專利名稱：減少大直徑閥門的數(shù)量和減少管線體積的模擬移動床分離的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及難以通過蒸餾分離的天然產(chǎn)品或化學產(chǎn)品的分離領 域。使用已知為"色譜"或"模擬移動床"或"模擬逆流"或"模擬
并流"方法或分離設備的一族方法和相關設備，我們下面稱作"SMB"。 所涉及領域的非窮舉性的列表是 正鏈烷烴與支鏈烷徑、環(huán)烷烴和芳族烴的分離； 烯烴/鏈烷烴分離；
對二曱苯與C8芳族烴的其它異構體的分離； 間二甲苯與C8芳族烴的其它異構體的分離； 乙基苯與C8芳族烴的其它異構體的分離；
除石油精煉和石油化工外，還有許多其它應用，其中包括葡萄糖/ 果糖分離，曱酚類的各種位置異構體的分離，旋光異構體分離，等等。 現(xiàn)有技術
SMB色譜分離在現(xiàn)有技術中為大家所熟知的。通常，模擬移動床 包括至少三個色譜分離區(qū)段，有利地為四個、五個或六個，這些區(qū)段 中的每一個是由至少一個床或柱的一部分組成，并且包括在兩個相繼 的供應或排出點之間。典型地，供應需要進行分餾的至少一種原料F 和解吸附劑D(有時稱作洗脫劑)，并排出至少一種提余液R和提取物E。 偶而，也供應富含提取物的回流RE。它有可能不僅使用提余液R而且 使用兩種提余液R1和R2。因此，通常存在順序供應或排出的4, 5或 6種工藝流體。供應和排出點隨著時間推移而改變，典型地按照同步方 式在向著床底部的流動方向上移動。
許多有利的變型能夠通過進行不同步的變換(permutations)來改進 該類型的設備單元(umt)的功能。簡單地說，不同步的變換用于補償再 循環(huán)泵的無用(dead)體積，如在US-5 578 215中所指明，用于以恒 定的循環(huán)速率讓再循環(huán)泵工作以消除急流速率和壓力，如在US-5 762 806中所指明，或最終用至少兩個色譜分離區(qū)進行操作，這些區(qū)中的每 一個等同于非整數(shù)數(shù)量(non-mtegral number)的吸附床。如在US-6 136198, US-6 375 839, US-6 712 973和US-6 413 419中所指明，這后一 種變型，已知為Varicol 。自然地，這三種變型可以相結合。
應該指出的是，讓輸入和輸出流體與在吸附柱中布置的床實現(xiàn)連 通的多向旋轉閥僅僅允許同步類型的變換(permutation)。因為不同步的 變換，多個開關閥是極重要的。下面描述該技術方面。
現(xiàn)有技術已詳細描述了在模擬移動床中進行原料的分離的各種設 備和方法。所列舉的具體專利是US-2 985 589, US-3 214 247, US-3 268 605, US-3 592 612, US畫4 614 204, US-4 378 292, US國5 200 075和US-5 316 821，這些專利也提供了 SMB的功能的細節(jié)。
SMB設備典型地包括至少一個柱(常常兩個)，布置在該柱中的吸 附床Ai,這些床一皮板Pi分隔開且有腔室Ci用于將流體分布進各個吸 附床中和/或從各個吸附床提取所述流體，以及用于流體的順序分布和 提取的控制設備。
各個板Pi典型地包括經(jīng)由管線或"分布/提取歧管"供料的多個分 配器-混合器-提取器面板或"DMEij"。該板可以具有類型和任何幾何 結構，特別是具有形成柱截面的相鄰片段的板，例如具有帶有角度的 片段如在US-6 537 451的圖8中所示的那些片段的板，這些板是對稱 地(歧管)供料的，或平行片段如在周圍的斷流器，如在已出版的專利申 請US-03/0,127,394中所表明的，這些是雙-對稱方式供料的。優(yōu)選，分 離柱包括平行片段型DMEi,j板和雙對稱供應。還優(yōu)選，吸附劑是致密 填裝的。這意味著在給定的柱中可以使用更大量的吸附劑并且提高期 望的產(chǎn)物的純度和/或SMB流動速率。
在各個床上的分配則要求來自前一個床的通量(沿著柱的主軸移動 的主要流體)被收集下來，在所述床中注入輔助流體或二次流體且同時 混合兩種流體到最佳可能的程度的可能性，或分出所收集流體的 一 部 分，提取該流體并從設備中送出以及將流體再分配到下一個床上的可 能性。
為此目的，有可能在板Pi中使用供分配(注入/提取)用的腔室Ci,k, 它們可以是單獨的或是混合室常見的情況。具有一個或多個腔室的板 Pi是已知的，它在給定的時間中單獨供應(或排出)不同的流體，或在 給定的時間中同時和并行供應(排出)同一流體。在第一種情況下，該 板據(jù)說具有多個分配網(wǎng)絡，在第二種情況下它具有單個分配網(wǎng)絡。本發(fā)明僅僅涉及包括具有單個分配網(wǎng)絡的板的設備。
通常，全部的流體或主要的通量按照在US-2 985 589中描述的方 式通過柱，或大部分或全部的該通量按照在US-5 200 075中公開的方 法被排空。
全部SMB設備遇到的普遍問題是使得各個區(qū)中遇到的液體所產(chǎn)生 的污染，以及在SMB操作過程中使到達/來自板的流體到達供應和排出 點的供應和排除管路的體積最小化。當在該操作序列中板Pi的管線、 腔室或供應區(qū)段不再由工藝流體沖洗時，它變成無用區(qū)段，在該區(qū)段 中液體滯止，并且僅僅當另 一種工藝流體在其中流動時才再次流動。 因為SMB的性質要求這是不同的工藝流體，在無用區(qū)段中的液體必然 被具有基本上不同組成的液體置換。具有基本上不同組成的流體在短 時間的間隔中的混合或循環(huán)因此會導致了與理想操作的偏差，而理想 操作排斥組成的不連續(xù)性。
進一步的問題在于在同一板的不同區(qū)段之間的任何再循環(huán)，它因 此也引起與理想操作之間的偏差。
為了克服與再循環(huán)和無用區(qū)段有關的這些問題，各種技術在現(xiàn)有 技術領域中是已知的
a) 早已建議管線和無用區(qū)段被解吸附劑或相對純的期望的產(chǎn)物 沖洗。該技術有效地防止在提取過程中期望的產(chǎn)物的污染。然而，因 為沖洗液體典型具有的組成非常不同于它所置換的液體，這會在組成 上帶來不連續(xù)性，與理想操作之間產(chǎn)生差異。該第一次沖洗工藝變型 (variation)典型地進行"在高濃度梯度下短時間沖洗，，。這些沖洗簡單地 限制組成不連續(xù)性效果。
b) 如在US-5 972 224中所述，另 一個解決方案包括讓通量的主 要部分通向柱的內部和通量的少量部分(典型為通量的2%-20%)經(jīng)由在 相鄰板之間的外部旁通管流向外部。該沖洗典型地大多數(shù)時間或連續(xù) 地進行，這樣該管線和區(qū)段不再是"無用的，，而是被沖洗的。有經(jīng)由 旁通管的沖洗操作的此類系統(tǒng)已顯示在US-5 972 224的

圖1中并且按 照在本申請的圖1中的簡化版本重復。因為旁通管為低流動速率設計 的，結果它們具有小直徑，并且包括小直徑閥門，這降低系統(tǒng)的成本。
該系統(tǒng)的第 一 個優(yōu)點是二次流體的注入和排出管路用組成非常接 近于置換液體的液體來沖洗，因為首先，旁通管從相鄰板派生，和其次，沖洗是基本上連續(xù)的而不是不連續(xù)的。此外，在旁通管中的流動 速率優(yōu)選進行測定，這樣在每一個旁通管的轉移速率基本上等同于在 SMB的主要通量中濃度梯度的前進速率。因此，各個管線和容量用液 體(它的組成基本上等同于在其中所見到的液體的組成)來沖洗，并且在 旁通管中循環(huán)的液體在一個點(這里，主要通量的組成基本上是相同的) 被再引入。該第二種變型因此能夠進行"用小或零濃度梯度的長時間 沖洗"。
該長時間沖洗系統(tǒng)(除了注入和排出時間之外)的第二個優(yōu)點是，它 能夠除去在同 一板的各個區(qū)段之間的可能再循環(huán)的效果，這歸因于壓 降差異小，
關于SMB的功能，SMB的受控流體分配和提取設備典型地是下 列兩種主要類型的技術中的一種
對于各板，有多個受控開關閥用于供應或排出流體，該閥門典型 地位于相應玲反的鄰近處，并且尤其包括，對于每一個澤反Pi,至少4個 受控雙向開關閥，以分別供應流體F和D和排出流體E和R;
或在整個裝置上供應或排出流體的多向旋轉閥。
第一種技術使用雙通閥，它能夠大量生產(chǎn)，導致提高的可靠度和 較低的單元設備(umt)成本。第二種技術使用僅僅單閥，但是該單閥是 多向閥門(兩個以上路徑)且必然具有特殊結構、大的尺寸并且是極其復 雜的。此外，與在Varicol設備中一樣，第二種技術排除了不同步變換 的可能性。
本發(fā)明涉及4吏用普通雙通閥的SMB,即使用如上所述的兩種技術 中的第一種。尤其，本發(fā)明涉及模擬移動床分離的改進設備，它包括 多個雙向閥門，但是與現(xiàn)有技術相比稍微減少了控制閥的數(shù)量，和尤 其顯著減少了大開孔直徑控制閥的數(shù)量。它能夠同時用于有同步變換 的SMB和有不同步變換的SMB,例如Varicol。
發(fā)明的簡要說明
本發(fā)明涉及屬于主要模擬移動床技術的用于模擬移動床分離的改 進設備，它使用多個控制閥(開關閥或蠕動閥)，典型地，在低成本下大 量生產(chǎn)到所需高標準(密封性/可靠度)的標準閥門。
本發(fā)明的主要目標中的一個是減少該類型的SMB的相對缺點，因 為該類型的SMB需要大量的控制大直徑雙通闊(即雙向閥門)，即具有與SMB工藝流體在它們的標稱流動速率下的運動相適應的開口直徑。 典型地，本發(fā)明能夠顯著減少大開口直徑控制閥的數(shù)量，同時保留了 能夠使用"在小或零濃度梯度下的長時間，，型的無用區(qū)段的有效沖洗 的優(yōu)點。
本發(fā)明的進一步目的是提供一種設備，它需要減少數(shù)量的雙向大
(開口 )直徑閥門但這些閥門的開/關頻率與現(xiàn)有技術相比沒有增加；這 與減少數(shù)量的大直徑閥門一起限制了故障的統(tǒng)計風險和因此提高了系 統(tǒng)的可靠性。
進一步，在設備的優(yōu)選變型中，大直徑閥門(它允許SMB的主要 流體在它們的標稱流動速率下循環(huán))的數(shù)量能夠進 一 步減少。
本發(fā)明的設備可以用于新的裝置中，但是通過進行有限的改進， 也與安裝該設備的各種現(xiàn)有裝置兼容。它還與各種類型和幾何結構的 板Pi兼容，例如具有帶有角度的扇形面板的或具有平行片段的板，前 提條件是這些板(或它的主要部分)屬于單個分配網(wǎng)絡類型，以便SMB 工藝流體的順序供應或排出。
因此，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一種措施，它能夠顯著減少主要的大直徑控制閥 門的數(shù)量，與SMB方法的流體在它們的標稱流動速率下的順序入口/ 出口對應在現(xiàn)有技術中，對于每一個板有至少一組的4個主要網(wǎng)絡 閥門用于F, D, R, E的供應M非出。如果有四種以上的工藝流體用于 SMB,例如，如果有兩種提余液R1、 R2或如果使用富含所需產(chǎn)物的回 流RE，典型為提取物，則該數(shù)量能夠進一步增加。因此，每板會有與 SMB的工藝流體一樣多的大直徑控制閥，即通常在4和6之間，包括 端值。
在現(xiàn)有技術中，該旁通管僅僅是小直徑的輔助管線，這些管線不 ^皮流體F， D, R, E, (El), (E2), (RE)在它們的標稱供應或排出流動 流動速率下所使用，而是以較小的流動速率，典型地低于在該柱中循 環(huán)的流動速率的20%,常常在該流動速率的2%和10%之間。因此，它 們典型地包括具有小開口直徑(或與管道的相同橫截面有等同直徑)的 控制蠕動閥門(以控制沖洗速率)。
根據(jù)本發(fā)明，該柱或該柱的主要部分(至少大于該柱高度的50%) 集合成疊加區(qū)段Sk,各個區(qū)段Sk包括兩個相繼的吸附床Ai, Ai+1， 和分別緊接著在這些床之下的2個板Pi、 Pi+1，并且還包括主要的旁通管Lk。與現(xiàn)有技術相反，SMB的各流體在它們的標稱流動速率下4吏 用旁通管Lk(并且不僅僅由小沖洗流量使用)，并且使用單組的主要網(wǎng) 絡閥門(順序供應或排出)/每個柱區(qū)段(對于每兩個板，而不是現(xiàn)有技術 中的每一個板)，這些大直徑閥門連接到旁通管Lk從而允許這些流體 經(jīng)由Lk的循環(huán)。
根據(jù)本發(fā)明，還提供"板閥"，即為Sk的兩個板Pi、 Pi+1中的每 一個提供大直徑閥門(分別為Vi或Vi+1),以及用于限制在Lk中流動 的沖洗流體在小流量下流動的附加i殳備(means)。
根據(jù)本發(fā)明，提供了用于將區(qū)段Sk連接到緊鄰下區(qū)段Sk+1的二 級旁通管Mk。這提供了 SMB的全部板的優(yōu)異沖洗效果并且傾向于改 進回收產(chǎn)物(典型地為提取物)的純度。
正如下面將要描述，尤其對于圖2(它提供本發(fā)明的更清晰圖)的描 述，大直徑控制閥門的總數(shù)得到減少。
最后，根據(jù)本發(fā)明的設備的特征性布置，管線Lk在柱上的連接是 在Sk內偏斜至多20。，以限制管線Lk的體積，并且在兩個相鄰區(qū)段 Sk和Sk+1之間偏斜了在70°-110°范圍內的平均角度，從而不致于使得 該柱具有弱的機械強度。該板優(yōu)選包括具有平行片段的面板DMEij, 它的方向將一反之間或每組的2個板而發(fā)生變化。
本發(fā)明還涉及使用如上所述的設備進行SMB分離的方法，尤其是 用于從含有8個碳原子的芳族烴的原料中分離芳族烴(尤其對二曱苯或 間二甲苯)。
本發(fā)明還涉及4吏用如上所述的設備進行SMB分離的方法，尤其/人 包括正鏈烷烴的截取餾分中分離正鏈烷烴或烯烴。 本發(fā)明的詳細說明
通過參考圖l(現(xiàn)有技術)和圖2-7(本發(fā)明的設備或設備一部分)， 從下面的敘述來更好地理解本發(fā)明。
為了實現(xiàn)上述目標中的一個，本發(fā)明因此建議一種用于通過才莫擬 移動床吸附從包括至少 一種期望化合物的混合物中分離所述至少一種 期望化合物的設備，它包括
至少一個柱，該柱包括一皮分配/提取板Pi分隔開的多個吸附床Ai, 以^更順序供應和提取至少兩種供應流體原并+ F和解吸附劑D,和至 少兩種排放流體；提余液R和提取物E, Pi布置在床Ai和緊鄰下級床Al+1之間；
該設備還包括至少一個原料網(wǎng)絡F-Net,解吸附劑網(wǎng)絡D-Net,提 余液網(wǎng)絡R-Net和提取物網(wǎng)絡E-Net,這些網(wǎng)絡中的每一個經(jīng)由包括控 制雙向隔離閥(具有oc或oc以上的開口直徑)(稱作網(wǎng)絡閥門)的多個管線 連接到柱，用于順序地供應或排出該供應或排出流體；
其中該柱至少在其高度的主要部分上被分成多個相鄰疊加區(qū)段 Sk,各個區(qū)段Sk主要由2個相繼的吸附床Ai、 Ai+1和分配/提取板Pi、 Pi+1構成，這些板Pi、 Pi+1分別緊接著布置在Ai和Ai+1之下(即準確 地說，2個床和2個板，以及相應的殼部分)；
每一個區(qū)段Sk的分配/提取板Pi、 Pi+1中的每一個具有單個公用 網(wǎng)絡，用于流體F, D, R， E的順序供應和4非出；
每一個區(qū)段Sk的板Pi、Pi+l經(jīng)由外部主要旁通管Lk連接在一起， 該外部旁通管Lk經(jīng)由包括屬于板Pi或Pi+1的單個雙向控制隔離閥(稱 作板閥Vi或Vi+1)的連接器連接到Sk的兩個板Pi、Pi+l當中的每一個 上，所述雙向控制隔離閥的開口直徑大于或等于順序將所述流體供應 到Pi中或從Pi中排除所述流體所需要的(開口直徑)值a;
每一個所述旁通管Lk包括至少一個控制設備用于限制在Lk中運 動的流動速率，該-沒備纟皮安裝在管線Lk上或在Sk的板的板閥Vi或 Vi+1上旁通；
其中每一個區(qū)段Sk的旁通管Lk經(jīng)由包括單個網(wǎng)絡閥門(分別為 VFk、 VDk、 VRk、 VEk)的單個管線(具有a或oc以上的開口直徑)連接 到F-Net, D-Net, R-Net和E-Net網(wǎng)絡中的每一個上，用于順序將與F, D, R, E對應的流體供應到所述區(qū)段Sk中或從所述區(qū)段Sk排出所述 流體；
該設備還包括多個外部二級旁通管Mk,管線Mk中的每一個經(jīng)由 2個連接點連接2個相鄰區(qū)l殳Sk+1和Sk;
第一個連接點被布置在連接器上連接上區(qū)段Sk-l的下板Pi-l,且 在Pi-l和板閥Vi-l之間；
第二個連接點被布置在連接器上連接到區(qū)段Sk的上板Pi,且在 Pi和壽反閥Vi之間；
每一個外部二級旁通管Mk包括具有P或P以下的內部開口直徑 的控制雙向閥門VMk,其中|3《0.6oc;該設備包括至少2個相鄰疊加區(qū)段Sk和Sk+1,其中每一個區(qū)段具 有兩個分配/提取板，Sk包括由主要外部旁通管Lk(它經(jīng)由分別包括板 閥Vi和Vi+1的兩個連4妻器-皮連接到柱)連4妻在一起的一反Pi-l和Pi,并 且Sk+1包括由外部旁通管Lk+1(它經(jīng)由分別包括板閥Vi+2和Vi+3的 兩個連接器被連接到柱)連接在一起的板Pi+1和Pi+2;其中柱上的Sk 的兩個連接器在它們兩者之間具有零度或20°或更少的相對于柱軸的 偏移角，柱上的Sk+1的兩個連接器在它們兩者之間具有零度或20。或 20。以下的相對于柱軸的偏移角，以及Sk的連接器具有相對于Sk+1的 連接器而言的在70°-110°范圍內的平均偏移角。
典型地，對cc和l3進行選擇，從而滿足下列不等式30 mm<1.7 x p < a《600 mm?？梢钥闯?，具有P或P以下的內部開口直徑的閥 門VMk比具有cc或a以上的內部開口直徑的閥門小得多，也1^更宜得多。
與現(xiàn)有技術設備相反，本發(fā)明的設備允許旁通管Lk用于循環(huán)流體 F, D, R， E(和優(yōu)選任何其它工藝流體)，該流體經(jīng)由單組的相應網(wǎng)絡 閥門在區(qū)段Sk上供應到SMB和從SMB排出，但不是象現(xiàn)有技術中那 樣，經(jīng)由一組的網(wǎng)絡閥門/每個板Pi。正如在下面圖2和3中的描述中 所顯示的，這減少了大直徑控制閥門的總數(shù)量，即使考慮補充閥門即 增加^反閥Vi。
以上列舉的控制閥門網(wǎng)絡閥門和板閥Vi,典型地是進4亍SMB的 順序操作的高質量岡門(可靠性，密封性，使用壽命)。
更通常的，全部的受控閥門確保SMB的順序功能網(wǎng)絡閥門，板 閥Vi,以及用于限制在Lk中流動循環(huán)的控制設備的岡門，根據(jù)本發(fā)明 必須;故認為是被連接到該柱上并經(jīng)由用于控制SMB的順序功能的系統(tǒng) (計算機、程序控制的設備或其它等效系統(tǒng))來控制的SMB的"主"閥。
用于SMB的順序操作的某些主閥在以上提及本發(fā)明獨特的用于 每個板Pi的Vi;用于每一個區(qū)段Sk的單組的網(wǎng)絡閥門VFk、 VDk、 VRk、 VEk等。這些閥門但J又是允許SMB的順序操作的那些閥門。然 而，本發(fā)明的范圍還包括額外^吏用其它閥門如偶然的二級隔離閥，典 型地具有差得多的質量，這些閥門可以是受控的或不是受控的，但是 不參與SMB的順序操作，并且，例如，其存在的目的是為了拆除任何 設備用于順序操作的泵或主閥，等等。
典型地，在本發(fā)明的設備中，用于傳輸全部的流體F， D, R, E等(在它們的標稱流動速率下)的旁通管Lk不再是與現(xiàn)有技術中一樣的 小型輔助管線，但通常所具有的內徑至少等于連接到Lk上的網(wǎng)絡閥門
的開口的最大直徑，以允許流體F， D, R, E在它們的標稱流動速率 下進行循環(huán)而不限制容量。工藝流體的標稱流動速率按照定義是該種 流體的控制流動速率，它是在為了達到期望的分離所進行的SMB的順 序操作中所使用的。
因為使用能夠傳輸大流量的旁通管Lk,受控流動速率限制設備也 有利地作為在Lk上的旁通管用于循環(huán)小流量(典型地為在柱中運動的 流量的2%-20%)。在這里使用的術語"旁通管循環(huán)"是指從板中排出(小) 部分在柱中運動的流量，并再引入到同 一 區(qū)段Sk的另 一個板。術語"控 制設備"典型地適用于從由流量計提供的信息開始，控制閥門，典型 地由連接器(link)程序控制。
為此目的，可以使用直接安裝在管線Lk上的流速調節(jié)閥，如圖3 中所示。該閥門因此典型地是蠕動閥，而不是開關控制閥門(它僅僅具 有2個可能的位置完全打開，和關閉)。
然而，在本發(fā)明的優(yōu)選變型中，如圖2中所示，至少一個旁通管 Lk或優(yōu)選每一個的旁通管Lk包括用于限制在Lk中流動循環(huán)的控制設 備，它不直接安裝在Lk上，而是作為旁通管安裝在Sk的板的板閥周 圍，例如安裝在下板Pi+1的板閥Vi+1周圍。布置在小型二級旁通管 &上的流動速率限制設備也通常包括具有比Vi+1的開口直徑小的開口 的控制閥vi+l，例如具有Vi+1的開口直徑的至多60%或50%的開口 直徑，例如在Vi+1的開口直徑的10%-50%范圍內。
該閥門vz+7典型地具有|3或P以下的開口直徑，和常常小于或等 于a的一半。該沖洗速率控制閥門的尺寸理想地與設置在Mk上的閥門 VMk的尺寸相同。在兩種情況下，限制沖洗流動速率因此得到調節(jié)。 因此，按照同樣的方式，二級旁通管Mk中的每一個典型地包括用于控 制在Mk中運動的流量的至少一種i爻備，該i史備包4舌閥門VMk。
當內部沖洗需要作為旁通管經(jīng)由Lk來進行以及該內部旁通流量需 要限制(典型地從Sk的上板Pi循環(huán)到Sk的下板)時，板閥Vi保持關閉， 在Vi+1上旁通的小閥門vi+l被打開，該閥門控制流動速率，并打開 Vi以從Pi中循環(huán)出限制流量，并經(jīng)由Lk和儀返回到Pi+1(參見圖2)。
因此，與如果流量限制設備被安裝在主要旁通管Lk上的情況相比，小的二級旁通管/々的使用允許使用更小開口直徑的閥門，前者(主要旁
通管)具有較大的直徑，因為Lk必須允許流體F, D, R， E在它們的 標稱流動速率下循環(huán)。
根據(jù)本發(fā)明，包括Vi+1的連接器必須解釋為不包括在Vi+1周圍 的小的二級旁通管/A，也不包括設置在/A上的小閥門v,+/。該連接器 因此包括單個閥門Vi+1，它允許主要流體F, D, R, E等的循環(huán)。
本發(fā)明的設備也能夠限制外部旁通管Lk和Lk+1的長度，因為這 些管線中的每一個的連接用連接器(或旋塞(tap),連接器也可以是在該 柱上的旋塞)被疊加或具有小的偏移角(至多20。)。這對于限制管線的內 體積而言是有利的，當供應/提取流體變化時管線需要沖洗。然而，由 于在兩個相鄰的疊加區(qū)l殳Sk和Sk+1的連接器之間的在70。-110°范圍 內的大的平均偏移角，由基本上疊加的各種旋塞在柱的同 一母體上的 積聚所引起的柱的機械強度削弱問題得到避免。
根據(jù)本發(fā)明，連接器或旋塞的術語"取向"適用于從柱軸上的板 中心開始并指向該連接器(在它與該柱的連接點上)的取向的直線。根據(jù)
定義，在兩個連接器取向(對于兩個不同板)之間的偏移角是由這兩個板 的連接器的取向所形成的、投影到水平基準面的最小角度。它因此是 總是在
范圍內的角度。具有〈180。的角度a的偏移角的兩個連 接器(對于兩個不同板的組裝件)的平均取向是，按照定義，與a/2的偏 移角(相對于所述連接器的兩個取向)對應的中值取向。在兩個區(qū)段Sk 和Sk+l的連接器之間的平均偏移角是這兩個區(qū)段的連接器的平均取向 的偏移角。
典型地，整個的柱，除了包括頂板的柱頭以及任選的包括下床和/ 或下板的柱底外，是由多個疊加2板區(qū)段組成，其中同一區(qū)段Sk的兩 個連接器具有零度或20。或更少的相對于柱軸的偏移角，以及任何兩個 疊加相鄰區(qū)段在它們兩者之間具有在70。-110°范圍內的它們的連接器 的平均偏移角。
下板也可屬于區(qū)段Sk,其中Lk在較低點連接于柱出口管線(和不 再連接于該柱)和因此優(yōu)選在它的兩個旋塞之間具有相同的偏移角特性 (零或20?；蚋?以及這些旋塞相對于緊鄰上級區(qū)段Sk-l的那些(旋塞) 而言的平均偏移角(它典型地是在70°-110°范圍內)。
在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明，從柱底引出的較低輸出管線和與底下吸附床An對應的寺反Pn相似。事實上，典型地在柱底設置的吸附床 An之下沒有板Pn,因為不需要將流體分配到緊鄰的下級床。此外，才艮 據(jù)本發(fā)明，在這種情況下假設該缺失板Pn被來自柱的下輸出管線代替， 則該管線典型地連接到同一柱的入口(經(jīng)由再循環(huán)泵)或連接到第二分 離柱的頭部。
優(yōu)選，任何區(qū)段Sk的連接器在它們兩者之間具有基本上為零的偏 移角以及任何兩個相鄰的疊加區(qū)段在它們兩者之間具有基本上90。的 它們的連接器的平均偏移角。在這種情況下，該旁通管Lk典型地與柱 的 一個母體(generatrix)平行并且因此具有最小長度。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的特性，使用由具有平行片段的面板DMEi,j所 形成的板，如圖4a和4b中所示；有利地，旋塞的偏移角用于改變這 些平行片段面板DMEi,j的取向。
平行片段面板的該取向變化(或面板取向)能夠因為這些板的幾何 結構和它們的供應"是取系統(tǒng)而限制流體循環(huán)的局部不均勻性通過避 免面板的均勻取向，和相反通過改變它們的取向，優(yōu)選接近90。的角度， 沿著柱的循環(huán)不均勻性的累積效應得到避免。作為例子，在^1的局部 區(qū)的4支小循環(huán)將部分或完全地;故位于該柱的同一部分中的下4反的循環(huán) 的增大區(qū)所補償。這傾向于使產(chǎn)物的吸附前沿(adsorption fronts)在柱的 截面上相同。
根據(jù)本發(fā)明，術語"面板(pands)"或"片段(segments)"等同地使用。
根據(jù)本發(fā)明，術語"平行片段的方向"適用于在一個或另一個方 向上未取向的、位于水平基準面上的直線，后者平行于所述的區(qū)段并 穿過該柱軸。
根據(jù)定義，在(兩個不同板的)平行片段面板的兩個方向(或取向)之 間的偏移角是由這兩個板的平行片段的方向所形成的、投影到同 一 個 水平基準面上的最小角度。它因此是總是包括在
范圍內的角度。
個取向相對于另 一個取向偏移了 <90°的角度a )按照定義是中值方向， 對應于oc/2的偏移角(相對于所述的兩個方向)。
因此，根據(jù)設備的板的第一種設計變型，區(qū)段Sk的每一個板Pi再分成多個面澤反DMEi,j，其中平行于一個方向的區(qū)l殳連接于單個連接 器(EMi)以供應流體和排出該提取流體，以及對于區(qū)l殳Sk的每一個豐反， 單個區(qū)段Sk的這些板的平行片段面板的方向具有零度或20?；蚋俚?偏移角，并且對于區(qū)段Sk的平行片段面板，面板的平均方向具有相對 于相鄰區(qū)段Sk+1或Sk-l的面板的平均方向而言在70°-90。(包括端值) 范圍內的偏移角。
該板的平行片段的方向對于連接器連接到該板的情況具有恒定的 偏移角，該恒定的偏移典型地是基本上0或基本上90°。
根據(jù)該變型，對于單個區(qū)段Sk的板的平行片段，面板DMEi,j的 方向因此基本上是類似的或相同的(具有至多20。的偏移角)。相反，這 些板的平行片段面板的平均方向改變了 70°-90°范圍內的角度，當從一 個區(qū)段Sk通入到相鄰的區(qū)段中時。因此，每兩個板，這些面^反在方向 上有大的變化(接近于90。)(區(qū)段之間)。
在板和設備的設計的笫二種變型中，區(qū)段Sk的每一個板Pi再分成 了都平行于一個方向的多個片段，后者連接于單個連接器以供應該供 應流體和提取排放流體，并且對于屬于同 一 區(qū)段Sk或屬于兩個疊加區(qū) 段的兩個疊加相鄰板的每個組裝件，兩個板當中的一個板的平行片l殳 面板的方向具有相對于另一個板的平行片段的方向而言的在70。-90°范 圍內(包括端值)的偏移角。
在該變型中，單個區(qū)段S k的兩個板的平行片段的方向大體上偏移 90° ，并且當從在Sk之下的板通過到屬于下區(qū)段Sk+1的相鄰下板中時， 該同樣的偏移角也存在。在這種情況下平行片段的方向的變化因此會 在每一個板上發(fā)生并且不再在每組的2個板(在每一個區(qū)段上)上發(fā)生， 這會增加這些區(qū)段的方向的變化。相反，因為2個連接器具有在同一 區(qū)段內的零度或小的偏移角，在方向上的該變化則需要板的兩種不同 設計，其中片段取向偏移了 90°,這將在描述附圖時進行解釋。
典型地，旁通管Lk所具有的內徑至少等于連接到Lk的網(wǎng)絡閥門 的最大開口直徑。因此，與直接連接到Lk的網(wǎng)絡閥門的開口直徑相比， Lk的直徑不構成對流量的限制。
正如早已提到的，SMB可用回流RE來操作，其中包括提取物或 典型富含期望的產(chǎn)物，它通過蒸餾提取物除去解吸附劑而獲得(包括大 于50%,或甚至90%或甚至99%的期望的產(chǎn)物)。優(yōu)選，本發(fā)明的設備包括回流RE的順序供應網(wǎng)絡RE-Net,該網(wǎng)絡經(jīng)由具有oc或a以上的 內徑的單個管線連接到每一個區(qū)段Sk，所述單個管線包括具有oc或a 以上的開口直徑的單個網(wǎng)絡閥門REk。因此，該回流網(wǎng)絡4姿照與其它 工藝流體F, D, R, E的那些網(wǎng)絡相同的方式連接。
按類似的方式，該SMB還能夠以順序排出第二提余液R2來操作， 并且在這種情況下本發(fā)明的設備優(yōu)選包括經(jīng)由具有oc或a以上的內徑 的單個管線(它包括具有oc或a以上的開口直徑的單個網(wǎng)絡閥門REk) 連接到每一區(qū)段Sk上的網(wǎng)絡R2-Net。因此，第二種提余液網(wǎng)絡按照與 其它工藝流體F, D, R, E, (RE)的那些網(wǎng)絡相同的方式連4妻。
本發(fā)明還涉及使用以上所述的設備分離產(chǎn)物的方法。典型地，在 一個周期中
各個管線Lk順序地用于將流體F, D, R, E在它們的標稱流動 速率下和任選的回流RE和/或第二提余液R2 ，經(jīng)由串聯(lián)的相應板閥和 相應的網(wǎng)絡閥門，進行循環(huán)以進入到Sk的每一個板中或從Sk的每一 個板中循環(huán)出來；
通過使用從該設備的板中引出的內部流股，在其中連4妻到Lk的 網(wǎng)絡閥門沒有打開的時間段的至少 一 部分中，在低于主要外部旁通管 Lk當中的每一個的流體F、 D、 R、 E和任選的RE和/或R2的標稱流 動速率的流動速率下進行沖洗，和再循環(huán)到該設備的另一個板中，并 且當連接到Lk的網(wǎng)絡閥門打開時，Lk的全部內部沖洗都停止；
通過使用從該設備的板中引出的內部流股，在該時間^a的至少一 部分中，在低于外部二級旁通管Mk當中的每一個的流體F、 D、 R、 E 的標稱流動速率的流動速率下進行沖洗，并再循環(huán)到設備的另 一個氺反 中。
本發(fā)明的方法因此通過經(jīng)由外部旁通管Lk和Mk從一個玲反循環(huán)到 另一個板中有效地進行沖洗來使用SMB設備。典型地，通過將來自Sk 的上板Pi的流股進行循環(huán)到Sk的下板Pi+1來沖洗Lk。
再次典型地，通過將從Sk-1的下板Pi-l引出的流股進行循環(huán)到Sk 的上一反Pi來沖洗Mk。
通常，在Sk不連接到用于順序供應或順序排出的流體網(wǎng)絡的任何 時間段中以及連接到Sk的網(wǎng)絡閥門之一被打開以將流體供應到上板Pi 或從上板Pi排出流體的時間段緊接之前，Lk的內部沖洗是從Sk的上板Pi到Sk的下板Pi+l進行的。該內部沖洗導致在供應到板Pi(它也需 要開口 Vi)或從該板Pi排出的時間l殳之前的時間,殳中打開Vi并且避免 在這些連續(xù)的時間l爻之間Vi的打開或關閉。閥門運動的次數(shù)的減少會 減少這些閥門的磨損，并且提高設備和相關工藝的可靠性。
需要進行至少兩個和典型地全部旁通管Lk的內部沖洗。通常，對 于給定的管線Lk(或Mk),內部沖洗持續(xù)該時間段的至少20%,常常至 少40%或甚至至少50%。
優(yōu)選，對于每一個旁通管Lk,在其中連接到Lk的網(wǎng)絡閥門沒有 打開時的整個時間萃殳中沖洗Lk。
典型地，在一個周期中的整個時間長度中，Lk^皮流體F、 D、 R、 E中的每一種使用。這防止了任何無用區(qū)在Lk中的出現(xiàn)。
當Mk被沖洗時，經(jīng)由外部二級旁通管Mk連接的連接器的板閥 Vi+1和Vi優(yōu)選凈皮關閉。這避免了沖洗流與在Lk中存在的流體的部分 混合。
在其中經(jīng)由二級外部旁通管Mk連接的連接器的板閥Vi-l和VH皮 關閉的整個時間|殳中可以沖洗Mk 。
在本發(fā)明的方法的一種變型中，需要進行流體F, D, R, E在柱 中的供應和排出點的不同步變換。
還有可能使用具有色譜分離區(qū)的設備，該區(qū)的至少一些等同于非 整數(shù)數(shù)量的吸附床，典型地為Varicol。
本發(fā)明不局限于特定的分離而且可以用于任何沖莫擬移動床分離。 作為例子，有可能進行從主要含有8個碳原子的芳族烴并且包括該烴 的原料中分離芳族烴，例如對二甲苯或間二甲苯。
還有可能進行從包括正鏈烷烴類的烴原料中分離至少 一 種正鏈烷 烴的方法或進行從包括烯烴的烴原料中分離至少一種烯烴的方法。
附圖的描述和所示設備的操作
本發(fā)明將容易地從附圖和說明得到理解，其中
圖1是具有相應網(wǎng)絡閥門的現(xiàn)有寺支術SMB設備的一部分示意圖2用圖解法顯示了本發(fā)明的SMB設備的一部分，它包括具有相 應的主要旁通管、二級旁通管、網(wǎng)絡閥門、板閥和流動速率限制岡的 三個疊加節(jié)段Sk、 Sk+1、 Sk+2;
圖3用圖解法顯示本發(fā)明的SMB設備的一部分，包括位于管線Lk, Lk+1上的流動速率限制閥；
圖4a, 4b， 4c和4d顯示了具有平行片段的四個板變型Pi,具有 它們的供應/提取網(wǎng)絡；
圖4a和4b顯示在與兩個區(qū)段Sk和Sk+1對應的4個相繼的相鄰 板的布置的兩種變型。
我們現(xiàn)在參見圖1,顯示了現(xiàn)有技術SMB的色譜柱的一部分。吸 附床Ai， Ai+1， Ai+2, Ai+3， Ai+4， Ai+5中的每一個布置在板Pi, Pi+1, Pi+2, Pi+3, Pi+4， Pi+5之上，并且這些壽反中的每一個經(jīng)由管線 (分別為3， 4, 5, 6, 7， 8)、經(jīng)由閥門(沒有標識)連接到4個流體網(wǎng)絡 F, D, R, E當中的每一個上。每一個4反因此有4個主要閥門。此夕卜， 這些板經(jīng)由旁通管la、 lb、 lc來成對地連接，這些旁通管典型地具有 較小直徑并且包括較小直徑(P或P以下)的閥門(分別為2a、 2b、 2c), 從而允許有限的旁通流量的通過在柱中循環(huán)的流量的2%-20%。
總共，對于每一個板Pi,有4個具有〉P的oc或a以上數(shù)值的較大 開口直徑的主要閥門(與F、 D、 R、 E的標稱流動速率相適應)和平均 0.5個小直徑閥門(一個/每2板)，達到平均4.5個岡門/每板，其中包括 具有oc或a以上的大開口直徑的四個閥門。
使用此類柱的SMB的功能是本領域中技術人員公知的。典型地， 當沒有流體F、 D、 R、 E供應到經(jīng)由旁通管(在使用中暫時旁通)連接的 2個板當中的一個中或從其中排出時，旁通管的閥門2a、 2b或2c打開 并調節(jié)限制的沖洗流量。相反，當流體F、 D、 R、 E中的一種一皮供應 到經(jīng)由旁通管(在停產(chǎn)中暫時旁通)連接的2個板當中的一個中或從其 中排出時，旁通管的閥門2a或2b或2c關閉。
圖2顯示了包括3個區(qū)段Sk、 Sk+1、 Sk+2的本發(fā)明設備的柱的一 部分，各區(qū)段包括2個吸附床和緊接著在下面的2個板。每個區(qū)段的2 個板經(jīng)由主要旁通管(具有較大直徑，典型為cx或a以上)(分別為Lk, Lk+1， Lk+2)連接，其適合于將流體F, D， R, E等在它們的標稱流動 速率下循環(huán)。每個旁通管連接到具有a或a以上的較大開口直徑的一 組4個網(wǎng)絡閥門，以便工藝流體的順序供應和排出。與現(xiàn)有技術相反， 該組的4個閥門不供應1個板而是供應2個板。
因此，對于第一區(qū)段Sk，有4個網(wǎng)絡閥門VFk, VDk, VRk, VEk 供應Pi和Pi+1兩者。每一個板也經(jīng)由連接器(對應圖中的管線的水平部分)連接到相應
的旁通管Lk或Lk+1或Lk+2，該連接器包括屬于板的單個雙向受控隔 離閥，稱作壽反閥Vi, Vi+1, Vi+2, Vi+3, Vi+4， Vi+5。區(qū)l史的每一 個下板閥Vi+1, Vi+3， Vi+5也具有小的二級旁通管儀， 該小的二級旁通管裝有典型具有小直徑的閥門w + 7， vz+3, vH5。
每個一反也^皮連接到具有4交小直徑閥門VMk或VMk+l或VMk+2 的二級旁通管Mk或Mk+1或Mk+2。
總共，對于2個板的每一個區(qū)l殳，有4個4支大直徑網(wǎng)^備閥門，也 具有較大直徑以允許流體F、 D、 R、 E等在它們的標稱流動速率下循 環(huán)的2個板閥，和兩個較小直徑旁通閥(輔助和二級)，即8個閥門，達 到平均4個閥門/每4反，其中包括3個大直徑閥門。因此，當該設備與 現(xiàn)有技術圖l相比時，達到一個大直徑閥門/每板。
設備按以下方式操作
對于區(qū)段Sk,例如當在一定的時間段中流體F, D, R, E中的一 種被供應到板Pi中或從板Pi中排出來時，相應的網(wǎng)絡閥門VFk、VDk、 VRk、 VEk以及板閥Vi被打開。然后關閉區(qū)段Sk的其它網(wǎng)絡閥門， 以及Vi+1和上面的二級旁通管Mk的小型二級旁通閥VMk和小型輔 助旁通閥vi+l(關閉)。相反，優(yōu)選打開二級旁通管Mk+1的小型二級 旁通閥VMk+l。
當在另一個時間段中流體F, D, R, E中的一種被供應到板Pi+1 或從板Pi+l中排出來時，相應的網(wǎng)絡閥門VFk, VDk, VRk或VEk和 板閥Vi+l都打開。然后關閉區(qū)段Sk的其它網(wǎng)絡閥門，以及Vi(關閉)。 小型輔助旁通閥v,+7仍然保持關閉。優(yōu)選上面的二級旁通管Mk的小 型二級旁通閥VMk一皮打開，以及二級旁通管Mk+l的小型二級旁通閥 VMk+l必需關閉。
當在第三個時間段中流體F, D, R, E中的一種既不供應給板Pi 和Pi+1中和也不/人氺反Pi和Pi+1中排出來時，網(wǎng)絡閥門VFk, VDk, VRk和VEk都關閉。接著，通過打開Vi,關閉Vi+1和打開小的輔助 旁通閥w + /，限制的旁通流量然后在管線Lk中循環(huán)(從Pi中排出和注 入到Pi+1中)。因此，通過&來確保小的旁通管流量w+7，后者典型 地是通過調節(jié)來自流量計(未顯示)的流動速率來控制的調節(jié)閥(漸進式 打開)。當在第四個時間l殳中時，l)流體F, D, R, E中的一種既不供應到 板Pi和Pi+l中，也不從一反Pi和Pi+l中排出，網(wǎng)絡閥門VFk、 VDk、 VRk、 VEk一皮關閉，和2)在管線Lk中需要零旁通流量，Vi、 Vi+1和小 型輔助旁通閥w + /被關閉，限制旁通流量然后在限制的流動速率下在 二級旁通管Mk中和任選在Mk+1中循環(huán)，只是當板Pi-l或Pi+2處于 供應或排出階段時除外，在這種情況下相應的二級旁通管必須停止工 作。
其它區(qū)段Sk+l， Sk+2按照類似的方式工作。
區(qū)段Sk的 一種類型的功能的 一個例子是如下，其中提到了被打開 的用于發(fā)揮Sk的功能的閥門，沒有提到的閥門則關閉。僅僅描述在 Mk的二級旁通管中在沖洗Pi時的運動。
時
時
間段1:從Pi到Pi+1的旁通沖洗。打開閥門Vi, w + '司l爻2:解吸附劑注入到Pi中。打開閥門Vi, VDk;
時
從Pi-l
時
時
到Pi的旁通沖洗。打開閥門VMk;
'司l殳4:/人Pi到Pi+1的旁通沖洗。打開閥門Vi, v+l;
'司段5:提余液從Pi中的排出。打開閥門Vi， VRk;
時
后從Pi 時
時
時
時
時
時
時
Pi隱l到
時
時
時
時
時
、司段3:解吸附劑注入到Pi+l中。打開閥門Vi+1， VDk,和
夕夫
司段8
'司段9
'司l殳6:提余液從Pi+1中的排出。打開閥門Vi+1， VRk, -1到Pi的旁通沖洗。打開閥門VMk; '司段7:從Pi到Pi+l的旁通沖洗。打開閥門Vi, 從Pi-l到Pi旁通沖洗。打開閥門:VMk; 從Pi到Pi+1的旁通沖洗。打開閥門Vi, v/+/; .從Pi-l到Pi旁通沖洗。打開閥門VMk; 從Pi到Pi+1的旁通沖洗。打開岡門Vi, 原3+注入Pi中。打開閥門Vi, VFk; 司段13:原料注入Pi+1中。打開閥門Vi+1， VFk。然后從 Pi的旁通沖洗。打開閥門VMk;
'司段10
、司段11
、司段12
'司段14
'司段15
間段16
、司段17
'司段18
從Pi到Pi+1的旁通沖洗。打開閥門Vi, 從Pi-l到Pi旁通沖洗。打開閥門VMk; /人Pi到Pi+1的旁通沖洗。打開閥門Vi, /人Pi-l到Pi旁通沖洗。打開閥門VMk; 從Pi到Pi+1的旁通沖洗。打開閥門Vi, w十/;時間l殳19:/人Pi-1到Pi旁通沖洗。打開閥門VMk; 時間l殳20:,人Pi到Pi+l的旁通沖洗。打開閥門Vi, w+7; 時間段21:提取物從Pi中的排出。打開閥門Vi, VLk; 時間段22:提取物從Pi+1中的4非出。打開閥門；Vi+1， VEk。 然后/人Pi+1到Pi的旁通沖洗。打開閥門VMk;
時間l殳23:乂人Pi到Pi+l的旁通沖洗。打開閥門Vi, w+7; 時間革殳24:從Pi-l到Pi旁通沖洗。打開閥門VMk。 允許優(yōu)選的順序化的原理是如下
1) 每次主要流體(F, D, R, E)中的一種通過使用在旁通管Lk中 的網(wǎng)絡閥門被排出或注入，該網(wǎng)絡閥門接連兩次打開(在相繼的2個時 間段中)。第一次，上面的、開通的板岡允許連接到上板Pi，和下板閥 Vi+1以及控制管線的輔助旁通流體的小型閥門W+ /纟皮關閉。第二次， 下板閥Vi+1開通，允許連接到下板Pi+l，然后上一反閥Vi和小型流體 旁通控制閥vz + /;波關閉。此外，上面的二級旁通管Mk的小型控制閥 VMk被開通與區(qū)段Sk-l(未顯示)的板Pi-l(未顯示)和區(qū)段Sk的板Pi實 現(xiàn)連通。
2) 在主要流體(F, D, R, E)的注入或排出的時間段之外，每一段 其它時間旁通流量在Lk中交替地循環(huán)。然后打開上板閥Vi,下4反閥 Vi+1被關閉和在Vi+1附近的輔助旁通管上的小型控制閥+ /調節(jié)經(jīng) 由輔助旁通管/A的旁通流量。另外地，旁通流量在由小型控制閥VMk 所調節(jié)的上面的二級旁通管Mk中循環(huán)，這兩個^反閥Vi-l和Vi-故關閉 而在Pi-l和Pi之間形成旁通。然而，如果板Pi-l經(jīng)由F、 D、 R、 E 等等供應或排出，則這后一種旁通流量投入使用。
圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案的SMB的柱的一部分。該 板閥(未編號)不包括小型輔助旁通管儀來限制在Lk中的旁通沖洗流 量，與在圖2的設備中一樣。該功能是由閥門確保的，該閥門典型地 具有漸進式開口用于Lk的9A和用于Lk+1的9B。這不允許使用輔 助管線但需要較大直徑閥門9A、 9B,以便不限制在Lk中 循環(huán)的流量。
可替換地，Lk的板閥可用作流量調節(jié)閥，代^齊閥門9A和/或閥門 9B。該閥門或這些閥門必須因此具有增強密封性。
圖4a， 4b, 4c和4d顯示了具有平行片段面板DMEi，j(具有它們的供應/提取網(wǎng)絡)的板Pl的各種實施方案的頂視圖。本發(fā)明不涉及該網(wǎng) 絡的分支的幾何結構。
對于與圖4a、 4b和4c對應的每一個板，連接到供應/提取工藝流 體網(wǎng)絡的單個連接器EMi沿著徑向進入該柱中并經(jīng)由徑向管線連接到 柱中心，在這里首先發(fā)生一分為二。 一系列的相繼的分支能夠單獨地 供應所有的面板DMEij，從而在板的整個節(jié)段上按照規(guī)則的方式供應 和排出SMB流體。
對于圖4d的板，徑向管線在上游更細分并且不經(jīng)由柱的中心通過， 這意味著能夠安裝中心支桿來支撐這些板和吸附床位于該板之上。
對于圖4a和4b的板，面板DMEi,j垂直于連接器EMi而延伸，平 行于由非取向的直線IO表示的同一個方向。平行片段的該方向具有相 對于連4妻器EMi而言的90。的偏移角。
相反，對于圖4c和4d的板，面板DMEi,j平行于連接器EMi而延 伸并且平行于由非取向的直線11所表示的方向。平^f亍片段的該方向具 有相對于連4妻器EMi而言的零偏移角。工藝流體的順序供應和排出的單個公用網(wǎng)絡的分支能夠按各種方 式發(fā)生。圖4a和4c的板的網(wǎng)絡包括兩者各分為兩個，例如(用于連接 到面板的)末端12的上游，以及傾斜的(raked)細分支。
圖4b和4d的板的網(wǎng)絡^U叉包括相繼的細分為兩個。還有可能4吏 用如在US-5 938 333中7>開的那些細分支。
通常，管線的尺寸隨著分支的增加而減少，但是還有可能讓網(wǎng)絡 的 一部分具有相同直徑的管線，以及在一個或兩個下游分支上細分為 兩個(直徑減少)，等等。本發(fā)明的范圍還包括經(jīng)由兩個末端12而不是 ^又一個末端來供應每一個面^反DMEi,j。
圖5a顯示在與兩個區(qū)l殳Sk和Sk+1對應的4個相鄰疊加一反的布置 上的第一種變型。在該變型中，全部的板具有圖4b的設計， 一個板的 全部的平行片段面板DMEij垂直于與該板對應的單個連接器EMi,并 因此具有相對于該連接器而言的90。的偏移角。
屬于同一區(qū)段Sk的板Pi-l和Pi的連接器被疊加并因此具有零偏 移角?；诖嗽?，顯示為虛線的管線Lk典型地具有最小長度并且容 易安裝，因為它不必沿著該柱纏繞。
屬于同一個緊鄰下級區(qū),殳Sk+1的板Pi+1和Pi+2的連接器也疊加并因此也具有零偏移角。基于此原因，以虛線顯示的管線Lk+1也典型 地具有最小長度并且容易安裝，因為它不必沿著該柱纏繞。
相反，Sk-l的連接器相對于Sk的那些連接器偏移90。。這也是Sk+1 的板的平行片段面板的方向的情況，它相對于Sk的板的那些偏移了 90°。因此，每兩個板(區(qū)段之間)有平行片段的90。的偏移角。該布置能 夠避免或限制因為供應/提取系統(tǒng)的不完全的均勻性質所引起的在柱截 面中流體循環(huán)不均勻性的積聚。與全部的板直接疊加的布置相比，它 傾向于調整在柱截面的各個點上的吸附前沿(adsorption fronts),導致由 于每一個新板所引起的不均勻性的積聚。
圖5a的4個相鄰疊加(相鄰)板的布置的變化能夠因此導致旁通管 Lk、 Lk+1(它們容易安裝)的典型最小長度，而且避免或限制在該柱中 循環(huán)不均勻性的積聚。最終，它能夠避免旋塞在柱的一個母體 (generatrix)上的積聚，該連接器在每一個新區(qū)段上偏移90。。這對于沒 有削弱柱的機械性能是有利的。
圖5b顯示在與兩個區(qū)l炎Sk和Sk+1對應的4個相繼的相鄰板的布 置的另一種變型。在該變型中，在一個板的平行片段面板的方向上相 對于一個或相鄰板(最近的板)的平行片段面板的方向有90。的偏移角， 即板之間而不是區(qū)段之間。這進 一 步增強了對于在柱中循環(huán)不均勻性 的積聚的限制。
一個區(qū)段Sk或Sk+1的兩個連接器(旋塞)仍然疊加，從而保留了典 型具有最小長度并且便于安裝的旁通管的優(yōu)點。這是通過具有不同分 配網(wǎng)絡的兩種類型的板的交替使用來實現(xiàn)的根據(jù)圖4a的設計的一種 類型(對于Pi和Pi+3)和根據(jù)圖4c的設計的 一種類型(對于Pi+1和Pi+2)。
與使用2種不同類型的板相反，該變型因此允許在平行片段的取 向上有變化的這些板的更頻繁交替。它保留了典型具有最小長度和容 易安裝的旁通管的優(yōu)點。
最佳實施方案
本發(fā)明的最佳實施方案是SMB，其中柱或這些柱基本上由在板 Pi+1等的輔助旁通管中具有小型閥門vH/等的區(qū)段Sk構成，如在圖2 中所示。
在該設備中，有3個大直徑閥門/每板(6個/每區(qū)段Sk: VFk, VDk,VRk， VEk, Vi, Vi+1),與現(xiàn)有技術的4個(參見圖l)不同。平均起來 有一個小調節(jié)閥/每板(對于Sk的2個板為VMk和w+7),相比之下現(xiàn) 有技術是0.5個/每板，但是這種閥門是比較便宜的并且閥門的總數(shù)減 少(本發(fā)明為4個，而現(xiàn)有技術為4.5個)。
設備的優(yōu)選實施方案的板以及它們的平行片段成雙地偏移90°(區(qū) 段之間，沒有改變板幾何結構)(如圖5a所示)，或一個接一個偏移90°(板 之間，板幾何結構有變化)(如圖5b中所示)，它調節(jié)在柱中流體的流量 并減少主要外部旁通管Lk的體積，該旁通管Lk不需要纏繞在柱上， 不會因為疊加旋塞(連接器)的積聚而削弱該柱(強度)。
所述的本發(fā)明的設備可用于任何色譜分離方法，尤其從主要含有8 個碳原子的芳族烴并且包括該烴的原料中分離芳族烴。
尤其，它能夠用于通過采用曱苯或對-二乙基苯作為解吸附劑和沸 石作為吸附劑從主要由C8烴類組成的芳族截取餾分中分離對二甲苯， 按照例如在FR-2 789 914中所述。它還能夠用于通過采用曱苯或 1,2,3,4-四氫化萘作為解吸附劑和采用吸附劑例如在US-5 900 523和專 利申請FR-05/52.485和FR-05/52.486中描述的那些，從芳族C8截取餾 分中分離間二曱苯。
它也能夠用于從烴類(尤其鏈烷烴類或鏈烷烴類屬和環(huán)烷烴類)的 混合物中分離 一 種或多種正鏈烷烴(與烴類的剩余部分分離)，例如通過 采用正丁烷或正戊烷作為解吸附劑(任選地，異辛烷作為惰性稀釋劑) 和4a沸石作為吸附劑。
最終，它能夠用于在現(xiàn)有技術中已知的條件下，例如通過使用已 與釣交換的X型分子篩，從包括該烴的烴類截取餾分中分離至少一種 烯烴。
本發(fā)明不局限于以上描述并且為了實施本發(fā)明，本領域中技術人 員自由地使用現(xiàn)有技術中已知的任何其它特征性技術。
權利要求
1.一種能夠通過模擬移動床吸附從包括至少一種化合物的混合物中分離所述至少一種化合物的設備，其包括至少一個柱，該柱包括被分配/提取板Pi分隔開的多個吸附床Ai，用于順序地供應和提取至少兩種供應流體原料F和解吸附劑D，和至少兩種排放流體提余液R和提取物E，Pi布置在床Ai和緊鄰下級床Ai+1之間；所述設備還包括至少一個原料網(wǎng)絡F-Net，解吸附劑網(wǎng)絡D-Net，提余液網(wǎng)絡R-Net和提取物網(wǎng)絡E-Net，這些網(wǎng)絡中的每一個經(jīng)由包括控制雙向隔離閥的多個管線連接到柱，用于順序地供應或排出該供應或排出流體，其中所述雙向隔離閥具有α或α以上的開口直徑被稱作網(wǎng)絡閥門；其中所述柱至少在其高度的主要部分上被分成多個相鄰疊加區(qū)段Sk，各個區(qū)段Sk是由主要包括2個相繼的吸附床Ai、Ai+1和2個分配/提取板Pi、Pi+1的柱節(jié)段構成，其中所述板Pi、Pi+1分別緊接著布置在Ai和Ai+1之下；每一個區(qū)段Sk的分配/提取板Pi、Pi+1中的每一個具有單個公用網(wǎng)絡，用于流體F，D，R，E的順序供應和排出；每一個區(qū)段Sk的板Pi、Pi+1經(jīng)由外部主要旁通管Lk連接在一起，所述外部旁通管Lk經(jīng)由包括屬于板Pi或Pi+1的單個被稱作板閥Vi或Vi+1的雙向控制隔離閥的連接器連接到Sk的板Pi、Pi+1當中的每一個上，其中所述雙向控制隔離閥的開口直徑大于或等于數(shù)值α，用于順序供給或排除所述流體，或者供給流體到Pi中或從Pi排出流體；每一個旁通管Lk包括至少一個控制設備來限制在Lk中運動的流動速率，該設備被安裝在管線Lk上或在Sk的板的板閥Vi或Vi+1上旁通；其中每一個區(qū)段Sk的旁通管Lk經(jīng)由包括單個分別為VFk、VDk、VRk、VEk網(wǎng)絡閥門的單個管線連接到F-Net，D-Net，R-Net和E-Net網(wǎng)絡中的每一個上，其中所述網(wǎng)絡閥門具有α或以上的開口直徑，用于將與F，D，R，E對應的流體的順序供應進入所述區(qū)段Sk或從所述區(qū)段Sk排出；所述設備還包括多個外部二級旁通管Mk，管線Mk中的每一個經(jīng)由2個連接點來連接2個相鄰區(qū)段Sk-1和Sk；第一個連接點被布置在連接器上連接上區(qū)段Sk-1的下板Pi-1，且在Pi-1和板閥Vi-1之間；第二個連接點被布置在連接器上連接下區(qū)段Sk的上板Pi，且在Pi和板閥Vi之間；每一個外部二級旁通管Mk包括具有β或β以下的內部開口直徑的控制雙向閥門VMk，其中β≤0.6α；所述設備包括至少2個相鄰疊加區(qū)段Sk和Sk+1，其中每一個區(qū)段具有兩個分配/提取板，Sk包括由外部旁通管Lk連接在一起的板Pi和Pi+1，其中所述旁通管Lk經(jīng)由分別包括板閥Vi和Vi+1的兩個連接器被連接到柱，并且Sk+1包括由外部旁通管Lk+1連接在一起的板Pi+2和Pi+3，其中所述外部旁通管Lk+1經(jīng)由分別包括板閥Vi+2和Vi+3的兩個連接器被連接到柱；其中柱上的Sk的兩個連接器在它們兩者之間具有零度或20°或更少的相對于柱軸的偏移角，柱上的Sk+1的兩個連接器在它們兩者之間具有零度或20°或20°以下的相對于柱軸的偏移角，以及Sk的連接器具有相對于Sk+1的連接器而言的在70°-110°范圍內的平均偏移角。
2. 根據(jù)權利要求1的設備，其中除了包括頂板的柱頭以及任選的 包括下床和/或下板的柱底外，整個的柱是由兩個板的多個疊加區(qū)段組 成的，其中單個區(qū)段Sk的兩個連接器在它們之間具有零度或20°或更 少的相對于柱軸的偏移角，以及<壬何兩個相鄰疊加區(qū)l殳在它們兩者之 間具有在70°-110°范圍內的它們的連接器的平均偏移角。
3. 根據(jù)權利要求2或權利要求3的設備，其中任何區(qū)段Sk的連 接器在它們兩者之間具有基本上為零的偏移角以及任何兩個相鄰的疊 加區(qū)段在它們兩者之間具有基本上90。的它們的連接器的平均偏移角。
4. 根據(jù)前述權利要求中任一項的設備，其中區(qū)段Sk的每一個板 Pi 一皮分成多個面板DMEi,j,其中平行于一個方向的這些區(qū)段連接于單 個連接器(EMi)，用于供應流體和提取排出流體，以及其中對于區(qū)段Sk 的每一個板，單個區(qū)段Sk的這些板的平行片段面板的方向在它們之間 具有零度或20。或更少的偏移角，并且區(qū)段Sk的這些板的平行片段面 氺反的平均方向相對于相鄰區(qū)l爻Sk+1或Sk-l的面^1的平均方向而言具 有包括端值地在70。-90°范圍內的偏移角。
5. 根據(jù)權利要求1-3中任一項的設備，其中區(qū)段Sk的每一個板 Pi被分成多個面板DMEi,j,其中平行于一個方向的這些區(qū)段連接于單 個連接器(EMi),用于供應流體和提取該排出流體，其中對于屬于單個 區(qū)段Sk或屬于兩個疊加區(qū)段的兩個疊加相鄰板的每一個組裝件，這些 板中一個板的平行片段的方向相對于另一個板的平行片段的方向而言 具有包括端值地在70。-90°范圍內的偏移角。
6. 根據(jù)前述權利要求中任一項的設備，其中所述旁通管Lk所具 有的內徑至少等于連接到Lk的網(wǎng)絡閥門的最大開口直徑。
7. 根據(jù)前述權利要求中任一項的設備，其中整個的柱，可能除了 包括頂板的柱頭外，是由所述相鄰疊加區(qū)段Sk構成的，該柱包括類似 于與下吸附床An對應的^反Pn的下^T出管線。
8. 根據(jù)前述權利要求中任一項的設備，其中所述旁通管Lk包括 用于限制在Lk中流動循環(huán)的至少一種控制設備，它作為旁通管被安裝 在Sk的板Pi的板閥Vi+1附近。
9. 根據(jù)權利要求8的設備，其中作為旁通管安裝在板閥Vi+1附 近的用于限制在Lk中的流動循環(huán)的設備包括控制閥門，其中所述控制 閥門具有比Vi+1的開口更小直徑的開口。
10. 才艮據(jù)前述^又利要求中任一項的設備，其中30 mm《1.7x p《 a《600 mm。
11. 通過使用根據(jù)前述權利要求中任一項的設備分離產(chǎn)物的方法， 其中在一個周期中 各個管線Lk順序地用于將流體F, D, R, E在它們的標稱流動 速率下，經(jīng)由串聯(lián)的相應—反閥和相應的網(wǎng)絡閥門，循環(huán)到Sk的每一個 斗反或乂人Sk的每一個板循環(huán)出來； 通過使用從該設備的板中引出的內部流股，在其中連接到Lk的 網(wǎng)絡閥門沒有打開的時間段的至少 一 部分中，在低于主要外部旁通管 Lk中的每一個的流體F、 D、 R、 E的標稱流動速率的流動速率下進4亍 沖洗，和再循環(huán)到該設備的另一個板，并且當連接到Lk的網(wǎng)絡閥門打 開時，Lk的全部內部沖洗都停止； 通過使用從該設備的板中引出的內部流股，在該時間段的至少一 部分中，在低于外部二級旁通管Mk當中的每一個的流體F、 D、 R、 E 的標稱流動速率的流動速率下進行沖洗，并再循環(huán)到設備的另一個板。
12. 根據(jù)權利要求ll的方法，其中通過將來自Sk的上板Pi的流 股進行循環(huán)到Sk的下板Pi+1來進行Lk的沖洗。
13. 根據(jù)權利要求11或權利要求12的方法，其中通過將來自Sk-l 的下板Pi+1的流股進行循環(huán)到Sk的上板Pi來進行Mk的沖洗。
14. 根據(jù)權利要求11-13中一項的方法，其中在Sk不連接到用于 順序供應或順序排出的流體網(wǎng)絡的任何時間段中以及連接到Sk的網(wǎng)絡 閥門之一被打開以將流體供應到上板Pi或從上板Pi排出流體的時間段 緊接之前，Lk的內部沖洗是從Sk的上板Pi到Sk的下板Pi+l進行的。
15. 根據(jù)權利要求11-14中任一項的方法，其中對于每一個旁通管 Lk,在其中連接到Lk的網(wǎng)絡閥門沒有打開時的整個時間段中沖洗Lk。
16. 根據(jù)權利要求11 - 15中任一項的方法，用于從主要含有8個 碳原子的芳族烴的原料中分離對二甲苯。
17. 根據(jù)權利要求11 - 15中一項的方法，用于從主要含有8個碳 原子的芳族烴的原料中分離間二曱苯。
18. 根據(jù)權利要求11-15中一項的方法，用于從包括該烴類的烴 原料中分離至少一種正鏈烷烴。
全文摘要
本發(fā)明涉及包括有限數(shù)量的大直徑閥門的模擬移動床吸附分離設備。根據(jù)本發(fā)明，設備包括具有多個區(qū)段S_k的柱，該區(qū)段具有帶有單個分配網(wǎng)絡的2個堆積板P_i，各區(qū)段S_k包括經(jīng)由大直徑板閥V_j連接到Sk的每一個板P_j上的主要外部旁通管L_k，和二級外部旁通管M_k包括連接到相鄰區(qū)段S_k-i上的小直徑閥門V_Mk。各個管線L_k包括流量限制設備并且它經(jīng)由單個大直徑閥門連接到每一流體網(wǎng)絡。此外，從管線L_k到柱的支管在S_k內部偏移20°的最大角度以限制管線Lk的體積，以及在兩個相鄰區(qū)段Sk和Sk+1之間偏移了在70°-110°范圍內的平均角度，從而不致于使得機械強度變弱。該板優(yōu)選包括具有平行片段的面板DME_ij，它的方向將對于每一個板或一對板發(fā)生變化。本發(fā)明還涉及使用所述設備的分離方法。
文檔編號B01D15/18GK101636209SQ200880007534
公開日2010年1月27日 申請日期2008年2月14日 優(yōu)先權日2007年3月9日
發(fā)明者F·奧吉爾, G·霍蒂爾, P·勒弗萊夫, S·勞雷特 申請人:Ifp公司