專利名稱：分離液體混合物組分的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分離方法，更具體而言，本發(fā)明涉及一種利用一個或多個吸附柱通過選擇性吸附來分離液體混合物組分的方法。
US5026482描述了一種在多級吸附柱系統(tǒng)中分離含有易吸附組分(A)和不易吸附組分(B)的液體原料的方法，其中所說的多級吸附柱以預(yù)定的時間順序循環(huán)操作，每一吸附柱內(nèi)均裝有吸附劑，該吸附劑對組分(A)、組分(B)和液體脫附劑(D)的相對吸附能力的順序依次為D≥A＞B，所說的方法包括每一吸附柱依將進行的下述順序的操作步驟(a)使原料通過吸附柱選擇性地吸附易吸附組分(A)，同時排放出富含組分(B)的物料流;
(b)用易吸附組分(A)按照與原料同向流動的方向淋洗吸附柱，由此從吸附柱中置換出不易吸附組分(B)，并且從吸附柱中排出含有易吸附組分(A)和不易吸附組分(B)之混合物的物料流;
(c)用一種液體脫附劑(D)淋洗吸附柱，因此從吸附床中置換出易吸附組分(A)和不易吸附組分(B)，并由所說的吸附柱排出富含組分(A)的物料流;以及(d)用組分(B)淋洗吸附柱，從而由所說的吸附柱中置換出液體脫附劑(D)并從中排出含有不易吸附組分(B)和液體脫附劑(D)的物料流。
該方法也還可以進一步包括(e)分離步驟(C)得到的含有易吸附組分(A)和脫附劑(D)的物料流，并且利用一部分分離后的脫附劑(D)作為步驟(C)所用脫附劑(D)的來源;以及(5)分離步驟(d)得到的含有不易吸附組分(B)和液體脫附劑(D)的物料流，并且利用一部分分離后的脫附劑(D)作為步驟(C)所用脫附劑(D)的來源。
根據(jù)US5026482所列舉的實例，其中吸附劑的相對吸附能力順序為D＞A＞B，這樣一個實例為醋酸和水的分離，該方法中，易吸附組分(A)為醋酸，不易吸附組分(B)是水，液體脫附劑(D)是丙酮，而吸附劑為活性炭。
按照US5026482所述實例，通過蒸餾可以分離步驟(d)中含有(B+D)的物料流，得到富含(D)和富含(B)的物料流。但是，該方法并不十分令人滿意，因為如蒸餾步驟可能會增加成本。
本發(fā)明人現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)分離含有易吸附組分(A)和不易吸附組分(B)的液體原料混合物組分的方法中，其中吸附劑對組分(A)、組分(B)和液體脫附劑(D)的相對吸附能力的順序依次為D＞A＞B，通過選擇一種與不易吸附組分(B)不互溶的液體作為脫附劑(D)，可以很容易地使組分(B)和液體脫附劑(D)分離。
因此，本發(fā)明提供了一種分離含有易吸附組分(A)和不易吸附組分(B)的液體混合物組分的方法，其中吸附柱中的吸附劑對組分(A)和組分(B)以及液體脫附劑(D)的相對吸附能力的順序依次為D＞A＞B，該方法包括以下順序的步驟(a)使液體混合物通過裝有吸附劑的吸附柱選擇性地吸附其中的易吸附組分(A)，同時排放出富含組分(B)_的物料流;
(b)用一種與不易吸附組分(B)不互溶的液體脫附劑(D)淋洗經(jīng)過步驟(a)后的吸附柱中的吸附劑，從中易吸附組分(A)被脫附劑(D)置換出來，從吸附柱中排放出包含有易吸附組分(A)和不易吸附組分(B)之混合物的第一液相物流，并排放出包含有液體脫附劑(D)和易吸附組分(A)之混合物的第二液相物流;以及(c)從經(jīng)過步驟(b)后的吸附柱內(nèi)的吸附劑中熱法排出脫附劑(D)。
所說的步驟(C)可以這樣進行使吸附劑與一種熱的氣體、蒸汽和/或液體接觸，和/或直接或間接加熱吸附劑。步驟(C)優(yōu)選在升高的溫度下使吸附劑與含有不易吸附組分(B)的蒸汽接觸，并且從吸附柱中排出含有脫附劑(D)和不易吸附組分(B)的蒸汽和/或液體物流。脫附劑可以(但非必須)與不易吸附組分(B)形成共沸物，因此，從吸附柱中排出的蒸汽物流中含有脫附劑(D)與不易吸附組分(B)的共沸混合物。在接下來的非必須步驟(d)中，使由吸附柱排出的含有脫附劑(D)和不易吸附組分(B)的，最好是它們的共沸物形式的蒸汽物流冷凝形成富含不易吸附組分(B)的第一液相和富含脫附劑(D)的第二液相，然后再將兩相分離開來?？梢詫?但非必須)來自步驟(d)的富含不易吸附組分(B)且同時會有作為污染物存在的少量組分(D)的第一液相進行分離以回收脫附劑(D)，再回收組分(B)?？梢詫?但非必須)來自步驟(d)的富含脫附劑(D)且還含有作為污染物存在的少量組分(B)的第二液相進行分離以便回收不易吸附組分(B)，再回收脫附劑(D)。組分(D)可再循環(huán)用于步驟(b′)，也可以在經(jīng)過處理恢復(fù)純度后再循環(huán)使用。
本發(fā)明通過使用與組分(B)不互溶的，并且在升高的溫度下還可以與組分(B)形成共沸混合物的液體脫附劑(D)解決了上述問題。
當液體脫附劑(D)不如易吸附組分(A)和不易吸附組分(B)稠時，在步驟(b)中優(yōu)選用液體脫附劑(D)以下流方向淋洗吸附柱。當液體脫附劑(D)比易吸附組分(A)和不易吸附組分(B)稠時，在步驟(b)中優(yōu)選用液體脫附劑(D)以上流方向洗滌吸附柱。
對于工業(yè)化可操作的方法而言，優(yōu)選在步驟(b)中用少量脫附劑(D)通過吸附柱而置換出大量的組分(A)。例如，用5個床體積以內(nèi)的脫附劑(D)通過吸附柱置換出至少80%的組分(A)。具體情況取決于與該方法有關(guān)的諸因素如使用吸附柱的數(shù)目，每步的時間長短，進行置換步驟(C)時的溫度，組分(A)、(B)和(D)的濃度以及所用的吸附劑。
在步驟(b)中從吸附柱排出的含有脫附劑(D)和易吸附組分(A)之混合物的第二液相物流，例如可以被送入蒸餾區(qū)，在該區(qū)，脫附劑(D)與組分(A)的混合物被分離成組分(A)和脫附劑(D)，后者可再循環(huán)用于本發(fā)明方法。為了利于組分(A)和脫附劑(D)在蒸餾區(qū)分離，特別優(yōu)選沸點低于組分(A)的脫附劑(D)。
液體脫附劑(D)是與組分(B)不溶混的且最好是能與組分(B)形成共沸物的任何適用的液體。
適用的組分(D)可以是具有所要求特性的醇、醚、酯、酮或烴。脫附劑(D)優(yōu)選二異丙醚(DIPE)、甲基叔丁基醚、甲基異丁基酮或乙酸甲酯，最優(yōu)選二異丙醚(DIPE)。低沸點烴，例如正戊烷或甲苯也可以使用。雖然尚不能期望有任何理論來定義，但相信，與組分(A)和(B)表現(xiàn)出三組分互溶區(qū)小的脫附劑(D)是本發(fā)明方法特別適用的。
吸附柱中所用的吸附劑可以是任何對脫附劑(D)、組分(A)和組分(B)的吸附能力依次為(D)＞(A)＞(B)的吸附劑，例如活性炭，如由椰子殼或酚醛樹脂衍生而得的那些活性炭。優(yōu)選的吸附劑最好是按US4917835所述方法由酚醛樹脂制備而成的高微孔活性炭。US4917835描述了一種生產(chǎn)成型多孔炭制品的方法，該方法包括(a)將酚醛樹脂混合物不完全地凝固為固體，(b)粉碎該不完全凝固的樹脂，(c)將所得粉碎的樹脂制成預(yù)定形狀，(d)燒結(jié)復(fù)合樹脂得到形狀穩(wěn)定的燒結(jié)產(chǎn)品，以及(e)碳化該成型產(chǎn)品;凝固步驟(a)所選用的溫度和時間要能達到足夠的凝固程度以便得到可燒結(jié)產(chǎn)品。根據(jù)US4917835，酚醛樹脂是已知材料。它們是由苯酚與醛如甲醛反應(yīng)而制得的。經(jīng)過最初的縮合反應(yīng)得到的部分縮合產(chǎn)物。為了生產(chǎn)當進一步加熱時可完全凝固的這種樹脂，可以采用縮合反應(yīng)。另外，為了生產(chǎn)出酚醛清漆樹脂，也可進行縮合反應(yīng)，所說的酚醛清漆樹脂只有當其與另外的交聯(lián)劑如六亞甲基甲胺(亦稱“六胺”或“hex”)混合時才是可凝固的。優(yōu)選使用六胺凝固的酚醛清漆樹脂。根據(jù)US4917835，為了生產(chǎn)出能夠令人滿意地被燒結(jié)的粉碎樹脂，必需控制不完全凝固步驟的溫度和時間以及交聯(lián)劑的用量。按照US4917835，燒結(jié)步驟可以采用加熱酚醛樹脂顆粒，加壓，或加熱加壓同時進行。按照US4917835，碳化過程為在600℃以上的溫度下加熱成型制品，加熱時間可以是如1-48小時。碳化步驟至少在一定程度上可以在隋性氣氛或真空中進行，然后該碳化的碳隨之基本上被活化。用于本發(fā)明方法的典型活性炭是由酚醛樹脂衍生的炭而制備的，所說的炭是按照US4917835方法經(jīng)過在空氣、蒸汽、和/或二氧化碳氣氛中活化的，其中優(yōu)選在二氧化碳或蒸汽中活化，但是其它的化學(xué)活化形式也可采用。用二氧化碳或蒸汽活化的步驟可與炭制備過程中碳化過程同時進行。優(yōu)選在800℃用二氧化碳活化炭。活化炭最好失重大約10-50%。
本發(fā)明方法的步驟(a)、(b)和(c)可以采用任何適宜的壓力，一般為一個大氣壓。
步驟(a)和(b)可以采用任何適宜的溫度，只要在步驟(b)要能夠保持第一液相與第二液相的相分離狀態(tài)即可。當脫附劑(D)為DIPE時，步驟(b)最好在低于40℃的溫度下進行以便保持第一和第二液相物流的相分離狀態(tài)。
通過使吸附劑與含有組分(B)的熱蒸汽和/或液體接觸，和/或用熱氣體加熱和/或單獨直接和/或間接加熱吸附劑可以使步驟(C)的溫度升高。
本發(fā)明的方法可以用單級吸附柱操作，但優(yōu)選用多級吸附柱按本領(lǐng)域已知的彼此之間的相控關(guān)系循環(huán)操作。
每一步驟中液體物流通過吸附柱的流速是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的一般流速，例如每小時10個床體積以下。
在本發(fā)明的一種特別優(yōu)選的實施方案中，提供了一種分離含水流出液流中(A)與(B)水的方法，其中(A)為碳原子數(shù)n=1-6的一種或一種以上的羧酸，如甲酸、乙酸、丙酸或丁酸。含水流出液流最好是在石腦油、丁烷等的氧化反應(yīng)中;鏈烷醇，如甲醇或其反應(yīng)衍生物的羰基化過程方法中;或其它工業(yè)過程中產(chǎn)生的。一般這種含水流出液流其水中可以含有100ppm到20%(wt)的羧酸，但是羧酸濃度低些或高些也是可以的。這種系統(tǒng)適用的吸附劑是由酚醛樹脂得到的一種微孔活性炭。
下面參照附圖來詳細說本發(fā)明，其中

圖1-3為示意圖，表示按本發(fā)明方法步驟操作的吸附柱。圖4代表實施本發(fā)明步驟(a)、(b)和(c)所用的設(shè)備，圖5-8代表該方法所得結(jié)果的圖示。
圖1示出了本發(fā)明步驟(a)。含有組分(B)水和組分(A)乙酸之類的羧酸的混合物經(jīng)入口(11)向上流通過裝有活性炭吸附劑的吸附柱(1)。富含水(B)的物料流通過出口(12)排出吸附柱。根據(jù)吸附劑的吸附能力，為組分(A)達到如5000-10000ppm(重量)的乙酸時，可以有高達10個床體積的混合液通過吸附柱。在步驟(a)結(jié)束時，炭吸附劑可預(yù)期吸附至少5-10%(wt)的羧酸，吸附劑的空隙和孔穴中將填充入不同濃度酸的混合物。
圖2表示本發(fā)明的步驟(b)。經(jīng)過步驟(a)后吸附柱(1)用不如組分(B)稠的液體脫附劑(D)二異丙醚(DIPE)以下流的方向，即與步驟(a)進料逆流的方向經(jīng)入口(21)引入進行淋洗。在步驟(b)的開始階段，DIPE從吸附劑的空隙和孔穴中置換出液體，含有水(B)和羧酸(A)的第一液相物流由吸附柱(1)經(jīng)出口(22)排出。將該第一液相物流與(A)和(B)的混合物合并，用于本發(fā)明方法的后一次步驟(a)。用不太稠的DIPE以下流方向淋洗避免了“指印”現(xiàn)象。在步驟(b)的后一階段(圖2b)，DIPE從吸附劑中置換出羧酸，含有羧酸(A)和二異丙醚(DIPE)(D)，典型的是含至少1-2%(V)酸的第二液相物流從吸附柱中排出。第一和第二液相物流彼此是不與溶的。帶有痕量水的含羧酸與二異丙醚(DIPE)的第二液相物流被送入蒸餾區(qū)(2)，在該區(qū)，羧酸由底部排出。沸點低于羧酸的二異丙醚(DIPE)循環(huán)物流由蒸餾區(qū)(2)的頂部排出，并可再循環(huán)用于步驟(a)，也可不再循環(huán)。在步驟(b)結(jié)束時，吸附劑的空隙和孔穴內(nèi)將填充入基本上純的DIPE。
圖3示出了本發(fā)明優(yōu)選方法中的步驟(C)和可選步驟(d)。經(jīng)過步驟(d)后的吸附柱(1)可以先排凈(也可以不排)DIPE，再與流經(jīng)入口(31)的作為組分(B)的水蒸汽接觸，含有二異丙醚(DIPE)和水蒸汽共沸物的蒸汽物流經(jīng)出口(32)排出吸附柱(1)。蒸汽物流通過冷凝器(3)時被冷凝下來，然后在潷析器(4)分離為富含二異丙醚的輕相和富水的重相。從此潷析器分別排放出上述兩相，得到一般只含約0.3%(wt)DIPE的富水流出液流以及含有有限量水的富二異丙醚(DIPE)循環(huán)物流?？梢詫?也可以不)富水流出液流分離回收二異丙醚，后者可再循環(huán)用于本發(fā)明方法，而其中的水如可作為流出液和/或再循環(huán)用于本發(fā)明方法的步驟(C)中。富含二異丙醚的物流可以再循環(huán)至本發(fā)明的方法。
結(jié)合下面的實施例并參照圖4-8進一步詳細地說明本發(fā)明。
實施例1和2實驗步驟概述圖4示出了下述實施例所用的設(shè)備。該設(shè)備是由帶有聚四氟乙烯端帽的玻璃液相色譜柱和燒結(jié)物以及全部為聚四氟乙烯的連接管所構(gòu)成的，這樣可以最大限度地減少系統(tǒng)中與吸附有關(guān)的問題以及酸的損失。吸附柱為46cm×10mm ID，容積35.13cm3。原料通過高壓液相色譜泵送入。該泵可以精確地控制流速，雙聯(lián)動閥(41)能夠快速切換進入步驟(a)的進料混合物(水中含有3000ppm wt乙酸/3000ppm甲酸)和進入步驟(b)的二異丙醚(DIPE)脫附劑。實驗是在室溫(25℃)下進行的。該設(shè)備的操作可從圖4看出。液體流向以粗黑線表示。在進料混合物/溶劑通過吸附柱之前，先打開閥(42)、(43)和兩個泄水閥以確保管路內(nèi)不殘存前次操作步驟留下的液體?？偟牟僮黜樞蛉缦虏襟E(a)吸附(圖4)從裝滿水的新鮮炭吸附床(40)開始，閥(41)如圖設(shè)置，稀酸水溶液通過泵(44)首先由安裝在吸附柱底部的泄水閥(43)抽出，這樣可以確保在吸附循環(huán)開始前所有通向吸附柱底部的管路中都充滿酸/水混合液。然后，酸/水混合液向上泵入吸附柱，通過閥(42)進入閥(41b)，排入產(chǎn)物接收器(45)。當通過總有機碳(TOC)分析發(fā)現(xiàn)穿透時，關(guān)掉泵。
步驟(b)用脫附劑淋洗(圖4b)在發(fā)生穿透后，將閥(41)切換到圖4b所示位置，使進料流向柱的頂部。再次關(guān)閉閥(42)和(43)使吸附柱隔離，泵入DIPE并通過閥(42)進入流出液以便置換管路中的殘存的酸/水。然后打開閥(42)和(43)與吸附柱連通，DIPE下向流過吸附柱，置換水/稀酸，再返回閥(41b)，然后進入產(chǎn)物接收器(45)。含有酸和水的第一液相物流首先被排出吸附柱，然后緊接著排出含有DIPE和酸的第二液相物流。
步驟(C)熱法置換脫附劑(圖4C)在步驟(b)置換出酸后，使閥(41)旁通，閥(42)和(43)轉(zhuǎn)換到圖4C所示的位置。步驟(b)后吸附柱(40)中被DIPE飽和的炭吸附劑借助循環(huán)油浴和設(shè)置在柱(40)周圍的油夾套(未示出)被加熱到150℃。在大約15分鐘后達到穩(wěn)定的溫度，在此期間，吸附劑中的一部分DIPE受熱排放出來并在柱出口(46)處冷凝。與此同時，內(nèi)含蒸發(fā)器(裝有玻璃珠)的爐式預(yù)熱器(47)被加熱到490℃，一旦爐式預(yù)熱器和吸附柱達到所述溫度，即將水泵入蒸發(fā)器產(chǎn)生蒸汽，從蒸發(fā)器排放出140℃的蒸汽并通過閥(43)向上流經(jīng)柱(40)。
從吸附柱排出的物料在冷凝器(48)中冷凝下來最初形成兩相成分，即第一富水液相和第二富DIPE液相。當大約1個床體積的液體從柱中排出后，發(fā)現(xiàn)冷凝液中含水和可溶性DIPE。繼續(xù)使蒸汽流入通過吸附柱，直接冷凝液中DIPE的濃度下降到約100ppm。然后停止流入蒸汽，使吸附柱冷卻下來以待再進行步驟(a)。
炭吸附劑的制備在這些實施例中采用了兩種類型的炭吸附劑，即由SutcliffeSpeakman提供的商品椰子殼炭(207C)和一種合成酚醛樹脂衍生的炭(PRC)。根據(jù)US4917835在氮氣中碳化而制備的RPC擠出物在800℃的二氧化碳中活化，失重30%(PRC-30)。
由于受Sutcliffe炭中所存在的無機雜質(zhì)的影響，二種炭的試驗步驟稍有不同。使用前，全部炭都要過篩，只有500-1000μm的這部分能用于試驗。由于RPC炭產(chǎn)品為1.5mm擠出物，需要將其磨碎達到規(guī)定的粒度。207C炭是以目數(shù)范圍供應(yīng)的，包括了所要求的這部分，固此僅需要篩分。
將PRC炭在蒸餾水中煮沸3小時，然后冷卻。這樣保證了孔結(jié)構(gòu)中充滿了水。利用Buchner漏斗用蒸餾水徹底洗滌炭后，將仍處于濕的狀態(tài)的炭裝入柱中。整個過程要保證炭始終處于濕的狀態(tài)以防止孔結(jié)構(gòu)干燥。柱中炭的裝載量是由柱容積和炭的干填充密度(PRC-30∶0.52g/cc，ss207c:0.52g/cc)決定的。然后用聚四氟乙烯閥將柱封住防止炭干燥，直到使用。
在使用前有必要用酸洗滌ss207c炭去除無機雜質(zhì)，因為這些無機雜質(zhì)會影響試驗的吸附階段。將50gss207c炭在500ml10%HCl中回流2小時，然后先用若干等分的蒸餾水徹底洗滌所說的炭，之后進行Buchner過濾，再用幾等分蒸餾水洗滌。然后將PRC炭裝入柱中。
試驗步驟系統(tǒng)(圖4)中的閥是這樣設(shè)置的在試驗的吸附階段(步驟(a))只允許稀酸向上流通過床，在淋洗階段(步驟(b))DIPE逆流(下向)通過床。閥是雙聯(lián)動的，這樣，作出一個動作液流即可反向。
步驟(a)酸吸附該試驗包括使稀酸物流以大約3液空時速(LHSV)的流速上流通過炭床，以約25g等分量收集全部流出液，每份重量標定了液速和所通過的床體積系積數(shù)。每等分液體中酸的濃度用Dohrmann炭分析器測定，以“總有機炭”(TOC)計。該方法不能在乙酸和甲酸之間做出辨別，但能精確地測定出穿透點。為TOC迅速上升時，終止試驗的吸附階段即步驟(a)。用穿透曲線的反外推法能夠算出準確的穿透體積。然后用離子排斥色譜法對穿透點前后即刻的樣品進行分析測定出流出液流中酸的含量。用在穿透點時收集的流出液重量乘以酸濃度即得出穿透點的吸附酸總重。
步驟(b)淋洗(脫附)在脫附過程中，DIPE向下流通過炭床，即與吸附循環(huán)的逆流方向進行，這正如在工業(yè)設(shè)備中進行的那樣。DIPE的流速一般為約2.7LHSV。
在脫附的第一階段，DIPE置換出了炭顆粒之間的空隙中和炭孔穴中的游離狀態(tài)的稀酸。在該階段無“指印”現(xiàn)象發(fā)生，被置換的酸與DIPE之間有“干凈”的界面對于本過程是基本的要求。這一點可在柱的出口聚四氟乙烯管處觀察到。一旦發(fā)現(xiàn)出口處有DIPE，馬上更換產(chǎn)品接收器。記錄下置換出的稀酸的重量。
被置換出的酸PRC-3022.67gss207c19.55g如前所述收集全部DIPE流出液，記下每一樣品的重量。用DIPE的密度將重量換算為體積。當酸含量大時，這樣做會產(chǎn)生一個小的誤差，如PRC-30，在步驟(b)的過程中，LHSV從初始值3.14下降到2.64。由流出液的折光指數(shù)(RI)得到步驟(b)過程的初始效率值。PRC-30的RI和由離子排斥色譜(IEC)測出的實際酸濃度的比較在圖5中示出，可以看出RI的趨向恰好緊隨著總的酸濃度的趨向。
步驟C實施例1和2中的從吸附柱中熱法解脫DIPE這一步驟沒有模擬。
結(jié)論對于兩種受檢炭(PRC-P30和ss20c)在步驟(a)的吸附詳細結(jié)果見圖6?？梢钥闯觯琍RC，實施例1的穿透點出現(xiàn)在大約5.5個床體積之后，而ss207c，實施例2的穿透點出現(xiàn)在大約4.5個床體積之后。這說明在這些條件下，RPC的吸附能力大約高25%。
本發(fā)明還觀察了兩種吸附劑在再生性能方面的差異。圖7示出了兩種材料的DIPE折光指數(shù)趨向。由此可以看出，實施例1的PRC初始RI很高，但迅速下落，而實施例2的ss209c，開始RI為中間水平，甚至在6個床體積之后仍然保持較高水平。圖8更詳細地表示出了這點，該圖是流出液DIPE中乙酸和甲酸的ppm對床體積的關(guān)系圖。大約3個床體積之后，大部分乙酸已從PRC-30床中排出，而對ss207c來說，5個床體積之后，乙酸濃度仍在5000ppm左右。這點在步驟(b)開始時在乙酸濃度上也有反映，對PRC-30來說，乙酸濃度達到3%(wt)，而對于ss207c，僅為0.8%。
從在步驟(b)回收的酸重量相對于所吸附酸的重量可以確定方法的總效率。對PRC-30而言，乙酸回收率是97.3%，甲酸回收率是83.4%，而ss207c，5個床體積DIPE之后，乙酸回收率小于50%。這使得用ss207c進行循環(huán)操作分離水中的這些酸缺少工業(yè)吸引力，而用酚醛樹脂衍生的活性炭吸附劑操作是優(yōu)選的。
實施例3和4這些實施例所用的設(shè)備和總的過程與前述相同。
在這些實施例中重復(fù)實施例1和2的方法，但是加上用蒸汽熱脫附步驟(C)。使吸附劑進行步驟(a)-(c)的多次循環(huán)。如果DIPE要量換出全部的酸，全部的DIPE要被蒸汽解脫出來，則吸附劑的吸附能力從一次循環(huán)到另一次循環(huán)將會保持穩(wěn)定，因此可以依循環(huán)次數(shù)用步驟(a)的酸穿透時間控制步驟(b)和(c)的影響。在這些實施例中某些事實證明在前10次循環(huán)過程中吸附能力有些損失。
實施例3炭吸附劑是按US4917835的方法用氮碳化，800℃下用二氧化炭活化至失重35%而制備成的PRC(參看實施例1的30%活性炭)。吸附劑床進行6次在室溫下的步驟(a)吸附，和在室溫下的用DIPE進行步驟(b)和步驟(c)蒸汽脫附這樣的循環(huán)。然后將步驟(a)和(b)的溫度提高。結(jié)果列于下表1中 (a)在步驟(b)過程中脫色以及在步驟(b)中與第一和第二液相物流相分離有關(guān)的問題。
實施例4用Speakman207C(椰子殼)炭重復(fù)實施例3的前三次循環(huán)。結(jié)果列于下表2中。

權(quán)利要求
1.一種分離含有易吸附組分(A)和不易吸附組分(B)的液料混合物組分的方法，其中吸附柱內(nèi)的吸附劑對組分(A)，組分(B)和液體脫附劑(D)的相對吸附能力的順序依次為D＞A＞B，該方法包括以下順序的步驟(a)使液體混合物通過裝有吸附劑的吸附柱選擇性地吸附其中的易吸附組分(A)，同時排放出富含組分(B)的物料流；(b)用一種與不易吸附組分(B)不互溶的液體脫附劑(D)淋洗經(jīng)過步驟(a)后的吸附柱中的吸附劑，從而易吸附組分(A)被脫附劑(D)從吸附劑中置換出來，從吸附柱中排放出含有易吸附組分(A)和不易吸附組分(B)之混合物的第一液相物流，再排放出含有液體脫附劑(D)和易吸附組分(A)之混合物的第二液相物流；以及(C)從步驟(b)后的吸附柱內(nèi)的吸附劑中熱法排放出脫附劑(D)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在步驟(C)中，通過在升高的溫度下使吸附劑與含有不易吸附組分(B)的蒸氣接觸，并且從吸附柱中排出含有脫附劑(D)和不易吸附組分(B)的蒸汽和/或液體物流，從而使脫附劑(D)從吸附劑中排放出來。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中脫附劑(D)與不易吸附組分(B)形成共沸物，在步驟(C)中從吸附柱中排出的蒸氣物流含有脫附劑(D)與不易吸附組分(B)的共沸物。
4.權(quán)利要求2或3的方法，其中在步驟(C)中從吸附柱中排出的蒸氣物流被冷凝形成富含有易吸附組分(B)的第一液相和富含脫附劑(D)的第二相液，再將兩相分離。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中將富含不易吸附組分(B)的第一液相進行分離回收脫附劑(D)，再回收不易吸附組分(B)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的方法，其中將富含脫附劑(D)的第二液相進行分離回收不易吸附組分(B)，再回收脫附劑(D)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求任意一項的方法，其中液體脫附劑(D)的稠度小于易吸附組分(A)和不易吸附組分(B)的稠度，在步驟(b)中用液體脫時劑(D)以下流方向淋洗吸附柱。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求任意一項的方法，其中在步驟(b)中從吸附柱排出的含有脫附劑(D)和易吸附組分(A)之混合物的第二物流被送入蒸餾區(qū)，在該區(qū)，脫附劑(D)與易吸附組分(A)的混合物被分離為組分(A)和脫附劑(D)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中脫附劑(D)的沸點低于易吸附組分(A)的沸點。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求任意一項的方法，其中脫附劑選自二異丙醚、甲基叔丁基醚、甲基異丁基酮、乙酸甲酯、正戊烷或甲苯。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求任意一項的方法，其中用于吸附柱的吸附劑是一種微孔活性炭。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中活性炭是由酚醛樹脂衍生而得的。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中炭被活化失重10-50%。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求任意一項的方法，其中易吸附組分(A)是碳原子數(shù)n=1-6的一種或一種以上的羧酸，不易吸附組分(B)是水。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中羧酸選自甲酸、乙酸、丙酸和丁酸。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15的方法，其中液體混合物為含有100ppm-20%(wt)羧酸的水。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求任意一項的方法，其中所述的方法采用多個吸附柱以彼此相控的關(guān)系循環(huán)操作。
全文摘要
分離含有易吸附組分(A)和不易吸附組分(B)的液體混合物的方法，吸附劑對組分(A)、組分(B)和液體脫附劑(D)的相對吸附能力依次為D＞A＞B，該方法包括(a)液體混合物通過吸附柱吸附組分(A)、同時排出富含組分(B)的物流；(B)用一種與組分(B)不相溶的脫附劑(D)淋洗步驟(a)后的吸附柱，組分(A)被脫附劑(D)從吸附劑中置換出，從吸附柱中排出含有組分(A)和組分(B)混合物的第一物流，并排出含有脫附劑(D)和組分(A)混合物的第二物流；(C)從步驟(b)后吸附劑中熱法排脫附劑(D)。
文檔編號B01D15/08GK1106712SQ94108610
公開日1995年8月16日 申請日期1994年7月21日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月21日
發(fā)明者S·R·坦尼森, D·J·沃特森 申請人:英國石油化學(xué)品有限公司, 英國石油有限公司