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《模拟移动床吸附分离技术_马淑芬》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、北京石油化工学院学报第11卷第1期Vol.11No.1JournalofBeijingInstituteof2003年3月Mar.2003Petro-chemicalTechnology模拟移动床吸附分离技术马淑芬杨春育佟泽民何晓明(北京石油化工学院化学工程系,北京102617)(辽河石油勘探局石化研究所,124010)朱建华(石油大学,北京102249)摘要介绍了模拟移动床吸附分离技术的原理及应用,指出模拟移动床主要用于正构烷烃、二甲苯的分离;阐述了关于此技术国内外的研究进展,目前的研究主要体现在吸附剂-脱附剂的选择和通过对模型的研究以测定吸附分离过程
2、的基础数据,同时还采用一些方法将分离体系由二组分扩充为三组分;介绍了我国对于此技术的研究状况及存在的问题。关键词模拟移动床;吸附分离;应用中图法分类号TQ028人类对吸附的认识和应用可追溯到远古时影响了吸附效率。而模拟移动床吸附操作具有代,近30年以来,新型吸附剂的开发为吸附分固定床良好的装填性能和移动床可连续操作的[2]离技术的进一步应用打下了基础。合成沸石分优点,并能保持吸附塔在等温、等压下操作。子筛的发明、吸附循环分离技术的发明、变压吸模拟移动床分离原理如图1所示,进料是附技术的成功开发,在吸附领域取得突破性的A、B二元混合物,脱附剂D。吸附强度次
3、序是进展;模拟移动床吸附分离技术的成功开发,使D>A>B。吸附床分四个区域:吸附分离技术成为化学工业和石油化学工业中重要的分离过程,奠定了吸附分离技术在现代工业中的重要地位。模拟移动床过程通称Sobex,是20世纪60年代由美国UOP公司首先提出并开发的一项新分离技术。由于兼有固定床和流动床的优点,能对沸点相近或分子量较大及热敏性的有机混合液进行有效分离,在工业中得到广泛应[1]用,近来引起不少学者的关注。1模拟移动床分离技术原理1.1分离原理图1模拟移动床吸附分离原理示意图传统固定床吸附分离操作简单,易于实施,属间歇操作,故处理量少、不易实现自动控制;
4、Ⅰ区:向上移动的D优先吸附进料中的A连续移动床降低了吸附剂的寿命,使生产成本和微量B,同时置换出已吸附的部分D,在该区增加,同时固体吸附剂很难实现轴向活塞流动,底部将抽余液B+D部分排出,部分循环;Ⅱ区:该区底部上升的含A+B+D的吸附剂,与顶部下降的含A+D的物料逆流接触,收稿日期:2002-07-02吸附强度A>B,B脱附,上升的吸附剂只含A第1期马淑芬等.模拟移动床吸附分离技术35+D,靠调节流量,B可完全脱附;1.2吸附剂-脱附剂选择Ⅲ区:D自此区顶部入塔,与底部上升的对此类工业化大型装置,除需解决其工艺含A+D的吸附剂逆流接触,D置换出A,同时
5、条件和相应设备外,开发性能优良的吸附剂及[3]从底部抽出一部分作为抽出液,其余流进Ⅱ区相应的脱附剂是最基本的。起回流液的作用;工业吸附剂应具备如下特性:高吸附容量、Ⅳ区:该区底部上升的吸附剂D与塔顶循高吸附选择性、对被吸附组分吸附-脱附速率环返回塔底的B+D逆流接触,按吸附平衡,B快、使用寿命长和操作条件稳定等。部分被吸附,D被部分置换与新鲜D一并进入一个吸附分离工艺能否成功与脱附剂也有Ⅲ区以循环利用,减少了所需新鲜脱附剂的循很大关系,脱附剂须:①与吸附剂及原料各组分环量。相匹配;②不干扰吸附剂对原料各组分的选择Ⅰ区底部抽余液主要含有B+D,Ⅲ区底吸附;
6、③适当流速下能迅速将吸附剂吸附的各部抽出液主要含有A+D。Ⅱ区组分为A+B组分置换出来,而本身不被强烈吸附;④易从流+D,Ⅲ区为A+D,Ⅳ区为B+D。出液中分离出来,其沸点与原料中各组分沸点如图2所示,在程序控制下,通过旋转阀的差须>8.3℃。步进,定期启闭切换吸附塔各塔节进出料和解在一个系统中吸附剂-脱附剂是一个整吸剂阀门,使各液流进入口位置不断变化,模拟体,与各自特性、原料组分及操作参数等因素有了固体吸附剂在相反方向上的移动。阀门未切关;与吸附剂床层费用、分离脱附剂费用等也有换前,对每个塔节而言是固定床间歇操作,当塔关。一般吸附剂不同,脱附剂也不同;
7、即使是同节较多和各阀门不断切换,或采用多通道旋转一吸附剂,如分离对象及分离工艺不同,脱附剂阀不停转动时,吸附塔是“连续操作的移动床”。也不一样。2模拟移动床的应用模拟移动床实现了生产过程连续化,产品纯度和回收率可达到较理想的水平,故得到了广泛应用。世界上以此技术所建分离装置已有80多套,总产量在680万t/a以上,占主导地位[4]的是对二甲苯分离和正构烷烃分离。2.1正构烷烃分离第一个UOPSorbex工艺是1962年以UOPMolex工艺申请了专利,用于从支链烷烃、环烷烃和芳烃中分离正构烷烃。该装置于1964年建成,旋转阀性能极好,只需进行常规维护。据
8、[5]报道,UOPMolex工艺从支链烷烃和芳烃中图2模拟移动床吸附分离操作示意
