компонентов в потоке исходного материала, содержащем, по меньшей мере, один предпочтительно адсорбируемый компонент и, по меньшей мере, один непредпочтительно адсорбируемый компонент, путем имитируемого адсорбционного разделения в противотоке, который включает введение потока исходного материала в порт камеры адсорбента с множеством слоев, содержащей множество портов с соответствующими линиями передачи через линию передачи, сообщающуюся по текучей среде с портом. Способ также включает в себя промывку остаточного исходного продукта из линии передачи в камеру адсорбционного разделения так, что текучая среда для промывки заполняет линию передачи текучей средой для промывки. Способ, в соответствии с таким подходом, дополнительно включает в себя промывку остаточной текучей среды для промывки в направлении от камеры адсорбционного разделения, используя текучую среду из зоны очистки камеры адсорбционного разделения, расположенной рядом с портом для заполнения линии передачи текучей средой зоны очистки. Способ также включает направление промытой текучей среды остаточного исходного материала в другую зону камеры адсорбционного разделения, которая не расположена между текущими положениями потока исходного материала и потока экстракта, для того, чтобы ограничить текучую среду остаточного исходного материала от загрязнения потоком текучей среды в зоне очистки. Способ дополнительно включает в себя извлечение потока экстракта из камеры адсорбционного разделения через линию передачи вместе с текучей средой зоны очистки для уменьшения количества непредпочтительно адсорбируемого компонента, извлекаемого с потоком экстракта.

В соответствии с другим подходом предусмотрен способ для разделения компонентов в потоке исходного материала с помощью имитируемого адсорбционного разделения в противотоке. Способ включает в себя подачу потока исходного материала и потока десорбента в два разных порта через две соответствующие разные линии передачи вдоль камеры адсорбционного разделения с множеством слоев. Поток исходного материала имеет, по меньшей мере, один предпочтительно адсорбируемый компонент и, по меньшей мере, один непредпочтительно адсорбируемый компонент. Камера адсорбционного разделения с множеством слоев имеет множество слоев, которые соединены последовательно и сообщаются по текучей среде, и содержат заданное количество разнесенных друг от друга портов с соответствующими линиями передачи, сообщающимися по текучей среде друг с другом для ввода и удаления текучей среды в и из камеры адсорбционного разделения. Способ также включает извлечение потока экстракта и потока рафината через два разных порта камеры адсорбционного разделения с множеством слоев через две разные соответствующие линии передачи. Способ, в соответствии с одним аспектом, включает в себя промывку 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. Способ также включает в себя направление остаточного потока текучей среды, промытой из промежуточной линии передачи, в другую промежуточную линию передачи в зоне очистки для промывки остаточной текучей среды из другой линии передачи в зону очистки для отделения предпочтительно адсорбируемого компонента от непредпочтительно адсорбируемого компонента, присутствующего в остаточной текучей среде другой линии передачи.

В соответствии с одним подходом, другая промежуточная линия передачи расположена между промежуточной линией передачи и потоком исходного материала так, что остаточная текучая среда поступает в участок зоны очистки рядом с потоком исходного материала.

В соответствии с другим подходом, предусмотрен способ для разделения компонентов в потоке исходного материала, содержащий по меньшей мере один предпочтительно адсорбируемый компонент и по меньшей мере один непредпочтительно поглощаемый компонент, путем имитации адсорбционного разделения в противотоке, который включает в себя ввод потока исходного материала в порт камеры адсорбционного разделения с множеством слоев, содержащей множество портов с соответствующими линиями передачи, через линию передачи, сообщающуюся по текучей среде с этим портом. Способ также включает в себя промывку остаточной текучей среды в линии передачи, в зону очистки камеры адсорбционного разделения между линиями внешней передачи, занятыми в настоящее время потоком исходного материала и потоком экстракта, через порт линии передачи с текучей средой промывки. Способ, в соответствии с таким подходом, дополнительно включает в себя промывку остаточной текучей среды для промывки в линии передачи в направлении от камеры адсорбционного разделения с помощью текучей среды зоны очистки, отбираемой через соответствующий порт из зоны очистки, для заполнения линии передачи текучей средой зоны очистки. Способ также включает в себя направление, по меньшей мере, части остаточной текучей среды промывки, полученной в результате промывки линии передачи, в последующую линию передачи зоны очистки камеры адсорбционного разделения для обеспечения текучей среды промывки для промывки остаточной текучей среды исходного материала из последующей линии передачи в камеру адсорбционного разделения. Кроме того, способ включает в себя извлечение потока экстракта из камеры адсорбционного разделения через линию передачи вместе с остаточной текучей средой зоны очистки в линию передачи для уменьшения количества непредпочтительно адсорбируемого компонента, извлекаемого с потоком экстракта.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показана упрощенная схема способа поглощения с имитированным движущимся слоем, в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения;

на фиг. 2 показана упрощенная схема способа поглощения с имитированным движущимся слоем, в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения;

на фиг. 3 показана упрощенная схема способа поглощения с имитированным движущимся слоем, в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения;

на фиг. 4 показана упрощенная схема способа поглощения с имитированным движущимся слоем, в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения;

на фиг. 5 показана упрощенная схема способа поглощения с имитированным движущимся слоем, в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения;

на фиг. 6 показана упрощенная схема способа поглощения с имитированным движущимся слоем, в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения;

на фиг. 7 показана упрощенная схема способа поглощения с имитированным движущимся слоем, в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения;

на фиг. 8 показана схема состава текучей среды в пределах имитированного движущегося слоя камеры адсорбционного разделения в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения;

на фиг. 9 показан вид в перспективе вращающегося клапана в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения;

на фиг. 10-12 показаны графики, поясняющие объемную скорость потока текучей среды через линии передачи в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения; и

на фиг. 13 показана упрощенная схема способа поглощения с имитированным движущимся слоем известного уровня техники.

Для специалистов в данной области техники будет понятно, что элементы на чертежах представлены для простоты и ясности и не обязательно были вычерчены в масштабе. Например, размеры и/или относительное положение некоторых из элементов на чертежах могли быть преувеличены относительно других элементов с тем, чтобы помочь улучшению понимания различных вариантов осуществления настоящего изобретения. Кроме того, общие, но хорошо распространенные элементы, которые являются полезными или необходимыми в коммерчески выполнимом варианте осуществления, часто не представлены с тем, чтобы получить менее загроможденный вид этих различных вариантов осуществления настоящего изобретения. Кроме того, следует понимать, что определенные действия и/или этапы могут быть описаны в определенном порядке их выполнения, в то время как для специалиста в данной области техники будет понятно, что такое конкретное описание в отношении последовательности фактически не требуется. Также следует понимать, что термины и выражения, используемые здесь, имеют обычное техническое значение, в том смысле, как эти термины и выражения понимают специалисты в данной области техники, такие, как упомянуто выше, за исключением случаев, когда разные конкретные значения были сформулированы здесь по-другому.

Подробное описание изобретения

Адсорбционное разделение применяется для извлечения различных углеводородов и других химических продуктов. Химическое разделение, используя такой подход, который был раскрыт, включает в себя разделение смесей ароматических углеводородов на конкретные ароматические изомеры, линейных от нелинейных алифатических и олефиновых углеводородов, или выделения парафинов или ароматических углеводородов из смеси подаваемого исходного материала, содержащей как ароматические углеводороды, так и парафины, хиральных соединений для использования в фармацевтических препаратах и чистых химикатов, оксигенатов, таких как спирты и эфиры, и углеводов, таких как сахар. Разделения ароматических углеводородов включают смеси диалкилзамещенных моноциклических ароматических веществ и диметилнафталинов. Основное коммерческое применение, которое формирует фокус представленных ранее ссылок и следующего описания настоящего изобретения, без ограничения этим, представляет собой извлечение параксилола и/или метаксилола из смесей ароматических углеводородов С8 в соответствиями с типичными требованиями высокой чистоты для этих продуктов. Такие ароматические углеводороды C8 обычно получают из ароматического комплекса путем каталитического риформинга лигроина с последующей экстракцией и фракционированием, или трансалкилированием, или изомеризацией потоков, обогащенных ароматическими углеводородами в таких комплексах; ароматические углеводороды С8 обычно содержат смесь изомеров ксилола и этилбензола. Обработка ароматических углеводородов С8, используя имитируемое поглощение подвижного слоя, обычно направлена на извлечение параксилола высокой чистоты или метаксилола высокой чистоты; высокая чистота обычно определяется, как, по меньшей мере, 99,5% масс. требуемого продукта, и, предпочтительно, по меньшей мере, 99,7% масс. Следует понимать, что, в то время, как следующее подробное описание изобретения фокусируется на извлечении параксилола высокой чистоты из смеси потоков ксилола и этилбензола, изобретение не ограничивается этим и также применимо для отделения других компонентов из потока, содержащего два или больше компонента. Используемый здесь термин предпочтительно адсорбированный компонент относится к компоненту или компонентам потока исходного материала, который адсорбируется более предпочтительно, чем один или более непредпочтительно адсорбируемых компонентов потока исходного материала.

Изобретение обычно используется в способе адсорбционного разделения, в котором имитируют движение в противотоке адсорбента и окружающей текучей среды, как описано выше, но он также может использоваться на практике в непрерывном способе с параллельным потоком, как раскрыто в UA 4402832 и в US 4478721. Функции и свойства адсорбентов и десорбентов при хроматографическом разделении компонентов текучей среды хорошо известны, и можно сделать ссылку на US 4642397, который представлен здесь для дополнительного описания этих основных свойств адсорбции. Система подвижного слоя в противотоке или имитированного подвижного слоя в противотоке имеет намного большую эффективность разделения для такого разделения, чем системы с фиксированным слоем, поскольку операции адсорбции и десорбции непрерывно происходят в потоке исходного материала и обеспечивают непрерывное производство экстракта и рафината. Полное пояснение способов с имитированным движущимся слоем представлено в разделе адсорбционное разделение в публикации Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology на странице 563.

На фиг. 1 показана схема способа адсорбции с имитируемым движущимся слоем, в соответствии с одним аспектом. В способе происходит последовательный контакт потока 5 исходного материала с адсорбентом, содержащимся в сосудах, и потоком 10 десорбента для разделения потока 15 экстракта и потока 20 рафината. В системе потока с имитируемым движущимся слоем в противотоке, последовательный сдвиг множества точек жидкого исходного материала и точек доступа продукта или портов 25 вниз камеры адсорбции 100 и 105 имитируют движение вверх адсорбента, содержащегося в этой камере. Адсорбент в способе адсорбции с имитируемым движущимся слоем содержится во множестве слоев в одном или больше сосудах или камерах; две камеры 100 и 105, расположенные последовательно, показаны на фиг. 1, хотя можно использовать одну камеру 902, как представлено на фиг. 13, или другое количество камер, расположенных последовательно. Каждый сосуд 100 и 105 содержит множество слоев адсорбента в пространствах обработки. Каждый из сосудов имеет множество портов 25, относящихся к множеству слоев адсорбента, и положение потока 5 исходного материала, потока 10 десорбента, потока 15 экстракта и потока 20 рафината сдвигают вдоль порта 25 для имитации движения слоя адсорбента. Циркулирующая жидкость, содержащая десорбент, экстракт и рафинат, циркулирует через камеры с помощью насосов 110 и 115, соответственно. Системы для управления потоком циркулирующей жидкости описаны в US 5595665, но конкретные детали таких систем не являются существенными для настоящего изобретения. Клапан 300 типа клапана с вращающимся диском, в соответствии с примером, представленным в US 3040777 и в US 3422848, влияет на сдвиг потоков вдоль камеры адсорбента для имитации потока в противотоке. Хотя здесь описан клапан 300 с вращающимся диском, другие системы и устройства для сдвига потоков вдоль камеры адсорбента также могут быть предусмотрены здесь, включая системы, в которых используется множество клапанов для регулирования течения для потоков в и из камеры 100 и/или 105 адсорбента, в качестве примера, описанного в US 6149874.

На фиг. 9 представлена упрощенная схема с покомпонентным представлением деталей примерного вращающегося клапана 300, предназначенного для использования в системе адсорбционного разделения и способе. Пластина 474 основания включает в себя множество портов 476. Количество портов 476 равно общему количеству линий передачи в камере (камерах). Пластина 474 основания также включает в себя множество дорожек 478. Количество дорожек 478 равно суммарном количеству входных, выходных линий и линий промывки для установки адсорбционного разделения (не показан на фиг. 9). В суммарном количестве входных, выходных линий и линий промывки, каждая сообщается по текучей среде с выделенной дорожкой 478. Линии 470 пересечения помещают заданную дорожку 478 так, чтобы она сообщалась по текучей среде с заданным портом 476. В одном примере суммарное количество входов включает в себя вход исходного материала и вход десорбента, суммарное количество выходов включает в себя выход экстракта и выход рафината, и линии промывки включают от одной до четырех линий промывки. По мере того, как ротор 480 вращается, как обозначено, для каждой дорожки 478 устанавливается сообщение по текучей среде со следующим последовательным портом 476 с помощью линии 470 пересечения. Также предусмотрен уплотнительный лист 472.

Различные потоки, участвующие в адсорбции с имитируемым движущимся слоем, как представлено на фигурах и описано дополнительно ниже в отношении различных аспектов изобретения, описанных здесь, могут быть охарактеризованы следующим образом. "Поток исходного материала" представляет собой смесь, содержащую один или больше компонентов экстракта или предпочтительно адсорбируемых компонентов и один или больше компонентов рафината, или непредпочтительно адсорбируемых компонентов, которые должны быть отделены в способе. "Поток экстракта" содержит компонент экстракта, обычно - требуемый продукт, который в большей степени избирательно или предпочтительно адсорбируется адсорбентом. "Поток рафината" содержит один или больше компонентов рафината, которые в меньшей степени избирательно адсорбируются или непредпочтительно адсорбируются. "Десорбент" относится к материалу, выполненному с возможностью десорбции компонента экстракта, который обычно является инертным в отношении компонентов потока исходного материала и может легко отделяться как от экстракта, так и от рафината, например, путем дистилляция.

Поток 15 экстракта и поток 20 рафината из представленных схем содержат десорбент в концентрациях относительно соответствующего продукта способа от 0% до 100%. Десорбент обычно отделяют от рафината и компонентов экстракта с помощью обычного фракционирования в соответствующей колонне 150 рафината и колонне 175 экстракта, как представлено на фиг. 1, и выполняют их повторную подачу в поток 10′ с помощью насоса 160 нижней фракции колонны рафината и насоса 185 нижней фракции колонны экстракта для возврата в способ. На фиг. 1 показан десорбент, как нижняя фракция из соответствующей колонны, учитывая, что десорбент является более тяжелым, чем экстракт или рафинат; различные промышленные установки для разделения ароматических углеводородов C8 используют либо легкие, или тяжелые десорбенты, и, таким образом, в некоторых вариантах применения десорбент может быть отделен в другом месте вдоль колонн 150 и 175 фракционирования. Рафинированный продукт 170 и продукт 195 экстракта из способа извлекают из потока рафината и выделяют поток в соответствующих колоннах 150 и 175; продукт 195 экстракта из разделения ароматических углеводородов С8 обычно содержит преимущественно один или оба из параксилола и метаксилола, при этом продукт 170 рафината представляет собой преимущественно не адсорбированные ароматические углеводороды C8 и этилбензол.

Потоки жидкости, например, потоки подаваемого исходного материала 5, десорбента 10, рафината 20 и экстракта 15, поступающие и выходящие из камер 100 и 105 адсорбента через активные точки или порты 25 доступа к жидкости, эффективно разделяют камеру 100 и 105 адсорбента на отдельные зоны, которые движутся, по мере того, как выполняют сдвиг потоков вдоль портов 25. Следует отметить, что, в то время как большая часть описания здесь относится к фиг. 1 и местоположению потоков на фиг. 1, на фиг. 1 иллюстрируется только текущее местоположение потоков на одном этапе или на "моментальном снимке" способа, поскольку потоки обычно сдвигаются вниз по потоку на разных этапах цикла. По мере того, как выполняют сдвиг потоков вниз по потоку, состав текучей среды и соответствующие зоны выполняют сдвиг вниз по потоку вместе с ними. В одном подходе положение потоков в отношении точки доступа или порта 25 камер 100 и 105 адсорбционного разделения остаются, в общем, постоянными в отношении друг друга, поскольку они синхронно продолжаются далее вниз вдоль порта 25. В одном примере каждый поток перемещается на один порт 25 вниз по потоку на каждом этапе, и каждый поток занимает каждый порт 25 одновременно в течение всего цикла. В соответствии с одним примером, потоки выполняют шаговое перемещение одновременно к последующим портам 25, в результате поворота вращающегося клапана 300, и поддерживаются в определенном порту 25 или на определенном этапе в течение заданного интервала - времени для шага. В одном подходе, существуют от 4 до 100 портов 25, от 12 до 48 портов в другом подходе, и от 20 до 30 портов в еще одном, другом подходе, и равное количество соответствующих линий передачи. В одном примере камера или камеры 100 и 105 адсорбционного разделения включают в себя 24 порта, и каждый поток сдвигают в каждый из 24 портов 25 в течение полного цикла таким образом, что каждый поток занимает каждый порт 25 и соответствующую линию передачи в течение цикла. В этом примере цикл может составлять от 20 до 40 минут в одном подходе и от 22 до 35 минут в другом подходе. В одном подходе интервал времени для одного шага составляет от 30 секунд до двух минут. В другом подходе интервал времени одного шага составляет от 45 секунд до одной минуты тридцати секунд. В еще одном подходе интервал времени одного шага составляет от 50 секунд до одной минуты и 15 секунд. Пример типичного интервала времени одного шага может составлять 1 минуту.

Учитывая это, на фиг. 8 иллюстрируется снимок составного профиля текучей среды в камере адсорбционного разделения (для простоты на фиг. 8 представлена одиночная камера 100 адсорбционного разделения), и соответствующие зоны, на которые разделена камера 100 адсорбционного разделения. Зона 50 адсорбции расположена между входным потоком 5 исходного материала и выходным потоком 20 рафината. В этой зоне входной поток 5 контактирует с адсорбентом, компонент экстракта адсорбируется, и происходит отбор потока 20 рафината. Как представлено на фигуре, поток 20 рафината может отбираться в местоположении, где состав включает в себя текучую среду 454 рафината и малое количество, если он присутствует вообще, текучей среды 450 экстракта. Непосредственно выше по потоку относительно потока текучей среды, расположена зона 55 очистки, определенная, как адсорбент между выходным потоком 15 экстракта и входным потоком 5 исходного материала. В зоне 55 очистки компонент рафината вытесняется из неселективного пустого объема адсорбента и десорбируется из объема пор или с поверхности адсорбента со сдвигом в эту зону путем пропуска части материала потока экстракта, который выходит из зоны 60 десорбции. Зона 60 десорбции, перед зоной 55 очистки, определена как адсорбент между потоком 10 десорбента и потоком 15 экстракта. Десорбент, поступающий в эту зону, вытесняет компонент экстракта, который был адсорбирован в результате предыдущего контакта с исходным материалом в зоне 50 адсорбции. Поток 15 экстракта может быть отобран в местоположении камеры 100, который включает в себя текучую среду 450 экстракта и небольшое количество, если присутствует вообще, текучей среды 454 рафината. Буферная зона 65 между выходом потока 20 рафината и входом потока 10 десорбента предотвращает загрязнение экстракта таким образом, что часть потока десорбента попадает в буферную зону для вытеснения материала рафината, присутствующего в этой зоне, обратно в зону 50 адсорбции. Буферная зона 65 содержит достаточное количество адсорбента для предотвращения прохода компонентов рафината в зону десорбции 60 и загрязнения потока 15 экстракта.

Каждая из зон, описанных выше, в общем, получается благодаря наличию множества отделений или "слоев", как описано в US 2985589. Положения различных описанных потоков структурно отделены друг от друга горизонтальной сеткой сбора/распределения жидкости. Каждая сетка соединена с линией передачи, образующей точку передачи, в которой обрабатываемые потоки попадают в и выходят из камеры адсорбента. Такая компоновка способствует распределению текучих сред в камере, благодаря устранению образования каналов и других неэффективных элементов, предотвращает конвекционное обратное смешение текучей среды в направлении, противоположном первичному потоку текучей среды, и предотвращает миграцию адсорбента через камеру. Каждая из зон, описанных выше, обычно содержит множество, 2-10 и чаще 3-8, слоев. Типичное устройство адсорбции с имитируемым движущимся слоем содержит 24 слоя адсорбента.

На фиг. 1 можно видеть, что, когда линию передачи в точке 25 доступа, которая используется для транспортирования конкретного потока в или из камеры адсорбента, оставляют в режиме простоя в конце этапа, она остается заполненной соединениями, формирующими этот поток, до тех пор, пока эти соединения не будут удалены из линии вторым протекающим потоком. В этом отношении, следует отметить, что только активные линии передачи, то есть те линии, которые в настоящее время способствуют потоку текучей среды через них, представлены на фиг. 1, хотя промежуточные линии передачи присутствуют в каждом из портов 25 вдоль камер 100 и 105, которые способствуют потоку текучей среды, после сдвига потоков текучей среды в последующие порты 25. Остаточная текучая среда или компоненты, оставленные в неиспользуемой теперь линии передачи, после сдвига потока в следующую линии передачи, поэтому, либо будут отобраны из способа, как исходная часть потока обработки, удаляемая из способа, или будут принудительно переданы в поглотительную камеру, когда линия передачи переносит поток в камеру адсорбента. На фиг. 13 иллюстрируется предыдущая система, показывающая неиспользуемые линии передачи, представленные пунктирными линиями, и линии передачи, занятые в настоящее время потоком, например, потоком 920, обозначенные сплошными линиями, продолжающимися из портов камеры 902 адсорбционного разделения.

Возвращаясь к фиг. 1, как описано выше, присутствие остаточной текучей среды в линиях передачи может оказывать отрицательное влияние на рабочие характеристики имитируемого способа адсорбционного разделения с движущимся слоем. Например, остаточный рафинат в линии передачи, которую ранее использовали для удаления потока 20 рафината из камеры адсорбции, может быть промыт в камеру адсорбции 105 потоком 5 исходного материала, когда его сдвигают в эту линию передачи на последующем этапе. Аналогично, остаточный поток в линии передачи, которую ранее использовали для потока 5 исходного материала в камеру адсорбции, может быть удален из линии передачи потоком 15 экстракта, когда его переносят в эту линию передачи на последующем этапе. Аналогично, остаточный экстракт в линии передачи, которую ранее использовали для удаления потока экстракта из камеры адсорбции, может быть промыт обратно в камеру адсорбции 100 с потоком 10 десорбента, когда он впоследствии поступает в эту линию передачи.

В соответствии с одним аспектом, первичная промывка способа и системы включают в себя первичную промывку в 30, при которой выполняется промывка остаточного потока из линии передачи, ранее занятой потоком 5 исходного материала в камеру адсорбционного разделения 105 и, более конкретно, в зону 55 очистки. Первичная промывка в 30, предпочтительно, может быть направлена в линию передачи зоны 55 очистки рядом с линией передачи, занятой в настоящее время потоком 5 исходного материала, для введения остаточного исходного материала в камеру адсорбционного разделения 105 рядом с потоком 5 исходного материала так, что остаточный исходный материал может быть разделен в нем. В одном примере первичная промывка в 30 может быть направлена в линию передачи зоны 55 очистки, в пределах двух линий передачи потока 5 исходного материала, и, более предпочтительно, в линию передачи, расположенную рядом с потоком 5 исходного материала, как представлено на фиг. 1. В одном подходе при первичной промывке в 30 используется текучая среда промывки, включающая в себя в основном, предпочтительно адсорбированный компонент, десорбент и/или инертные компоненты. Другими словами, текучая среда промывки предпочтительно включает в себя малое количество, если он присутствует вообще, непредпочтительно адсорбируемого компонента из потока исходного материала, для ограничения загрязнения потока 15 экстракта, когда этот поток экстракта поступает в линию передачи во время последующего этапа.

Первичная промывка способа и системы может включать в себя первичную промывку 35 для промывки остаточной текучей среды экстракта из линии передачи, ранее занятой потоком экстракта, в направлении от камеры адсорбции. Текучую среду экстракта вместе с текучей средой промывки для первичной промывки затем переносят к первичной промывке в 30 линии передачи в качестве текучей среды промывки и используют для промывки остаточного подаваемого исходного материала из линии передачи, ранее занятой потоком исходного материала, в зону очистки камеры 105 адсорбционного разделения, как описано ранее. В одном подходе первичная промывка из 35 использует текучую среду из зоны 60 десорбции камеры 100 для промывки линии передачи, которая включает в себя, в основном, десорбент. Таким образом, после того, как первичная промывка из 35 промоет остаточную текучую среду экстракта в линии передачи, ранее занятой потоком 15 экстракта, очень малое количество текучей среды с экстрактом остается в линии передачи. Предпочтительно, благодаря соединению первичной текучей среды из 35 с первичной промывкой в 30, остаточная текучая среда в линии передачи может использоваться для промывки других линий передачи, уменьшая общее количество текучей среды, требуемой для обработки, и увеличивая производительность способа, благодаря захвату этих текучих сред, выполняя назначение очистки линии передачи, описанное ранее. Кроме того, попарное использование первичной промывки обеспечивает текучую среду для первичной промывки в 30, которая включает в себя, в основном, десорбент и, предпочтительно, адсорбированный компонент из текучей среды остаточного экстракта. Аналогично, это обеспечивает текучую среду промывки для первичной промывки в 30, которая включает очень малое количество непредпочтительно адсорбируемого компонента. В одном примере текучая среда промывки для первичной промывки в 30 включает больше чем 99% масс. десорбента и предпочтительно адсорбируемый компонент. В другом примере текучая среда промывки включает меньше чем 0,005% масс. непредпочтительно адсорбируемого компонента (компонентов).

В соответствии с одним подходом, вторичная промывка 40 используется для промывки остаточной текучей среды из линии передачи, которая впоследствии будет занята потоком 15 экстракта, для удаления загрязнителей из линии передачи. Вторичная промывка 40, предпочтительно, обеспечивает повышенную чистоту потока экстракта путем удаления загрязнителей из линии передачи прежде, чем линия передачи будет использоваться для отбора через нее потока 15 экстракта. В предыдущих системах использовали промывку от десорбента в линии передачи и в направлении камеры адсорбционного разделения для промывки содержимого линии передачи, которая впоследствии используется для отбора потока экстракта. Такую промывку передают через линию передачи в направлении камеры адсорбционного разделения и в зону очистки камеры адсорбционного разделения для обеспечения ее очистки.

Было отмечено, что вторичная промывка описанных выше систем приводила к снижению полезного выхода или затратам энергии. В частности, поскольку во вторичной промывке 40 используется десорбент для промывки остаточного предпочтительно адсорбируемого компонента/десорбента текучей среды в линии передачи в камере адсорбционного разделения, такая линия передачи включает в себя практически исключительно десорбент после вторичной промывки. Остаточный десорбент в такой линии передачи впоследствии отбирают, как исходную волну текучей среды с помощью потока экстракта перед удалением экстракта. Поток экстракта, включающий в себя такую волну остаточного десорбента, направляют в колонну 175 фракционирования экстракта, где его разделяют на фракции, выводят в качестве кубового продукта и повторно направляют в цикл обработки с потоком рециркуляции десорбента в первую камеру 100. Однако, для того, чтобы попасть в колонну 175, волна остаточного десорбента в линии передачи в начале удаления экстракта также должна быть нагрета прежде, чем она будет подана в колонну 175 экстракта для разделения на фракции. Например, когда параксилол отделяют от подаваемого потока исходного материала смеси ксилола, десорбент, отобранный с потоком экстракта, нагревают от 150°С до 300°С, что приводит к затратам энергии или уменьшению полезного продукта. Другими словами, поскольку такой исходный прилив десорбента содержит очень малое количество, если содержит вообще, требуемого продукта экстракта, необходима существенная подача энергии для увеличения температуры кубового продукта колонны фракционирования, не обеспечивая преимущество в смысле увеличения выхода продукта экстракта.

Для исключения такой потери энергии, в соответствии с одним аспектом вторичный поток 40 выполняет промывку остаточной текучей среды линии 45 передачи в направлении от камеры адсорбционного разделения 100, в направлении, противоположном предыдущим системам, таким образом, что остаточный десорбент не накапливается в линии 45 передачи. Следует отметить, что линия 45 передачи используется для вторичной промывки 40 на этапе, представленном на фиг. 1, однако, во время предыдущих или последующих этапов, вторичная промывка 40 может быть сдвинута вместе с потоками и может использоваться для удаления остаточной текучей среды из других линий передачи. Более конкретно, вместо использования потока десорбента для промывки остаточной текучей среды из линии 45 передачи, которая может включать в себя, в основном предпочтительно адсорбируемый компонент и десорбент, остающийся в линии передачи после первичной промывки в 30, используется текучая среда из зоны очистки, рядом с портом 45′ линии передачи, соответствующей линии передачи для промывки остаточной текучей среды в направлении от камеры 100 адсорбции. Вторичный поток промывки затем может быть передан для дальнейшей обработки. В одном подходе вторичную промывку передают с помощью линии 40′ в линию 10′ рециркуляции текучей среды. Линия 10′ рециркуляции текучей среды может включать в основном десорбент, который отделяют в колоннах 150 и 175 фракционирования на фракции и возвращают обратно в камеру 100 адсорбционного разделения, где его повторно используют в способе. В одном подходе поток вторичной промывки передают через линию 40′ в донный участок 155 колонны 150 фракционирования рафината, где он объединяется с десорбентом, отделенным колонной 150 фракционирования рафината, и подается в линию 10′ текучей среды повторного использования через насос 160 нижней фракции рафината. В другом подходе вторичный поток промывки подают через линию 40′ в донный участок 180 колонны 175 фракционирования экстракта, где его объединяют с десорбентом, отделенным колонной 175 фракционирования экстракта, и направляют в линию 10′ рециркуляции текучей среды через насос 185 нижней фракции экстракта.

Поскольку такая текучая среда из зоны 55 очистки аналогична по составу потоку 15 экстракта, который будет впоследствии отобран из линии 45 передачи, остаточная текучая среда, остающаяся в линии слоя после модифицированной вторичной промывки 40, по составу будет, предпочтительно, аналогична требуемому составу экстракта. С этой целью, в одном примере линию 45 передачи промывают в ходе вторичной промывки 40, в пределах двух линий или портов передачи из линии передачи, занятой в настоящее время линией 15 экстракта, и, более предпочтительно, в пределах одной линии или порта передачи из линии передачи, занятой в настоящее время линией 15 экстракта, поскольку текучая среда зоны очистки, смежной с портами, расположенными рядом с линией передачи экстракта, будет иметь состав наиболее сходный с потоком 15 экстракта. В одном примере текучая среда зоны очистки имеет больше чем 99% десорбента и предпочтительно адсорбируемый компонент. В другом примере текучая среда зоны очистки имеет меньше чем 0,005% непредпочтительно адсорбируемого компонента (компонентов). Кроме того, когда первичную промывку в 30 используют для промывки остаточного потока исходного материала, как описано выше, вторичная промывка 40, в соответствии с одним подходом, располагается между линией передачи, занятой в настоящее время потоком 15 экстракта, и линией передачи, в настоящий момент занятой первичной промывкой в 30, так что и линию 45 передачи в основном заполняют остаточной текучей средой из первичной промывки в 30 вместо потока 5 исходного материала. Такой подход, предпочтительно, уменьшает степень загрязнения потока 15 экстракта остаточным исходным материалом.

Далее, в одном подходе, текучая среда из линии 45 передачи, которая будет впоследствии отобрана с потоком 15 экстракта, будет передана в колонну 175 фракционирования экстракта для ее разделения путем дистилляции. Остаточная текучая среда в линии 45 передачи, которую передают с потоком экстракта в колонну 175 фракционирования, нагревается в колонне 175 фракционирования экстракта. Поскольку такая остаточная текучая среда аналогична по составу потоку 15 экстракта, разделение на фракции этой текучей среды приводит к увеличенному извлечению требуемого продукта 195 экстракта. Таким образом, в отличие от предшествующих систем, текучая среда, остающаяся в линии 45 из передачи после вторичной промывки 40, которую впоследствии отбирают с потоком 15 экстракта и передают в колонну 175 фракционирования экстракта, не приводит к ненужным потерям производительности, поскольку дистилляция такой текучей среды приводит к дополнительному выходу требуемого выделяемого продукта 195, по сравнению с использованием первичного десорбента.

В соответствии с другим аспектом, представленным на фиг. 2, поток 15 экстракта может быть отобран через линию передачи во время ранее описанного этапа. При таком подходе поток 15 экстракта отбирают вместе с остаточной текучей средой, остающейся в линии передачи таким образом, что поток экстракта промывает остаточную текучую среду из линии передачи. Исходная волна потока экстракта, включающая в себя, по меньшей мере, часть остаточной текучей среды, направляется через линию передачи к первому месту назначения. Последующую часть потока экстракта затем направляют через линию передачи во второе место назначения. По меньшей мере, часть остаточной текучей среды в линии передачи направляют к первому месту назначения. В одном примере, по меньшей мере, 90% остаточной текучей среды направляют к первому месту назначения. В другом примере, по меньшей мере, 95% остаточной текучей среды направляют к первому месту назначения. В одном подходе второе место назначения представляет собой входное отверстие 190 колонны 175 фракционирования экстракта. Первое место назначения может представлять собой линию 10′ повторного цикла, предназначенную для повторного направления в цикл обработки потока экстракта и части остаточной текучей среды в камеру адсорбционного разделения 100.

Как представлено на фиг. 2, первичная промывка в 30 может использоваться для промывки остаточной текучей среды исходного материала, остающейся в линии передачи, ранее занятой потоком 5 исходного материала, в камеру адсорбционного разделения 105, как описано выше, для ограничения отбора остаточной текучей среды с исходным материалом с потоком экстракции в качестве остаточной текучей среды в линии передачи, когда поток 15 экстракта поступает в линию передачи на последующем этапе. Текучая среда для промывки, предпочтительно, включает в себя первичный десорбент и/или предпочтительно адсорбируемый компонент и включает в себя очень малое количество непредпочтительно адсорбируемого компонента таким образом, что остаточная текучая среда остается в линии передачи после того, как первичная промывка в 30 включает в себя очень малое количество непредпочтительно адсорбируемого компонента. В одном подходе текучая среда промывки включает в себя менее чем 1% непредпочтительно адсорбируемого компонента и в другом примере включает в себя меньше чем 0,005% непредпочтительно адсорбируемого компонента. Как описано выше, остаточный экстракт, остающийся в линии передачи, ранее занятой потоком 15 экстракта, может быть промыт из линии передачи путем первичной промывки 35, и остаточная текучая среда экстракта может быть перемещена в первичную промывку в 30 по линии передачи, предназначенной для использования в качестве текучей среды промывки для первичной промывки в 30. Остаточная текучая среда экстракта может быть промыта в ходе первичной промывки 35 путем отвода текучей среды из зоны 60 десорбции рядом с портом 25, который сообщается с первичной линией передачи промывки 35. В этом отношении, остаточная текучая среда в линии передачи, когда поток 15 экстракта сдвигают на нее, может включать в себя первичное остаточное выделение и текучую среду промывки, отбираемую из зоны 60 десорбции в ходе первичной промывки 35, например, остаточные экстракт и десорбент.

Возвращаясь к дополнительным элементам, показанным на фиг. 2, в соответствии с данным подходом, поток 15 экстракта отбирают через линию передачи, включающую в себя остаточную текучую среду, таким образом, что исходная волна потока экстракта будет включать в себя остаточную текучую среду, которая оставалась в линии передачи перед поступлением потока 15 экстракта. Как отмечено выше, такая исходная волна потока экстракта может быть подана в линию 10′ повторной циркуляции для ее подачи обратно в камеру 100 адсорбционного разделения. С этой целью, исходная волна потока экстракта может быть передана на участок 155 нижней части колонны фракционирования рафината. На участке 155 нижней части колонны рафината волну текучей среды комбинируют с текучей средой, выходящей из нижней части колонны 150 фракционирования рафината, которая в одном примере включает в себя первичный десорбент, который был отделен в колонне 150 фракционирования рафината. Насос 160 в нижней части колонны рафината может использоваться для направления такой волны текучей среды и десорбента обратно в камеру 100 адсорбционного разделения через линию 10′ повторного направления в цикл. В качестве альтернативы, исходная волна потока экстракта может быть передана в часть 180 нижней колонны фракционирования экстракта. Участок 180 нижней колонны фракционирования комбинируют с текучей средой, выходящей из нижней части колонны 175 фракционирования экстракта, которая в одном примере включает в себя первичный десорбент, который был отделен в колонне 175 фракционирования экстракта. Насос 185 нижней части колонны экстракции может использоваться для направления такой волны текучей среды и десорбента обратно в камеру 100 адсорбционного разделения через линию 10′ повторной циркуляции.

Таким образом, по меньшей мере, часть остаточной текучей среды, отбираемой потоком 15 экстракта, не будет направлена во входное отверстие 190 колонны фракционирования экстракта. Поскольку остаточная текучая среда в линии передачи из первичной текучей среды 30 будет содержать больший процент десорбента, чем поток 15 экстракта, такой избыточный десорбент, предпочтительно, не будет разделен в колонне 175 фракционирования экстракта. Поскольку текучая среда, поступающая во входное отверстие колонны 190 фракционирования экстракта, нагревается, если излишний десорбент в остаточной текучей среде будет подан в колонну 175 фракционирования экстракта, то он будет нагрет до конечной температуры нижней части, не обеспечивая дополнительный прирост выделяемого продукта, и, таким образом, приводит к излишнему расходу энергии. Таким образом, путем отклонения исходной волны текучей среды так, что избыточный десорбент не будет подан в колонну 175 фракционирования экстракта, количество требуемой энергии для работы системы уменьшается.

В соответствии с одним аспектом, поток 15 экстракта отбирают из камеры 100 адсорбционного разделения и подают вдоль линии 15′ передачи. В одном подходе вращающийся клапан 300 предусмотрен так, что поток 15 экстракта отбирают через линию передачи и направляют к вращающемуся клапану, где его объединяют с одиночной линией 15′ передачи экстракта, как представлено на фиг. 2, хотя другие конфигурации могут быть предусмотрены здесь, включая предоставление специально выделенной линии 15′ передачи экстракта для каждой линии передачи камер 100 и 105 адсорбционного разделения. Линия 15′ передачи может иметь одну линию 205 входного отверстия экстракта, сообщающуюся по текучей среде с входным отверстием 190 колонны фракционирования экстракта. Линия 15′ передачи может иметь другую линию 210 нижнего участка колонны, которая сообщается с возможностью передачи с одним или обоими из участка 180 нижней части колонны экстракта и участком 155 нижней части колонны рафината. Клапан 215 может быть предусмотрен для отклонения потока для потока 15 экстракта между входной линией 205 колонны экстракта и линией 210 нижнего участка колонны экстракта. Таким образом, способ включает в себя операции: перемещают клапан 215 в первое положение для направления потока 15 исходной части экстракта, включающего, по меньшей мере, участок остаточной текучей среды через линию 210 участка нижней части колонны экстракта в один из участков 180 нижней части колонны экстракта и участка 155 нижней части колонны рафината. В таком примере способ включает в себя операции: переводят клапан 215 во второе положение для направления потока 15 экстракта через линию 205 входного отверстия колонны экстракта и в направлении входного отверстия 190 колонны разделения экстракта на части для разделения в ней потока 15 экстракта.

В соответствии с одним аспектом, поток экстракта, включающий, по меньшей мере, часть остаточной текучей среды, промытой из линии передачи потоком экстракта, направляют к первому месту назначения, например, в одну или в обе из колонн экстракта и к участкам 180 и 155 нижней части колонны рафината, в течение первого заданного времени или заданного периода пошагово наращиваемого интервала времени (когда поток экстракта занимает текущую линию передачи). Поток экстракта затем направляют во второе место назначения, например, входное отверстие колонны 175 фракционирования экстракта в течение второго заданного времени или заданной части интервала времени с шаговым приращением. Первое заданное время можно выбрать на основе скорости потока для потока экстракта, для промывки заданного количества остаточной текучей среды в линии передачи во второе место назначения или заданного количества текучей среды во второе место назначения. В одном примере первое заданное время может быть достаточным для направления объема текучей среды от 50% до 250% объема линии передачи и при соответствующем управлении клапанами и в другом примере от 80% до 150% объема линии передачи и при соответствующем управлении клапанами, в первое место назначения. При одном подходе вторая линия передачи может представлять собой остаток интервала с заданным шаговым отрезком времени так, что поток 15 экстракта направляют во входное отверстие 190 колонны экстракта во время остаточного интервала с шаговым приращением для разделения потока 15 экстракта в колонне 175 фракционирования экстракта. Заданное время может также быть выбрано для направления всей или, по меньшей мере, части остаточной текучей среды в линию передачи в первое место назначения таким образом, что остаточная текучая среда не будет подана в колонну фракционирования экстракта для экономии энергии. Аналогично, первый заданный объем потока экстракта может быть направлен в первое место назначения, и второй заданный объем потока экстракта может быть направлен во второе место назначения. Первый заданный объем может представлять собой такой объем, как описано выше, для первого заданного времени. Второй заданный объем может представлять собой остаточный объем потока экстракта, отбираемого через линию передачи во время интервала с пошаговым изменением времени. В одном примере первая заданная линия находится от 10% и 90% интервала с пошаговым определением времени. Второе заданное время в этом примере находится от 10% до 90% интервала с пошаговым заданным временем. В другом примере первое заданное время находится от 20% до 40% интервала с пошаговым заданным временем. Второе заданное время в этом другом примере находится в диапазоне от 60% до 80% интервала с пошаговым заданным временем.

В другом подходе способ включает в себя мониторинг состава потока экстракта, включающего в себя любую остаточную текучую среду, для определения количества или процента компонента в составе. Например, компонент может представлять собой один из предпочтительно поглощаемого компонента, компонента десорбента или непредпочтительно адсорбируемого компонента. Способ, в соответствии с таким подходом, включает в себя операции: направляют поток 15 экстракта и любой остаточной текучей среды в первое место назначения, когда состав включает в себя компонент на первом заданном уровне, и направляют поток 15 экстракта во второе место назначения, когда состав включает в себя компонент на втором заданном уровне. Например, способ может включать в себя операции: отслеживают состав потока 15 экстракта для определения количества десорбента, присутствующего в потоке. В соответствии с этим примером, способ может включать в себя операции: направляют поток экстракта к первому месту назначения, когда количество десорбента больше порогового уровня, и направляют поток экстракта во второе место назначения, когда количество десорбента ниже заданного порогового уровня. Таким образом, количество десорбента, передаваемого во входное отверстие 190 колонны фракционирования экстракта, может быть уменьшено.

Предпочтительно, в соответствии с таким подходом, вторичную промывку 40 можно исключить из предыдущих систем. Таким образом, обработка может использоваться только с использованием одной менее активной линии передачи. Например, при обработке может использоваться только шесть или семь линий передачи вместо семи или восьми линий передачи, как требовалось в предыдущих системах. В одном подходе в способе может использоваться вращающийся клапан 300 только с шестью или семью дорожками, включающими в себя дорожки для экстракта, рафинирования, исходного материала и потоков десорбента, и также первичной промывки 35, первичной промывки в 30 и, в случае необходимости, третьей промывки 46. Такой подход предпочтительно позволяет модифицировать существующие системы адсорбционного разделения с шестью и семью клапанами с вращающимися дорожками для использования изобретения в соответствии с данным подходом.

Возвращаясь теперь к фиг. 3, поясняется система адсорбционного разделения и способ в соответствии с другим аспектом изобретения. В соответствии с этим аспектом, поток 20 рафината можно отбирать через линию передачи во время этапа, описанного выше. При таком подходе поток 20 рафината отбирают вместе с остаточной текучей средой, остающейся в линии передачи потока рафината таким образом, что поток 20 рафината вымывает остаточную текучую среду из линии передачи. Этот аспект аналогичен описанному выше и представлен на фиг. 2 тем, что исходная волна потока рафината направляется в первое место назначения. Следующая часть потока рафината затем направляется во второе место назначения. По меньшей мере, часть остаточной текучей среды в линии передачи направляется в первое место назначения. В одном примере, по меньшей мере, 90% остаточной текучей среды направляется в первое место назначения. В другом примере, по меньшей мере, 95% остаточной текучей среды направляется в первое место назначения. В одном аспекте второе место назначения представляет собой входное отверстие 165 колонны 150 фракционирования рафината. Первое место назначения может представлять собой линию 10′ повторного цикла, предназначенную для повторного использования потока рафината и части остаточной текучей среды с подачей их в камеру 100 адсорбционного разделения. В этом отношении, путем повторной циркуляции части текучей среды обратно в камеру 100 адсорбционного разделения, количество текучей среды, обработанной колонной 150 фракционирования рафината.

Как показано на фиг. 3, в одном подходе, линия передачи, занятая потоком 20 рафината, была ранее занята потоком 10 десорбента. В этом отношении, линия передачи может включать в себя, в основном, остаточную текучую среду десорбента, когда поток рафината поступает в линию передачи на последующем этапе.

Возвращаясь более конкретно к фиг. 3, в соответствии с этим аспектом, поток 20 рафината отбирают через линию передачи, включающую остаточную текучую среду, таким образом, что исходная волна потока рафината будет включать остаточную текучую среду, которая осталась в линии передачи перед поступлением потока 20 рафината. Как упомянуто выше, эта исходная волна потока рафината может быть передана в линию 10′ повторного цикла для направления для повторного цикла в камеру 100 адсорбционного разделения. С этой целью, аналогично подходу, описанному ранее со ссылкой на фиг. 2, исходная волна потока 20 рафината может быть подана в нижний участок 155 колонны фракционирования рафината. На нижнем участке 155 колонны рафината волна из текучей среды объединяется с текучей средой, выходящей из нижней части колонны 150 фракционирования рафината, которая в одном примере включает в себя, в основном, десорбент, который был отделен в колонне 150 фракционирования рафината. Насос 160 нижней части колонны рафината может использоваться для направления этой волны текучей среды и десорбента обратно в камеру 100 адсорбционного разделения через линию 10′ повторного цикла. В качестве альтернативы, исходная волна потока 20 рафината может быть передана в нижнюю часть 180 колонны фракционирования экстракта. В нижней части 180 колонны экстракта волна текучей среды объединяется с текучей средой, присутствующей в нижней части колонны 175 фракционирования экстракта, которая в одном примере включает в основном десорбент, который был разделен в колонне 175 фракционирования экстракта. Аналогично, насос 185 нижней части колонны экстракта можно использовать для направления этой волны текучей среды и десорбента обратно в камеру 100 адсорбционного разделения через линию 10′ повторного цикла.

Таким образом, по меньшей мере, часть остаточной текучей среды, отбираемой из потока 20 рафината, не направляется во входное отверстие 165 колонны фракционирования рафината. Поскольку остаточная текучая среда в линии передачи будет содержать больший процент десорбента, чем текучая среда потока рафината, такой избыточный десорбент, предпочтительно, не направляется и не отделяется в колонне 150 фракционирования рафината. Поскольку текучая среда, поступающая во входное отверстие 165 колонны фракционирования рафината, нагревается в колонне, если избыточный десорбент в остаточной текучей среде будет подан в колонну 150 фракционирования рафината, он был бы нагрет без обеспечения дополнительного выхода продукта экстракта, и, таким образом, это привело бы к дополнительным затратам энергии. Таким образом, путем перенаправления исходной волны текучей среды таким образом, что избыток десорбента не будет подан в колонну 150 фракционирования рафината, количество энергии, требуемой для работы системы, будет уменьшено.

В одном подходе поток 20 рафината отбирают из камеры 100 адсорбционного разделения и подают вдоль линии 20′ передачи. В одном подходе предусмотрен вращающийся клапан 300 так, чтобы выполнять отбор потока 20 рафината через линию передачи и направлять его на вращающийся клапан 300, где его объединяют с одиночной линией 20′ передачи рафината, как представлено на фиг. 3, хотя другие конфигурации рассматриваются здесь, включая в себя предоставление выделенной линии 20′ передачи рафината для каждой линии передачи камер 100 и 105 адсорбционного разделения. Линия 20′ передачи может иметь одну входную линию 305 рафината, сообщающуюся по текучей среде с входным отверстием 165 колонны фракционирования рафината. Линия 20' передачи может иметь другую линию 310 нижней части, сообщающуюся по текучей среде с одной или обеими нижними частями 180 колонны экстракта и нижней частью 155 колонны рафината. Клапан 315 может быть предусмотрен для переключения потока для потока 20 рафината между линией 305 входного отверстия колонны рафината и линией 310 нижней части колонны рафината. Таким образом, способ включает в себя операции: перемещают клапан 315 в первое положение для направления исходной части потока 20 рафината, включающего по меньшей мере часть остаточной текучей среды через линию 310 нижней части колонны рафината в одну из нижних частей 180 колонны экстракта и нижних частей 155 колонны рафината. В этом примере способ включает в себя следующее: перемещают клапан 315 во второе положение для направления потока 20 рафината через линию 305 входного отверстия колонны рафината и в направлении входа 165 колонны фракционирования рафината для разделения в ней потока 20 рафината.

В одном аспекте поток 20 рафината, включающий по меньшей мере часть остаточной текучей среды, промываемой из линии передачи с помощью потока рафината, направляют в первое место назначения, например, одну или обе нижние части 180 и 155 колонны экстракта и колонны рафината для первой заданной линии или заданной части шагового интервала времени (когда поток рафината занимает текущую линию передачи), поток рафината затем направляют ко второму месту назначения, например, во входное отверстие 165 колонны фракционирования рафината для второго заданного времени или для определенного участка шагового интервала времени. Первое заданное время может быть выбрано на основе скорости потока для потока 20 рафината для промывки заданного количества остаточной текучей среды в линии передачи во второе место назначения или заданного количества общей текучей среды во второе место назначению. В одном примере первое заданное время может быть достаточным для направления объема текучей среды, составляющего от 50% до 250% объема линии передачи и ассоциированных клапанов, и в другом примере от 80% до 150% объема линии передачи и ассоциированных клапанов, до первого места назначения. В одном подходе второе заданное время может составлять остаток интервала времени этапа так, что поток 20 рафината направляется во входное отверстие 165 колонны рафината в течение остатка интервала времени этапа для разделения потока 20 рафината в колонне 150 фракционирования рафината. Заданное время также может быть выбрано с другими его значениями для направления всей или, по меньшей мере, части остаточной текучей среды в линию передачи, в первое место назначения таким образом, что остаточная текучая среда не будет введена в колонну 150 фракционирования рафината, для обеспечения экономии энергии. В одном примере первое заданное время находится в пределах от 10% до 90% интервала времени этапа. Второе заданное время в данном примере находится в пределах от 10% до 90% интервала времени этапа. В одном примере первое заданное время находится в пределах от 10% до 30% интервала времени этапа. Второе заданное время в данном примере находится в пределах от 70% до 90% интервала времени этапа. Аналогично, первый заданный объем потока рафината может быть направлен в первое место назначения, и второй заданный объем потока рафината может быть направлен во второе место назначения. Первый заданный объем может иметь такой же процент объема линии передачи и ассоциированные клапаны, как описано выше для первого заданного времени. Второй заданный объем может представлять собой остаточный объем потока рафината, отбираемый с помощью линии передачи в течение интервала времени этапа.

В другом аспекте способ включает в себя следующее: отслеживают композицию потока 20 рафината, включающего в себя любую остаточную текучую среду, находящуюся в нем, для определения количества или процента компонента в композиции. Например, компонент может представлять собой один из предпочтительно адсорбируемого компонента, компонента десорбента или непредпочтительно адсорбируемого компонента. Способ, в соответствии с этим подходом, включает в себя следующее: направляют поток 20 рафината и любую остаточную текучую среду в первое место назначения, когда композиция включает в себя компонент на первом заданном уровне, и направляют поток 20 рафината во второе место назначения, когда композиция включает в себя компонент на втором заданном уровне. Например, способ может включать в себя следующее: отслеживают композицию потока рафината для определения количества десорбента, присутствующего в потоке. В соответствии с этим примером, способ может включать в себя следующее: направляют поток рафината в первое место назначения, когда количество десорбента выше порогового уровня, и направляют поток рафината во второе место назначения, когда количество десорбента ниже порогового уровня. Таким образом, количество десорбента, подаваемого во входное отверстие 165 колонны фракционирования рафината, может быть уменьшено.

Возвращаясь к фиг. 4, в соответствии с другим аспектом способ адсорбционного разделения включает в себя первичную промывку 405 для промывки остаточной текучей среды в промежуточной линии передачи зоны 55 очистки, между линией передачи, занятой потоком 5 исходного материала, и линией передачи, занятой потоком 15 экстракта из камер 100 и 105 адсорбционного разделения, для удаления, по меньшей мере, части остаточной текучей среды из промежуточной линии передачи. Способ, в соответствии с этим аспектом, дополнительно включает в себя следующее: направляют остаточную текучую среду, вымытую из промежуточной линии передачи, в другую линию передачи, которая не является линией передачи для зоны 55 очистки, для ограничения остаточного потока текучей среды, который вводят в зону 55 очистки. Таким образом, остаточная текучая среда в промежуточной линии передачи не впрыскивается обратно в зону очистки, как в предыдущих системах, где компоненты остаточной текучей среды были бы разделены, но без преимущества протекания через всю зону 55 очистки перед отбором через поток 15 экстракта в верхней части зоны 55 очистки.

В одном аспекте остаточную текучую среду, промываемую посредством первичной промывки 405, передают в и объединяют с потоком 5 исходного материала, который подают в камеру 105 адсорбционного разделения вместе с потоком 5 исходного материала через линию передачи потока исходного материала. Таким образом, компоненты остаточной текучей среды, вводимые с потоком исходного материала, могут быть отделены в установке адсорбционного разделения при подаче подаваемой текучей среды, вводимой через поток 5 исходного материала. Это обеспечивает более полное разделение компонентов, чем если бы остаточная текучая среда была введена непосредственно в зону 55 очистки через линию промежуточной передачи, поскольку компоненты в остаточной текучей среде могут протекать через всю зону 55 очистки между потоком 5 исходного материала и потоком 15 экстракта перед их отбором через поток 15 экстракта. Такой подход может увеличить чистоту потока 15 экстракта, благодаря более полному разделению компонентов остаточной текучей среды.

Остаточная текучая среда, остающаяся в промежуточной линии передачи, которую промывают, используя первичную промывку 405, в соответствии с одним подходом, может включать в себя остаточную текучую среду исходного материала. С этой целью, промежуточная линия передачи могла бы быть предварительно занята потоком 5 исходного материала, таким образом, что промежуточная линия передачи включает остаточную текучую среду исходного материала, когда поток исходного материала сдвигается оттуда в конце этапа. Остаточная текучая среда исходного материала, предпочтительно, может быть скомбинирована с потоком 5 исходного материала и может быть впрыснута в зону очистки через линию передачи потока исходного материала и порт, таким образом, что компоненты в остаточной текучей среде исходного материала будут разделены в той же степени, что и компоненты самого потока 5 исходного материала.

Поскольку давление в линии передачи первичной промывки 405 может быть ниже, чем давление в линии передачи потока исходного материала, может возникнуть необходимость первичную текучую среду промывки накачивать насосом для того, чтобы преодолеть перепад давления, и для комбинации с потоком 5 исходного материала. В этом отношении, может быть предусмотрен насос 410 для накачки первичной текучей среды для промывки через промежуточную линию передачи и объединения ее с потоком 405 исходного материала. В одном подходе система может включать в себя вращающийся клапан, при этом первичная текучая среда будет перекачана через промежуточную линию передачи и вращающийся клапан 300, где ее объединяют с потоком 5 исходного материала. Однако в некоторых линиях или портах 25 передачи вдоль камер 100 и 105 адсорбционного разделения, где используются две или больше камер 100 и 105 адсорбционного разделения, давление в потоке 5 исходного материала может быть выше, чем давление потока 405 первичной промывки, где поток 405 для первичной промывки переносят между линией передачи рядом с нижней частью камер 100 и 105 адсорбционного разделения, для соединения с потоком 5 исходного материала рядом с верхней частью другой из камер 100 и 105 адсорбционного разделения. В этих положениях остаточная исходный материал в линии может формировать волну в потоке экстракта, поскольку расположенные рядом друг с другом линии передачи часто сообщаются по текучей среде друг с другом при обработке, использующей вращающийся клапан 300. Таким образом, в одном подходе насос 410 расположен далее по потоку от вращающегося клапана, как представлено на фиг. 4, для ограничения остаточного исходного материала в промежуточной линии передачи от обратной промывки в поток 15 экстракта, когда потоки расположены в определенных положениях вдоль камер 100 и 105 адсорбционного разделения.

В соответствии с одним аспектом, первичная промывка 405 включает в себя отвод текучей среды из зоны 55 очистки камеры 100 адсорбционного разделения через порт 25 линии 415 передачи. Текучую среду зоны очистки отбирают из местоположения в зоне 55 очистки рядом с портом 25 и переносят в промежуточную линию передачи для того, чтобы выпустить остаточную текучую среду в промежуточную линию передачи на расстоянии от камеры 100 адсорбционного разделения. Промывка промежуточной линии передачи 415 с текучей средой зоны очистки, предпочтительно, заполняет линию 415 передачи текучей среды, которая имеет большую концентрацию предпочтительно поглощаемого компонента, чем непредпочтительно адсорбируемого компонента, для уменьшения загрязнения потока 15 экстракта, когда поток 15 экстракта поступает в промежуточную линию 415 передачи на последующем этапе. В одном подходе материал зоны очистки отбирают в линию передачи в местоположении рядом с линией передачи, занятой в настоящее время потоком 15 экстракта так, что текучая среда в зоне 55 очистки, которую отбирают, аналогична по составу с текучей средой потока экстракта. В одном подходе текучую среду зоны очистки отбирают через порт 25 и в линию передачи, в пределах двух линий передачи от линии передачи, занятой в настоящее время потоком 15 экстракта. В другом подходе текучую среду зоны очистки отбирают через порт 25 и в промежуточную линию передачи зоны 55 очистки, расположенной рядом с линией передачи, занимаемой в настоящее время потоком 15 экстракта. Таким образом, состав текучей среды зоны очистки, используемой для промывки промежуточной линии передачи, которая остается в линии передачи после первичной промывки, будет аналогичен составу выделенной текучей среды потока и может включать в себя только небольшое количество, если включает вообще, непредпочтительно адсорбируемых компонентов из потока исходного материала, которые, в противном случае, могли бы загрязнять поток 15 экстракта, когда он поступает в промежуточную линию передачи во время последующего этапа. В одном примере отбор текучей среды из зоны очистки, из камеры адсорбционного разделения, включает в себя меньше чем 0,5% непредпочтительно адсорбируемого компонента. В другом примере материал зоны очистки, используемый для первичной промывки из 405, включает в себя меньше чем 0,005% непредпочтительно адсорбируемого компонента. Как будет понятно, в соответствии с этим аспектом, благодаря переносу первичной промывки из 405 и комбинирования ее с потоком 5 исходного материала, может потребоваться на одну меньше линий передачи по сравнению с системой для передачи остаточной текучей среды из первичной промывки в другую промежуточную линию передачи.

Способ и система для адсорбционного разделения компонентов из потока исходного материала, в соответствии с другим аспектом, иллюстрируется на фиг. 5. Способ, в соответствии с этим аспектом, может включать первичную промывку из 505, аналогично тому, что описано выше в отношении фиг. 4. В отличие от первичной промывки из 405, описанной выше, однако, первичную промывку из 505, в соответствии с этими аспектами, направляют в другую линию передачи зоны 55 очистки, вместо комбинирования с потоком 5 исходного материала. Более конкретно, способ включает в себя промывку остаточной текучей среды в промежуточной линии 510 передачи из зоны 55 очистки между линией передачи потока 5 исходного материала и линией передачи потока 15 экстракта из камер 100 или 105 адсорбционного разделения для удаления, по меньшей мере, части остаточной текучей среды из линии 510 промежуточной передачи через первичную промывку 505. Способ дополнительно включает следующее: направляют остаточную текучую среду, промываемую из промежуточной линии 510 передачи, в другую промежуточную линию 515 передачи из зоны 55 очистки, для промывки остаточной текучей среды в другую промежуточную линию 515 передачи в зону очистки, расположенную рядом с другой промежуточной линией 515 передачи через первичную промывку в 520.

В соответствии с одним аспектом, другая промежуточная линия 515 передачи включает остаточную текучую среду исходного материала, остающуюся в промежуточной линии 515 передачи, из линии 5 исходного материала, которая занимает промежуточную линию 515 передачи во время предыдущего этапа. Таким образом, когда текучую среду промывки подают в промежуточную линию 515 передачи во время первичной промывки 520, остаточную текучую среду исходного материала вводят в зону 55 очистки камер 100 или 105 адсорбционного разделения. Однако, поскольку поток исходного материала уже был сдвинут вниз по потоку от первичного потока в линии 515 передачи, остаточную текучую среду исходного материала вводят в промежуточное местоположение зоны очистки. Таким образом, в одном подходе, для увеличения количества разделения компонентов, которое содержатся в остаточном исходном материале в зоне 55 очистки, первичную промывку в линии 515 передачи располагают между первичной промывкой из линии 510 передачи и линией передачи, в настоящее время занятой потоком 5 исходного материала, таким образом, что остаточная текучая среда исходного материала поступает в участок зоны очистки рядом с потоком исходного материала. В одном примере первичная промывка в линии 515 передачи располагается в двух линиях передачи линии передачи потока исходного материала, и в другом примере, в пределах одной линии передачи линии передачи потока исходного материала, для увеличения количества разделения компонентов остаточной текучей среды исходного материала, которые появляются в зоне 55 очистки.

Представленное выше описание в отношении первичной промывки из 405, со ссылкой на фиг. 4, также относится к первичной промывке 505, в соответствии с аспектом, представленным на фиг. 5, за исключением того, что, поскольку остаточную текучую среду в промежуточной линии передачи подают в линию 515 передачи для первичной промывки в 520, промежуточная линия 510 передачи не будет включать первичную текучую среду исходного материала, когда начинается первичная промывка, как было в случае первичной промывки 405, описанной выше. В этом отношении, остаточная текучая среда в пределах промежуточной линии 510 передачи, вместо этого, будет включать текучую среду, ранее вымытую из первичной промывки по линии 510 передачи при первичной промывке в линии 515 передачи во время предыдущего этапа и, таким образом, будет включать первичную текучую среду зоны очистки, отобранную из зоны 55 очистки, как описано выше в отношении первичной промывки 405.

Возвращаясь к фиг. 6, здесь представлен способ для адсорбционного разделения компонентов потока исходного материала в соответствии с другим аспектом. В соответствии с этим аспектом, как описано выше, поток 15 экстракта отбирают из камеры 100 адсорбционного разделения. Поток 15 экстракта может быть передан в разделительное устройство экстракта, например, в колонну 175 фракционирования экстракта для разделения предпочтительно адсорбированного компонента из потока 15 экстракта. Поток 15 экстракта может быть направлен во входное отверстие 190 колонны фракционирования экстракта через линию 15′ удаления потока экстракта.

Способ, в соответствии с этим аспектом, включает в себя промывку промежуточной линии 610 передачи из зоны 60 адсорбции между линией передачи потока 15 экстракта и линией 10 передачи потока десорбента в направлении от камеры 100 адсорбционного разделения через вторичную промывку 605, для удаления остаточной текучей среды из промежуточной линии 610 передачи. Способ дополнительно включает следующее: направляют остаточную текучую среду, вымытую из промежуточной линии 610 передачи, в расположенное далее по потоку устройство разделения для отделения компонентов остаточной текучей среды. В соответствии с одним аспектом, поскольку промежуточная линия 610 передачи была ранее занята потоком 15 экстракта, остаточная текучая среда в промежуточной линии 610 передачи включает в себя, в основном, текучую среду экстракта, когда начинается вторичная промывка 605. В этом отношении, остаточная текучая среда экстракта может быть направлена в устройство разделения, расположенное далее по потоку, для отделения предпочтительно адсорбированного компонента из текучей среды экстракта, для увеличения выхода предпочтительно адсорбированного компонента.

В соответствии с одним аспектом, остаточная текучая среда экстракта, вымываемая из промежуточной линии 610 передачи, направляется во входное отверстие 175 колонны фракционирования экстракта таким образом, что предпочтительно адсорбированный компонент может быть отделен от остаточной текучей среды экстракта путем дистилляции для увеличения выхода продукта 195 экстракта.

В одном аспекте вторичная промывка 605 включает в себя промывку остаточной текучей среды в промежуточной линии 610 передачи текучей средой промывки зоны десорбции, отбираемой из зоны 60 десорбции камеры 100 адсорбционного разделения через соответствующий порт промежуточной линии 610 передачи. В одном примере промежуточная линия 610 передачи находится в пределах двух линий передачи для линии передачи, занятой в настоящее время потоком 10 десорбента, и, в другом примере, находится в пределах одной линии передачи для линии передачи, занятой в настоящее время потоком 10 десорбента, таким образом, текучая среда для промывки зоны десорбции аналогична по составу потоку 10 десорбента. Таким образом, текучая среда для промывки зоны десорбции остается в промежуточной линии 610 передачи после того, как произойдет вторичная промывка 605. После сдвига потока десорбента в промежуточную линию 610 передачи, на последующем этапе, остаточная текучая среда зоны десорбции, остающаяся в промежуточной линии 610 передачи, поступает в камеру 100 адсорбционного разделения с потоком десорбента таким образом, что текучая среда в зоне десорбента будет аналогична по составу потоку 10 десорбента.

В соответствии с другим аспектом, предусмотрен способ для адсорбционного разделения компонентов потока исходного материала, который включает промывку промежуточной линии передачи, расположенной между двумя из: потока 5 исходного материала, потока 15 экстракта, потока 10 десорбента и потока 20 рафината, для удаления остаточной текучей среды из промежуточной линии передачи. Способ, в соответствии с этим аспектом, в общем, включает в себя промывку промежуточной линии передачи при динамической или непостоянной объемной скорости потока в течение, по меньшей мере, двух разных частей интервала времени этапа.

Как описано выше, в соответствии с различными аспектами изобретения, адсорбционное разделение в противотоке включает в себя ввод потока 5 исходного материала, содержащего, по меньшей мере, один предпочтительно адсорбируемый компонент и, по меньшей мере, один непредпочтительно адсорбируемый компонент экстракта, и поток 10 десорбента в два разных порта 25 через две разные соответствующие линии передачи вдоль камеры адсорбционного разделения с множеством слоев, имеющей множество слоев, которые последовательно соединены так, что они сообщаются по текучей среде и содержат заданное количество разделенных между собой портов с соответствующими линиями передачи, сообщающимися по текучей среда между собой, для ввода и удаления текучей среды в и из камеры адсорбционного разделения, и отвода потока 15 экстракта и потока 20 рафината через два разных порта камеры адсорбционного разделения с множеством слоев через две разных соответствующих линии передачи. Различные потоки, которые вводят и отводят в и из камер 100 и 105 адсорбционного разделения, последовательно или пошагово сдвигают вниз в последующие порты. Различные потоки обычно пошагово сдвигают одновременно в последующие порты 25, например, путем поворота вращающегося клапана 300 и поддерживают в определенном порту 25 или на определенном этапе в течение заданного интервала времени этапа. Как описано выше, в одном подходе существуют от 4 до 100 портов 25, от 12 до 48 портов в другом подходе и от 20 до 30 портов еще в одном другом подходе и равное количество соответствующих линий передачи. В одном примере камера или камеры 100 и 105 адсорбционного разделения включают в себя 24 порта, и каждый поток сдвигают на каждый из 24 портов 25 во время полного цикла таким образом, что каждый поток занимает каждый порт 25 и соответствующую линию передачи в течение этого цикла. В этом примере цикл может длиться от 20 до 40 минут при одном подходе и от 22 до 35 минут в другом подходе. В одном подходе интервал шагового времени составляет от 30 секунд до двух минут. В другом подходе интервал шагового времени составляет от 45 секунд до одной минуты тридцати секунд. В еще одном другом подходе интервал шагового времени составляет от 50 секунд и до одной минуты и 15 секунд.

В этом отношении, способ включает в себя промывку промежуточной линии передачи между двумя линиями, занятыми в настоящее время двумя типичными потоками, включающими в себя поток 5 исходного материала, поток 10 десорбента, поток 15 экстракта и поток 20 рафината, при неоднородной или динамической объемной скорости потока во время интервала времени этапа. В соответствии с одним аспектом, способ включает в себя промывку линии промежуточной передачи с первой скоростью потока для первой части интервала времени этапа. Способ включает в себя промывку промежуточной линии передачи при второй скорости потока в течение второй части интервала времени этапа, которая следует после первой части интервала времени этапа. Таким образом, больший объем текучей среды промывают из промежуточной линии передачи в течение одной из первой и второй частей интервала времени этапа, чем во время другой части. Промывка линии передачи с непостоянной скоростью потока может обеспечивать преимущества рабочих характеристик с точки зрения состава текучей среды, промываемой в промежуточную линию передачи и из нее, а также в отношении момента времени ввода текучей среды в или из промежуточной линии передачи.

В одном аспекте непостоянная скорость потока может включать в себя постепенно повышающуюся или экспоненциально повышающуюся или понижающуюся скорость потока, которая увеличивается или уменьшается в течение, по меньшей мере, части интервала времени этапа. В этом отношении, постепенно повышающаяся скорость потока может увеличиваться или уменьшаться в течение части интервала времени этапа и может изменяться линейно или нелинейно, например, экспоненциально, в течение этого времени. В соответствии с другим аспектом непостоянная скорость потока может включать в себя этап повышения или уменьшения скорости потока таким образом, что одна или обе из первой скорости потока и второй скорости потока будет постоянной, и одна из них отличается от другой для первой скорости потока и второй скорости потока. В еще одном аспекте непостоянная скорость потока может включать в себя комбинацию участков изменяющейся скорости, и этап увеличенной и уменьшенной скорости объемного потока. Непостоянная скорость потока может также включать в себя дополнительные скорости потока во время дополнительных частей интервала времени этапа. Скорость потока может увеличиваться, уменьшаться или оставаться без изменения в течение любого конкретного этапа. Кроме того, скорость потока может изменяться от исходного значения до более высокого значения, более низкого значения или нулевого значения при окончании этапа. На фиг. 10-12 иллюстрируются примеры непостоянных скоростей потока, в соответствии с различными аспектами изобретения. На фиг. 10 иллюстрируется изменяющаяся скорость 1015 потока, которая увеличивается в течение времени 1020 во время, по меньшей мере, части интервала времени этапа. В этом примере первая скорость 1005 потока ниже, чем вторая скорость 1010 потока таким образом, что больший объем текучей среды промывают в течение второй части интервала времени этапа, чем в течение первой части. В другом примере изменяющаяся скорость потока уменьшается с течением времени так, что первая скорость потока больше, чем вторая скорость потока так, что больший объем текучей среды промывают в течение первой части интервала времени этапа, чем во время второй части. На фиг. 11, с другой стороны, иллюстрируется пример непостоянной пошагово изменяющейся скорости потока. В этом примере скорость 1115 потока вначале, в общем, представляет собой первую скорость 1105 установившегося потока в течение первой части интервала 1120 шагового времени и увеличивается до второй и, в общем, постоянной более высокой скорости 1110 потока в течение второй части интервала 1120 шагового времени. В другом примере ступенчато изменяющаяся скорость потока имеет вторую, в общем, установившуюся скорость потока в течение второй части интервала времени этапа, которая ниже, чем первая скорость потока таким образом, что большее количество объема текучей среды будет промыто в течение первой части интервала времени этапа. Объемная скорость потока в течение одного из первой и второй частей может быть равна нулю, в соответствии с различными аспектами. В еще одном, другом примере, показанном на фиг. 12, скорость 1215 потока на первом участке интервала 1220 шагового времени начинается при первой скорости 1205 потока и затем включает в себя вторую скорость 1210 потока, которая экспоненциально уменьшается во время второй части интервала 1220 шагового времени. Другие профили скорости потока также рассматриваются, в соответствии с различными аспектами изобретения, которые имеют разные первую и вторую скорости потока в течение соответствующих первой и второй частей интервала времени этапа, и при этом могут существовать дополнительные части интервала времени этапа с другими скоростями потока.

В соответствии с одним аспектом, одной из первой и второй скоростей потока достаточно для промывки от 50% до 400% объема промываемой линии передачи и ассоциированных клапанов таким образом, что большая часть или вся остаточная текучая среда в линиях передачи будет промыта во время первой или второй частей интервала времени этапа. В соответствии с другим аспектом, одной из первой и второй скоростей потока достаточно для промывки от 75% до 200% объема линии передачи и ассоциированных клапанов во время первой или второй частей интервала времени этапа. В еще одном другом аспекте, одной из первой и второй скоростей потока достаточно для промывки от 90% до 150% объема линии передачи и ассоциированных клапанов во время первой или второй частей интервала времени этапа. Других из первой и второй скоростей потока, в соответствии с различными аспектами, может быть достаточно для промывки от 0% до 75% объема линий передачи и клапанов в одном подходе, от 0% до 50% объема линий передачи и клапанов в другом подходе, и от 0% до 25% объема линий передачи клапанов в еще одном подходе.

В соответствии с одним аспектом, первая скорость потока выше, чем вторая скорость потока, поэтому, больший объем текучей среды будет промыт во время первой части интервала времени этапа, чем во время второй части интервала времени этапа. Способ, в соответствии с этим аспектом, может быть, в частности, полезен, когда способ включает в себя промывку остаточной текучей среды в промежуточной линии передачи в камеру 100 и 105 адсорбционного разделения таким образом, что остаточная текучая среда имеет большее время пребывания в камерах 100 и 105 прежде, чем она будет впоследствии отобрана, чем могло бы быть, если бы скорость потока была постоянной во время интервала времени этапа, или если бы вторая скорость потока была больше, чем первая скорость потока.

В соответствии с другим аспектом, вторая скорость потока больше, чем первая скорость потока, поэтому больший объем текучей среды промывается в течение второй части интервала времени этапа, чем в течение первой части интервала времени этапа. Способ, в соответствии с этим аспектом, может быть, в частности, полезным, когда остаточную текучую среду для промывки промывают в направлении от камер 100 и 105 адсорбционного разделения с отбором текучей среды промывки из камер 100 и 105 адсорбционного разделения. В этом отношении, текучая среда для промывки имеет большее время пребывания в камере адсорбционного разделения, чем тогда, когда используется постоянная скорость потока или когда первая скорость потока больше, чем вторая скорость потока. Это, предпочтительно, обеспечивает большее разделение компонентов в текучей среде промывки таким образом, что текучая среда промывки в большей степени будет аналогична по составу, чем последующий поток, отбираемый из или вводимый в камеры 100 и 105 адсорбционного разделения.

Более подробно, следующие примеры, в общем, включают в себя способ, в котором поток 5 исходного материала и поток 10 десорбента вводят в разные порты 25 через разные линии передачи камер 100 и 105 адсорбционного разделения. Поток 15 экстракта и поток 20 рафината отбирают через два других порта 25, по двум разными линиям передачи камер 100 и 105 адсорбционного разделения. В соответствии с одним аспектом, как представлено, например, на фиг. 7, первичная промывка в 720 включает в себя промывку линии 715 промежуточной передачи между линией передачи, занимаемой в настоящее время потоком 5 исходного материала во время этапа, и линией передачи, занимаемой потоком 15 экстракта во время этапа. Остаточная текучая среда в линии 715 передачи может включать в себя в основном остаточную текучую среду исходного материала. Способ, в соответствии с этим аспектом, включает в себя промывку линии 715 передачи с более высокой первой объемной скоростью потока в течение первой части интервала времени этапа, чем вторая объемная скорость потока в течение второй части интервала времени этапа. Таким образом, больший объем остаточной текучей среды исходного материала будет промыт в камерах 100 или 105 адсорбционного разделения во время исходной первой части интервала времени этапа, чем во время последующей второй части. В этом отношении, остаточная текучая среда исходного материала, промываемая в камерах 100 или 105 адсорбционного разделения, имеет большее время пребывания в камерах 100 и 105 адсорбционного разделения и доступа к поглотителю в ней для отделения непредпочтительно адсорбируемого компонента перед ее отбором через поток 15 экстракта на последующем этапе. В соответствии с другим аспектом, способ включает в себя первичную промывку 710, которая включает в себя промывку промежуточной линии 705 передачи из камеры 100 или 105 адсорбционного разделения текучей средой, отбираемой из этой камеры, как описано выше. В одном примере способ включает в себя промывку линии 705 передачи, которая может включать в себя остаточную текучую среду экстракта, которую раньше занимал поток экстракта с первой объемной скоростью потока во время первой части интервала времени этапа, который меньше, чем вторая объемная скорость потока в течение второй последующей части интервала времени этапа. Таким образом, текучая среда для промывки, отбираемая из зоны 60 десорбции, может включать в себя текучую среду, аналогичную по составу потоку 10 десорбента. Способ может включать в себя промывку остаточной текучей среды экстракта из промежуточной линии 705 передачи в промежуточной линии 715 передачи для промывки остаточной текучей среды исходного материала в промежуточном потоке 715 экстракта в зону 55 очистки. В одном подходе способ включает в себя промывку текучей средой с первой скоростью потока в течение первой части интервала времени этапа, которая больше, чем вторая скорость потока во время второй части интервала времени этапа, так что больший объем остаточной текучей среды исходного материала поступает в зону 55 очистки во время более ранней части интервала времени этапа таким образом, что может быть достигнута большая степень разделения текучей среды исходного материала в зоне 55 очистки перед тем, как поток 15 экстракта поступит после этого в и будет отобран через промежуточную линию 715 передачи для повышения чистоты потока экстракта.

Аналогично, со ссылкой на фиг. 6, описанную выше, будет кратко описан способ, который может, вместо этого, включать в себя вторичную промывку 605, которая включает в себя промывку промежуточной линии 610 передачи и направление остаточной текучей среды, промываемой из нее, в последующее устройство разделения, включающее в себя, в одном примере, колонну 175 фракционирования экстракта для разделения предпочтительно поглощенного компонента из остаточной текучей среды экстракта в линию 610 промежуточной передачи. Способ, в соответствии с этим аспектом, может включать в себя промывку промежуточной линии 610 передачи с первой объемной скоростью потока в течение первой части интервала времени этапа, которая меньше, чем вторая объемная скорость потока во время второй последующей части интервала времени этапа. Таким образом, отбор текучей среды промывки из зоны 60 десорбции может включать в себя текучую среду, аналогичную по составу потоку 10 десорбента.

В соответствии с другим аспектом, промежуточная линия 725 передачи может быть промыта с помощью текучей среды для промывки для ввода остаточной текучей среды в промежуточной линии передачи в зону 55 очистки. В соответствии с таким аспектом, этот способ может включать в себя промывку промежуточной линии 725 передачи с первой скоростью потока в течение первой части интервала времени этапа, которая больше, чем вторая скорость потока во время последующей второй части интервала времени этапа таким образом, что больший объем остаточной текучей среды в линии 725 передачи будет промыт в зону 55 очистки в течение первой части интервала времени этапа, чем в течение второй части. Таким образом, остаточная текучая среда будет присутствовать в зоне очистки в течение более длительного времени пребывания для разделения компонентов, находящихся в ней, перед тем, как она будет отобрана посредством потока 15 экстракта, который поступает в промежуточную линию 725 передачи на последующем этапе.

В другом аспекте промежуточная линия 735 передачи может быть промыта текучей средой для промывки из камер 100 или 105 адсорбционного разделения, для удаления остаточной текучей среды из нее. В одном подходе промежуточная линия передачи включает в себя остаточный рафинат из потока 20 рафината, который занимал промежуточную линию 735 передачи в течение предыдущего этапа цикла. В соответствии с этим аспектом, способ включает в себя промывку промежуточной линии 735 передачи текучей средой для промывки, отбираемой из поглотительной зоны 50 с первой скоростью потока в течение первой части интервала времени этапа, которая меньше, чем вторая часть интервала времени этапа. Таким образом, текучая среда для промывки будет присутствовать в камере 100 или 105 адсорбционного разделения большее времени, прежде, чем она будет отобрана через промежуточную линию передачи для промывки остаточной текучей среды исходного материала из нее. В соответствии с этим, текучая среда для промывки из поглотительной зоны 55 будет иметь состав, аналогичный потоку исходного материала, и будет включать в себя меньшее количество непредпочтительно адсорбируемого компонента потока рафината. После промывки промежуточной линии передачи текучая среда для промывки остается в ней, как остаточная текучая среда, в которую будет подан поток 5 исходного материала, когда поток 5 исходного материала поступает через промежуточную линию 735 передачи во время последующего этапа, для уменьшения загрязнения потока исходного материала избытком непредпочтительно адсорбируемого компонента.

Возвращаясь к фиг. 1, 4 и 5, в соответствии с различными аспектами, как описано выше, промежуточные линии 45, 415 или 510 передачи могут быть промыты из камер 100 или 105 адсорбционного разделения для удаления из них остаточной текучей среды. Промежуточные линии 45, 415 или 510 передачи могут быть промыты путем отбора текучей среды для промывки из зоны 55 очистки в промежуточную линию передачи, для вытеснения остаточной текучей среды из камер 100 или 105 адсорбционного разделения, и впоследствии будут заполнены остаточной текучей среды для промывки из зоны 55 очистки. В соответствии с одним аспектом, способ включает в себя промывку промежуточной линии 45, 415 или 510 передачи с первой скоростью потока в течение первой части интервала времени этапа и второй скоростью потока, которая больше, чем первая скорость потока, в течение последующей второй части интервала времени этапа. Таким образом, текучая среда для промывки будет находиться дополнительное время в зоне 55 очистки, и будет иметь доступ в ней к поглотителю для отделения непредпочтительно адсорбируемого компонента, так что, когда текучая среда в зоне очистки будет отобрана для промывки промежуточной линии 45, 415 или 510 передачи, она будет аналогична по составу потоку 15 экстракта, который будет отобран через нее во время последующего этапа. Способ, в соответствии с этим аспектом, предпочтительно, уменьшает количество непредпочтительно адсорбируемого компонента, который остается в остаточной текучей среде в пределах промежуточной линии 45, 405 или 510 передачи, который, в противном случае, загрязнил бы поток 15 экстракта во время отбора через нее, увеличивая, таким образом, чистоту потока 15 экстракта. В одном подходе, как описано выше, промежуточная линия 415 передачи сообщается с линией потока исходного материала таким образом, что остаточная текучая среда, вымываемая из промежуточной линии передачи, объединяется с потоком 5 исходного материала. В другом подходе, как описано выше, промежуточная линия 510 передачи сообщается с другой промежуточной линией 515 передачи таким образом, что остаточная текучая среда, находящаяся в ней, вымывается в другую промежуточную линию 515 передачи для промывки остаточной текучей среды, находящейся в ней, в последующую часть зоны 55 очистки.

В соответствии с различными аспектами, объемной скоростью потока текучей среды через линии передачи во время их динамической промывки можно управлять, используя клапаны и контроллер. Клапаны могут быть встроены в линии передачи сами по себе для управления или ограничения объемной скорости потока текучей среды, протекающей через них. Контроллер может быть предусмотрен для управления клапанами и скоростью потока текучей среды через линии передачи. Клапаны также могут быть встроены в другие места положения в системе, например, далее по потоку, после вращающегося клапана 300, когда вращающийся клапан установлен, или в линиях, расположенных далее по потоку, для передачи текучей среды к компонентам, находящимся далее по потоку в системе, например, в линии 15′ и 20′, для передачи текучей среды в колонну 175 фракционирования экстракта или колонну 150 фракционирования рафината, соответственно.

При выборе адсорбента для настоящего имитированного способа с движущимся слоем единственное ограничение представляет собой эффективность конкретной комбинации адсорбент/десорбент для желаемого разделении. Важная характеристика адсорбента представляет собой скорость обмена десорбента компонентом экстракта в подаваемой смеси исходного материала или, другими словами, относительная скорость десорбции компонента. Эта характеристика непосредственно относится к количеству материала десорбента, который требуется использовать в способе для извлечения компонента экстракта из адсорбента. Большая скорость обмена уменьшает количество материала десорбента, необходимого для удаления компонента экстракта, и поэтому, обеспечивает возможность уменьшения эксплуатационных затрат в способе. При больших скоростях обмена меньшее количество материала десорбента требуется перекачивать в ходе способа и отделять из потока экстракта для повторного использования в способе.

На практике изобретение, в соответствии с данным предметом, таким образом, не относится к или не ограничено использованием какого-либо конкретного адсорбента или комбинации адсорбента/десорбента, поскольку разные комбинации сита/десорбента используются для разного разделения. Адсорбент может представлять собой или может не представлять собой цеолит. Примеры поглотителей, которые можно использовать в способе, в соответствии с данным изобретением, включают в себя нецеолитовые молекулярные сита, включающие в себя молекулярные сита на основе углерода, силикалита и кристаллические алюмосиликатные молекулярные сита, классифицированные, как цеолиты X и Y. Детали о составе и синтезе множества таких микропористых молекулярных сит представлены в US 4793984, который представлен здесь для данного описания. Информация об адсорбентах может также быть получена из US 4385994; US 4605492; US 4310440 и US 4440871.

В способах адсорбционного разделения, которые, в общем, работают непрерывно при по существу постоянных давлении и температуре для обеспечения жидкой фазы, материал десорбента должен быть выбран так, чтобы он удовлетворял нескольким критериям. Во-первых, материал десорбента должен вытеснять компонент экстракта из адсорбента с приемлемыми скоростями массы потока так, чтобы он не был сильно поглощен сам для предотвращения ненужного вытеснения компонентом экстракта материала десорбента в следующем цикле адсорбции. При выражении в терминах избирательности, предпочтительно, чтобы адсорбент был в большей степени избирательным для всех компонентов экстракта в отношении компонента рафината, чем в отношении материала десорбента в отношении компонента рафината. Во-вторых, материалы десорбента должны быть совместимыми с конкретным адсорбентом и конкретной смесью исходного материала. Более конкретно, они не должны уменьшать или нарушать производительность адсорбента или избирательность адсорбента для данного компонента экстракта в отношении компонента рафината. Кроме того, материалы десорбента не должны химически реагировать или вызывать химическую реакцию, ни с компонентом экстракта, ни с компонентом рафината. Как поток экстракта, так и поток рафината обычно удаляют из объема пор адсорбента в смеси с материалом десорбента, и любая химическая реакция с участием материала десорбента и компонентом экстракта или компонентом рафината, или обоих затруднила бы или не позволила бы обеспечить извлечение продукта. Десорбент также должен легко отделяться из компонентов экстракта и рафината, например, путем фракционирования. В конечном итоге, материалы десорбента должны быть легкодоступными и приемлемыми по стоимости. Десорбент может включать в себя тяжелый или легкий десорбент, в зависимости от конкретного варианта применения. Термины тяжелый и легкий относятся к точке кипения десорбента относительно ароматических углеводородов С8, а именно орто-, мета-, параксилол и этилбензол. Для специалиста в данной области техники будет понятно, что обозначение "С8" относится к соединению, содержащему восемь (8) атомов углерода. В некоторых вариантах осуществления тяжелый десорбент выбирают из группы, состоящей из парадиэтилбенола, парадиизопропилбензола, тетралина и т.п. и их комбинаций. В некоторых вариантах осуществления толуол и т.п. можно использовать в качестве легкого десорбента. Парадиэтилбензол (p-DEB) имеет более высокую точку кипения, чем ароматические изомеры С8 и при этом p-DEB представляет собой нижний продукт (то есть тяжелый) при отделении от изомеров С8 в колонне фракционной дистилляции. Аналогично, толуол имеет более низкую точку кипения, чем ароматические изомеры С8 и, таким образом, толуол представляет собой верхний продукт (то есть, легкий) при его отделении от изомеров С8 в колонне фракционной дистилляции. p-DEB стал коммерческим стандартом для использования в качестве десорбента при разделении параксилола.

Условия адсорбции, в общем, включают в себя диапазон температур от 20° до 250°С, при этом температуры от 60° до 200°С являются предпочтительными для разделения параксилола. Условия адсорбции также включают в себя давление, достаточное для поддержания жидкой фазы, которое может составлять от атмосферного до 2 МПа. Условия десорбции, в общем, включают в себя те же диапазоны температур и давления, которые используются для условий адсорбции. Разные условия могут быть предпочтительными для других соединений экстракта.

Представленные выше описание и примеры предназначены для использования в качестве иллюстраций изобретения, без ограничения его объема. Хотя здесь были представлены и описаны конкретные варианты осуществления настоящего изобретения, следует понимать, что различные изменения и модификации будут понятны для специалиста в данной области техники, и предполагается, что приложенная формула изобретения будет охватывать все такие изменения и модификации, которые попадают в пределы истинной сущности и объема настоящего изобретения.

1. Способ разделения компонентов в потоке исходного материала путем имитированного адсорбционного разделение в противотоке, включающий:
введение потока исходного материала, содержащего по меньшей мере один предпочтительно адсорбируемый компонент и по меньшей мере один непредпочтительно адсорбируемый компонент, и потока десорбента в два разных порта через две разные соответствующие линии передачи вдоль камеры адсорбционного разделения с множеством слоев, имеющей множество слоев, которые расположены последовательно так, что они сообщаются по текучей среде, и содержащей 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, и отбор потока экстракта и потока рафината через два разных порта камеры адсорбционного разделения с множеством слоев через две разные соответствующие линии передачи;
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; и
направление остаточной текучей среды, вымытой из промежуточной линии передачи, в другую линию передачи.

2. Способ по п. 1, в котором остаточная текучая среда, вымываемая из промежуточной линии передачи, направляется в другую линию передачи, которая не является линией передачи зоны очистки, для ограничения остаточной текучей среды, подаваемой в зону очистки.

3. Способ по п. 2, в котором остаточную текучую среду объединяют с потоком исходного материала и подают в камеру адсорбционного разделения через линию передачи потока исходного материала так, что остаточная текучая среда может быть отделена в камере адсорбционного разделения.

4. Способ по любому из пп. 2 и 3, в котором промежуточная линия передачи ранее была занята потоком исходного материала, так что остаточная текучая среда содержит в основном исходный материал, который удаляют из линии передачи для ограничения отбора исходного материала с потоком экстракта, когда поток экстракта в последующем сдвигают в промежуточную линию передачи.

5. Способ по любому из пп. 2 и 3, в котором остаточную текучую среду закачивают в поток исходного материала для преодоления разности давлений между промежуточной линией передачи и линией передачи потока исходного материала.

6. Способ по п. 1, в котором остаточную текучую среду, вымываемую из промежуточной линии передачи, направляют в другую промежуточную линию передачи зоны очистки для промывки остаточной текучей среды другой линии передачи в зону очистки для разделения предпочтительно адсорбируемого компонента от непредпочтительно адсорбируемого компонента, присутствующего в остаточной текучей среде в другой линии передачи.

7. Способ по п. 6, в котором другая промежуточная линия передачи расположена между промежуточной линией передачи и потоком исходного материала таким образом, что остаточная текучая среда поступает в часть зоны очистки, рядом с потоком исходного материала.

8. Способ по п. 6, в котором другая промежуточная линия передачи была ранее занята потоком исходного материала таким образом, что остаточная текучая среда другой промежуточной линии передачи содержит в основном текучую среду исходного материала, которую промывают в зоне очистки для разделения ее компонентов.

9. Способ по п. 7, в котором другая промежуточная линия передачи была ранее занята потоком исходного материала таким образом, что остаточная текучая среда другой промежуточной линии передачи содержит в основном текучую среду исходного материала, которую промывают в зоне очистки для разделения ее компонентов.

10. Способ по любому из пп. 6-9, в котором другая промежуточная линия передачи находится в пределах двух линий передачи из линии передачи, занятой в данное время потоком исходного материала, для обеспечения возможности разделения остаточной текучей среды.

11. Способ по любому из пп. 2 и 6, в котором промывка промежуточной линии передачи включает отбор текучей среды из зоны очистки камеры адсорбционного разделения, определенной как область камеры адсорбционного разделения между портом, в который подают исходный материал, и портом, из которого отбирают экстракт, рядом с линией передачи, и вытеснение остаточной текучей среды в линию передачи текучей средой зоны очистки.



 

Похожие патенты:

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.

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.

Изобретение относится к способу удаления примесей из потока углеводородов, содержащего по меньшей мере одно винилароматическое соединение. Один из вариантов способа включает: приведение в контакт углеводородного потока по меньшей мере с одним сорбентом, который адсорбирует по меньшей мере часть примесей из углеводородного потока с получением очищенного углеводородного потока; затем отделение очищенного углеводородного потока по меньшей мере от одного сорбента; далее предварительную обработку по меньшей мере одного сорбента до стадии контактирования, где стадия предварительной обработки представляет собой изготовление по меньшей мере одного сорбента, способного адсорбировать примеси; где стадия предварительной подготовки включает: a) промывку по меньшей мере одного сорбента растворителем, b) регулирование рН по меньшей мере одного сорбента, находящегося в растворителе до рН выше чем 10, c) деаэрирование по меньшей мере одного сорбента, находящегося в растворителе, d) удаление растворителя по меньшей мере из одного сорбента и e) сушку по меньшей мере одного сорбента, причем по меньшей мере один сорбент представляет собой глину.

Изобретение относится к установке для получения пара-ксилола, которая предполагает ряд возможных путей энергосбережения за счет осуществления обмена теплотой в пределах установки.

Изобретение относится к способу адсорбционного выделения одного соединения из смеси C8 ароматических углеводородов, а именно, пара-ксилола. Способ выделения пара-ксилола из смеси исходного сырья включает введение жидкости, содержащей нежелательный изомер, в контакт со слоем адсорбента, включающего кристаллы металлоорганической каркасной структуры, выбираемые из группы, состоящей из Al-MIL-53, Zn-MOF-5 и их смесей, и извлечение пара-ксилола из адсорбента.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к технологии осушки и очистки экологически чистых углеводородных газов-пропеллентов, и может быть использовано в газовой, нефтехимической, а также бытовой химии.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к технике осушки и очистки экологически чистых углеводородных газов - пропеллентов и может быть использовано в газовой, нефтехимической, а также бытовой химии.

Изобретение относится к устройству 100 для получения тетрамера. Устройство содержит: A) зону 170 фракционирования, в которой получается продукт 180 дистилляции, содержащий один или несколько углеводородов С6 для получения одного или нескольких соединений С12; и B) зону 200 удаления оксигенатов для удаления одного или нескольких оксигенатных соединений из продукта 180 дистилляции, прошедшего через зону 200 удаления оксигенатов.

Изобретение относится к биотопливам, способам их получения. Способ (10) получения произведенного из биомассы пиролизного масла с низким содержанием металлов включает стадии: контактирования полученного из биомассы пиролизного масла, содержащего металлы, с кислотной ионообменной смолой, имеющей сульфокислотные активные группы, чтобы получить произведенное из биомассы пиролизное масло с низким содержанием металлов и отработанную кислотную ионообменную смолу (14); удаления полученного из биомассы пиролизного масла с низким содержанием металлов из отработанной кислотной ионообменной смолы (16); и промывки отработанной кислотной ионообменной смолы растворителем, выбранным из группы, состоящей из метанола, этанола, ацетона и их комбинаций, чтобы удалить, по меньшей мере, часть остаточного полученного из биомассы пиролизного масла с низким содержанием металлов из отработанной кислотной ионообменной смолы и сохранить остаточный растворитель в полученном из биомассы пиролизном масле с низким содержанием металлов.

Изобретение относится к способу выделения п-ксилола из сырьевого потока, содержащего С8-ароматические углеводороды и, по меньшей мере, один С9-ароматический углеводородный компонент.

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.

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.

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.

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.

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.
Наверх