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

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

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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 C_8, 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 С_8, 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 раб