本發(fā)明涉及一種降低吸附分離裝置吸附塔與旋轉(zhuǎn)閥間床層管線殘余液體影響的方法，屬于物質(zhì)的吸附分離領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：對二甲苯是化學(xué)和纖維工業(yè)中重要的原料之一，從碳八芳烴同分異構(gòu)體中獲取對二甲苯的方法有吸附分離、結(jié)晶和分餾三種方法，其中吸附分離方法應(yīng)用更為廣泛。吸附分離對于沸點(diǎn)差極小的同分異構(gòu)體之間的分離或具有不同結(jié)構(gòu)特征的不同組分之間的分離非常有效，可用于對二甲苯與其它碳八芳烴同分異構(gòu)體的分離、正構(gòu)烷烴與其它結(jié)構(gòu)烴類的分離等。吸附分離工藝在文獻(xiàn)中有廣泛描述。例如：ChemicalEngineeringProgress，66卷第9期)1970年9月版的第70頁提供了涉及對二甲苯回收裝置的描述。關(guān)于分離適用的吸附劑和解吸劑，模擬移動(dòng)床系統(tǒng)的機(jī)械部件(包括用于分配液流的旋轉(zhuǎn)閥，吸附室和控制系統(tǒng)的內(nèi)部描述)，目前已有大量的參考文獻(xiàn)。使用模擬移動(dòng)床通過與固體吸附劑來連續(xù)分離液體混合物的組分的原理如US2,985,589中所述。US3,97,620將模擬移動(dòng)床的原理應(yīng)用到回收C8芳香族化合物原料流中的對二甲苯。US4,326,092則描述了從C8芳香族化合物流中回收間二甲苯的方法。處理C8芳香族化合物的吸附分離單元一般采用吸附劑與原料流的模擬逆流運(yùn)行，這種模擬是利用已有的商用技術(shù)進(jìn)行，其中吸附劑置于一個(gè)或多個(gè)吸附劑圓柱室內(nèi)，并且該工藝所涉及的料流進(jìn)入和離開該室的位置會(huì)沿著移動(dòng)床的軸向均勻而緩慢地移動(dòng)，正常情況下，該過程應(yīng)至少有4股物料(原料、解吸劑、萃取液和萃余液)，原料流和解吸劑流進(jìn)入該室的位置與萃取液和萃余液離開該室的位置在相同方向上以設(shè)定的間距同時(shí)快速步進(jìn)移動(dòng)。轉(zhuǎn)移點(diǎn)位置的每次步進(jìn)移動(dòng)間，都從該室內(nèi)不同床中輸送或移走液體。典型的模擬移動(dòng)床吸附分離過程至少包括兩股進(jìn)料，原料(F)和解吸劑(D)，至少兩股出料，萃取液(E)和萃余液(R)，其中萃取液中富集目的產(chǎn)品；各股物料進(jìn)出吸附塔的位 置周期性移動(dòng)，沿吸附塔內(nèi)液體物料流動(dòng)方向，各進(jìn)出物料的次序?yàn)榻馕鼊?D)、萃取液(E)、原料(F)和萃余液(R)，吸附塔內(nèi)物料循環(huán)構(gòu)成一個(gè)首尾相接的閉環(huán)?？刂莆锪线M(jìn)出吸附塔的設(shè)備可以是旋轉(zhuǎn)閥，也可以是一系列開關(guān)閥。吸附分離過程中，有多股物料共用輸送管線進(jìn)出吸附塔，對于進(jìn)出吸附塔某一床層位置的管線而言，會(huì)依次通過萃余液(R)、原料(F)、萃取液(E)和解吸劑(D)。管線中前一次殘余的物料會(huì)污染流經(jīng)該管線的物料，對模擬移動(dòng)床吸附分離過程造成不利的影響，尤其是當(dāng)模擬移動(dòng)床吸附分離過程用于生產(chǎn)高純度的產(chǎn)品時(shí)，管線中殘留的原料會(huì)污染萃取液，造成無可挽救的不利影響。US3,201,491、US5,750,820、US5,884,777、US6,004,518和US6,149,874都教導(dǎo)將用于置換原料流輸送到吸附室中的管線，作為提高回收萃取液純度的途徑。當(dāng)管線隨后用于該室萃取液時(shí)，這種置換避免了萃取液被該管線中所殘余的原料的殘余組分污染。CN101,128,409A則用介于原料輸入點(diǎn)與萃余液抽出點(diǎn)之間的吸附區(qū)內(nèi)物流置換輸送過萃余液的管線殘留流到萃余液分離裝置。CN1106370A對現(xiàn)有的置換量進(jìn)行了改進(jìn)計(jì)算；工廠實(shí)際數(shù)據(jù)表明：吸附分離裝置所占用的分離能耗在二甲苯分離是占有極大的比例?，F(xiàn)有置換存在如下缺陷：1)對于剛輸送過原料的床層管線，采用與解吸劑相近或是全為解吸劑將管線內(nèi)殘余的液體置換到吸附塔內(nèi)，二次置換措施會(huì)導(dǎo)致置換量過大，破壞吸附塔內(nèi)濃度分布，浪費(fèi)了裝置加工能力，也沒有對輸送過解析劑、萃取液和萃余液的管線進(jìn)行置換；2)由于每一個(gè)床層管線在吸附塔內(nèi)部有著不同的進(jìn)出管線部分，會(huì)造成置換不完全，直接影響萃取液中產(chǎn)品純度；3)輸送解吸劑的床層管線中殘余的解吸劑都被下一次的萃余液直接送入到萃余液分離精餾塔內(nèi)，增加了輸送能耗和進(jìn)一步的精餾分離過程中的能耗和物耗。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了克服現(xiàn)有模擬移動(dòng)床技術(shù)中只對輸送過原料的管線采用近乎純解析劑進(jìn)行置換面造成的置換不徹底和能耗大等缺陷，本發(fā)明提供一種降低吸附分離裝置吸附塔與旋轉(zhuǎn)閥間床層管線殘余液體影響的方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：一種降低吸附分離裝置吸附塔與旋轉(zhuǎn)閥間床層管線殘余液體影響的方法，旋轉(zhuǎn)閥與吸附塔的每一床層都有一根床層管線相連通，在旋轉(zhuǎn)閥非切換的穩(wěn)定期間，床層管線中有四根主管線分別輸送解吸劑、萃取液、原料和萃余液，有三根輔助管線用于置換，其特征在 于：利用現(xiàn)有三根輔助管線置換將要用于輸送解吸劑、原料和萃余液的床層管線，利用一進(jìn)二出轉(zhuǎn)換閥在旋轉(zhuǎn)閥步進(jìn)結(jié)束后的起始段置換將用于輸送萃取液的床層管線。上述三根置換管線都可用于置換解吸劑床層管線、萃余液床層管線或萃取液床層管線中的任何一種，至于何種置換管線置換何種物料管線，并無特殊要求。模擬移動(dòng)床床層管線共有四種物料管線，分別為解吸劑輸送管線、萃取液輸送管線、進(jìn)料管線和萃余液輸送管線。將解吸劑和萃取液床層管線之間床層管線作為解吸劑置換管線；將原料與萃余液床層管線之間床層管線作為原料置換管線；將萃余液與解吸劑床層管線之間床層管線作為萃余液置換管線。解吸劑置換管線、萃余液置換管線和萃取液置換管線所選用的置換物料與所對應(yīng)的物料管線下次輸送的物料相同，即下次輸送什么就用什么置換。模擬移動(dòng)床床層輸送管線是循環(huán)使用的，同一根管線循環(huán)順序依次為萃余液、進(jìn)料、萃取液、解吸劑、萃余液，然后再依次循環(huán)，因此，剛輸送過萃取液的管線用解吸劑置換，依次類推。本申請?jiān)诒Ａ羲姆N物料管線的基礎(chǔ)上，將目前工藝的一次置換進(jìn)和一次置換出、二次置換工藝及其所采用的管線用于置換殘余料，大幅度降低了殘余液的影響，且操作簡單、成本低廉。解吸劑置換管線一端接到吸附塔床層，另一端通過旋轉(zhuǎn)閥接到萃取液輸送管線；原料置換管線一端接到吸附塔床層，另一端接至萃余管線上；萃余液置換管線一端接到吸附塔床層，另一端接至解吸劑輸送管線。萃取液輸送管線上設(shè)置有時(shí)間控制的一進(jìn)兩出的轉(zhuǎn)換閥，進(jìn)口來自旋轉(zhuǎn)閥，出口有兩個(gè)，在步進(jìn)結(jié)束后的一段時(shí)間內(nèi)出口接到原料管線，之后接到萃取液管線，實(shí)現(xiàn)在每一個(gè)步進(jìn)周期的置換狀態(tài)和正常采出狀態(tài)；當(dāng)出口接到原料管線便形成了萃取液置換管線。置換剛輸送過原料管線時(shí)，開關(guān)流量閥通向原料槽，通過泵體將混合進(jìn)料管線中的原料抽出，過置換后，開關(guān)流量閥通向萃取液輸送管線，上述一段時(shí)間內(nèi)指的就是通過泵體將混合進(jìn)料管線中的原料抽出，并用萃取液過置換所用時(shí)間。即對剛輸送過原料管線的置換是將管線中殘留的原料抽出，因?yàn)閯傒斔瓦^原料的混合進(jìn)料管線下次輸送的是萃取液，因此當(dāng)殘留的原料抽完后，接著出來的就是萃取液(產(chǎn)物)，為了避免萃取液被污染，因此需要過置換，即確保殘留原料完全置換后，再將開關(guān)流量閥通向萃取液輸送管線。上述順流置換完全不用于現(xiàn)有的逆流置換方式，本申請置換方向與輸送萃取液的方向一致，保障了沒有置換不到的死體積和也沒有因流向改變而導(dǎo)致的置換不完全的情況。對解吸劑置換管線的置換為過置換，對萃余液置換管線的置換為欠置換，對萃取液置 換管線的置換為過置換，對原料置換管線進(jìn)行欠置換。剛輸送過萃取液的萃取液輸送管線下次輸送的是解吸劑，為了減少污染，需要過置換。因?yàn)閯傒斔瓦^解吸劑的解吸劑輸送管線下次輸送的是萃余液，少許的解吸劑并不會(huì)影響萃余液的質(zhì)量，因此，無需過置換；剛輸送過原料的的原料輸送管線下次輸送的是萃取液，為保障萃取液的純度,需要過置換；剛輸送過萃余液的萃余液輸送管線下次輸送的是原料，也無需過置換；本申請過置換是指，置換量稍大，保證被置換管線中殘留物質(zhì)已完全被置換，欠置換指置換管線內(nèi)的物質(zhì)大部分被置換即可。解吸劑置換管線、原料置換管線和萃余液置換管線上均設(shè)有帶有流量控制的開關(guān)閥和輸送泵。這樣可通過流量的控制來控制置換的程度。本申請方法取消了一次置換出和一次置換進(jìn)、二次置換進(jìn)方式，并將一次置換出和一次置換進(jìn)、二次置換進(jìn)管線用于置換解吸劑輸送管線、萃取液輸送管線和萃余液輸送管線，并采用流量控制方式使其分別達(dá)到過置換和欠置換狀態(tài)。本申請方法適于回收各種烴和其它化學(xué)產(chǎn)品，包括將芳香族化合物的混合物分離成特定的芳香異構(gòu)體，非線型脂族、烯烴和線型的分離，從包含芳香化合物和鏈烷烴的混合物中分離用在醫(yī)藥和精細(xì)化學(xué)藥品中的手性化合物，例如醇和醚的含氧物、糖的碳水化合物等。優(yōu)選是從C8芳香化合物的混合物中回收對二甲苯或間二甲苯，這種C8芳香化合物通常來自通過重石腦油的催化重整，或者通過這種復(fù)合物的富含芳香族化合物流的烷基轉(zhuǎn)移或是異構(gòu)化得到，該C8芳香族一般包括二甲苯異構(gòu)體和異丙苯的混合物。本發(fā)明未提及的技術(shù)均參照現(xiàn)有技術(shù)。本發(fā)明一種降低吸附分離裝置吸附塔與旋轉(zhuǎn)閥間床層管線殘余液體影響的方法，在保留四種物料管線的基礎(chǔ)上，將目前工藝的一次置換進(jìn)和一次置換出、二次置換工藝及其所采用的管線用于置換物料管線并置換殘留物料，大幅度降低了殘余液的影響，且操作簡單、成本低廉。附圖說明圖1為本申請模擬移動(dòng)床吸附的簡化示圖。圖中，1為旋轉(zhuǎn)閥，2為吸附塔。具體實(shí)施方式為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容 不僅僅局限于下面的實(shí)施例。圖1中，VE，VF，VR、VD分別是帶有流量控制的開關(guān)閥，可以有效地控制置換狀態(tài)。D、F分別是解吸劑和原料，由輸送管線送入模擬移動(dòng)床，E、R分別是萃取液和萃余液，由輸送管線送出模擬床。V是一進(jìn)二出的開關(guān)流量閥(三向閥)，步進(jìn)結(jié)束后的一段時(shí)間內(nèi)，作為置換通向F，置換結(jié)束后通向E。實(shí)施例1降低吸附分離裝置吸附塔與旋轉(zhuǎn)閥間床層管線殘余液體影響的方法，旋轉(zhuǎn)閥與吸附塔每一床層都有一根床層管線相連，在旋轉(zhuǎn)閥非切換的穩(wěn)定期間，床層管線中有四根主要管線分別輸送解吸劑、萃取液、原料和萃余液，有三根輔助管線用于置換。利用現(xiàn)有三根輔助管線置換將要用于輸送解吸劑、原料和萃余液的床層管線，利用一進(jìn)二出轉(zhuǎn)換閥在旋轉(zhuǎn)閥步進(jìn)結(jié)束后的起始段置換將用于輸送萃取液的床層管線。將解吸劑和萃取液床層管線之間床層管線作為吸附劑置換管線；將原料與萃余液床層管線之間床層管線作為原料置換管線；將萃余液與解吸劑床層管線之間床層管線作為萃余液置換管線。解吸劑置換管線一端接到吸附塔床層，另一端通過旋轉(zhuǎn)閥接到萃取液輸送管線；原料置換管線一端接到吸附塔床層，另一端接至萃余管線上；萃余液置換管線一端接到吸附塔，另一端接至解吸劑輸送管線；復(fù)用萃取液床層管線，置換管線中殘余原料。所有置換管線均設(shè)有帶有流量控制的開關(guān)閥和相關(guān)輸送泵。對解吸劑置換管線的進(jìn)行過置換；對萃取液置換管線的進(jìn)行過置換；對原料置換管線進(jìn)行欠置換；對萃余液置換管線進(jìn)行欠置換。萃取液置換管線設(shè)置有時(shí)間控制一進(jìn)兩出的轉(zhuǎn)換閥，進(jìn)口來自旋轉(zhuǎn)閥，出口有兩個(gè)，在步進(jìn)結(jié)束后的一段時(shí)間內(nèi)接到原料管線，之后接到萃取液管線，實(shí)現(xiàn)在每一個(gè)步進(jìn)周期的置換狀態(tài)和正常采出狀態(tài)。為了證實(shí)本申請預(yù)期的改進(jìn)，利用ASPENChromatography模擬比較從C8芳香族化合中回收間二甲苯和對二甲苯；該模型單元具有在2個(gè)塔之間分開的24個(gè)吸附床和24個(gè)與吸附塔內(nèi)每個(gè)床層相連的管線接口中，四種工藝管線接口和相關(guān)輔助管線。對于從混合二甲苯中以分離PX為目的化工過程，原料組成如下，(數(shù)據(jù)已按C8芳烴進(jìn)行過歸一化)：表一原料中C8芳烴的組成EB0.140PX0.222MX0.514OX0.124當(dāng)前第1頁1 2 3