JPH1190105A - シミュレートされた移動床分離システムにおける圧力コントロール方法 - Google Patents

シミュレートされた移動床分離システムにおける圧力コントロール方法

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JPH1190105A
JPH1190105A JP10209720A JP20972098A JPH1190105A JP H1190105 A JPH1190105 A JP H1190105A JP 10209720 A JP10209720 A JP 10209720A JP 20972098 A JP20972098 A JP 20972098A JP H1190105 A JPH1190105 A JP H1190105A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体注入点と流体抜出し点で範囲を定めた幾
つかのゾーンを含むループからなる分離システムの圧力
コントロール方法を提供すること。 【解決手段】 注入及び／又は抜出しの少くとも２つの
流れに適用する巧妙に決めた変化量（δｘ）を、注入流
体と抜出し流体の流量の全体的な差（δ）に賦課して、
ループの少くとも１点において圧力パラメーターをコン
トロールする。例えば、これらの流量のそれぞれの値に
よって異なる変化量（δｘ）、例えばそれぞれの流量値
（Ｘ）に比例する変化量、をこれら流量の各々に対して
賦課することによって圧力をコントロールする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シミュレートされ
た移動床分離システム（a simulated moving bedsepara
tion system）において広く行われている、注入／抜出
流量の総合的なコントロールによる圧力コントロール方
法に関する。
【０００２】本発明方法は特に芳香族炭化水素又は光学
異性体の分離システムのコントロールに使用可能であ
る。
【０００３】
【従来の技術】（シミュレートされた移動床（simulate
d moving bed）、シミュレート化移動床、擬似移動床と
も言われる。）連続クロマトグラフィに基づく分離又は
分別方法は、直列に取付けられたｎ個のクロマトグラフ
ィカラム又はカラムセクションの一式からなる装置（一
般にオープン又はクローズドループを形成している）に
おいて最も多く実施される。異なるベッド（床）に分配
され、巧妙に決定された粒子サイズの多孔性の固体が固
定相を形成する。
【０００４】適当な流体中に溶解した分離すべき化合物
の混合物からなる供給材料と称される溶液と溶離液の連
続的な注入を目的とした注入点、及び流体の抜出し点は
このループに沿って配分されている。固定相により最も
保持され難い成分を含む抽残液（ラフィネート，Raffin
ate：Ｒ）と称される流れは、供給材料注入点の下流で
回収される。固定相により最も容易に保持される成分を
含む抽出液（extract：Ex）と呼ばれる別の流れは、こ
の供給材料注入点の上流で回収される。同じゾーンの全
カラム又はカラムセクションを通って同一の液の流れが
通過する。ラフィネートの流量は、流入流量の合計から
抽出液の流量を差引いたものに等しい。これらのコント
ロールされた流量に加えてリサイクル流量ＱＲｃがあ
る。幾つかの操作ゾーンがこうして定義され、その各々
は注入点と抜出し点によって範囲が定められている。
【０００５】この注入点と抜出し点は、規則的又は非規
則的な時間間隔で流れ方向に位置を変える。２つの注入
点／抜出し点の移動間の時間間隔は周期と呼ばれる。
【０００６】このタイプの分離システムは、例えば米国
特許第２，９８５，５８９号、同第４，４０２，８３２
号又は本出願人によるフランス特許出願９７／０７，７
５６に記載されている。
【０００７】注入／抜出流量は、実施する分離によって
非常に異なる値を取り得る。これらの流量値（例えば供
給材料／抽出液）が、分離システム操作において重要な
役割を演ずることはよく知られている。
【０００８】供給材料、溶離剤、抽出液及びラフィネー
トの流量はそれぞれＱFs、ＱEl、Ｑ Ext、ＱRafで表わさ
れる。
【０００９】平均時間において、２つの注入流量（供給
材料と溶離剤）の合計（Ｅ）と２つの抜出流量（抽出液
とラフィネート）の合計（Ｓ）とは厳密に等しくなけれ
ばならない。すなわち Ｅ＝Ｓ，すなわちＱFs＋ＱEl＝ＱExt＋ＱRaf その趣旨で、システムの４つの注入／抜出流量のうちの
３つの流量をコントロールするのが通例であり、４番目
の流量はシステムの所与の点で圧力を一定に保つように
コントロールされている。このような技術は、例えば米
国特許第３，２９１，７２６号又は欧州特許０，５８
６，３８５において使用され、記載されている。
【００１０】圧力コントロールされた流量の選択は重要
である。特に選択した流量が小さい場合は、コントロー
ルによって起るこの流量の相対的変化はその平均値に関
して大きくなり、注入／抜出流量の平衡を変更させるよ
うな不満足な働きを発生する可能性がある。したがって
圧力コントロールされた流量は、実施する分離にしたが
って変えねばならない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明方法は、流体注
入点及び流体抜出し点によって範囲を定めた幾つかのゾ
ーンを含むループからなる、シミュレートされた移動床
成分分離システムの圧力をコントロールしようとするも
のである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、注入流体と抜
出し流体の流量間の全体的な差（δ）に対して、注入及
び／又は抜出し流れの２つ以上に適用する、巧妙に決定
された変化量（δｘ）の手段を使用して作用させること
によってパラメーター（例えば圧力）をループの少くと
も１点でコントロールすることを特徴とする。
【００１３】このコントロールは、例えば、これら２つ
の流量の各々に対してこれらの流量のそれぞれの値によ
って異なる変化量（δｘ）を賦課することによって行わ
れる。
【００１４】１つの実施態様によれば、これらの流量の
それぞれの値（Ｘ）に比例する変化量（δｘ）が、これ
ら２つの流量の各々に対して賦課される。
【００１５】別の実施態様によれば、注入及び抜出し流
れのうちの少くとも１つが一定に保たれる。注入及び抜
出し流れのうちの少くとも２つの流量を一定に維持する
ことも可能である。
【００１６】本方法の適用により生ずる注入及び抜出し
流れの変動は、従来方法におけるよりも遥かに良好に分
配され、かつ、全体的に最小化されるということが容易
にチェックされる。
【００１７】本発明方法の他の特徴と利点は、添付の図
面を参照する後述の非限定的な実施例の記載を読むこと
により明らかとなるであろう。
【００１８】本発明方法が基礎とする考え方は、ループ
のある１点において圧力を一定に維持するように１つの
流量だけをコントロールする代りに（これは非対称系に
起る）、全システムを通じてできる限り最良の流量変動
分布を得るために主として全体的な作用を働らかせるこ
とにある。
【００１９】注入流量と抜出流量の差δ＝（Ｅ−Ｓ）
（理論的にはゼロでなければならぬ） をコントロールすることによって例えばシステムのある
１点において圧力を調整することが可能である。δは、
圧力がシステム内で増加する場合は減少されねばなら
ず、圧力が減少する場合は増加されねばならない。δ手
段による圧力コントロールは、例えばＰＩＤタイプのア
ルゴリズムによって行うことができる。
【００２０】δの所要値は知られており、入口／出口流
量の各々を決定しなければならず、さらに Ｑ'ｘ＝Ｑ"ｘ＋δｘ で定義される流量変化量δｘを計算しなければならな
い。ここで下付きのｘは供給材料、溶離剤、抽出液及び
ラフィネートに適用できる。Ｑ'ｘは実際流量、Ｑ"ｘは
設定流量を示す。
【００２１】δFs＋δEl−δExt−δRaf＝δ の等式はもちろん満足されねばならない。
【００２２】通常の実施においては、流体ｘのうちの１
つ（例えば抽出液）を除くすべてのそれぞれの流量変動
δｘを０（ゼロ）に保つ。したがって δExt＝−δ となる。
【００２３】求める最良の外乱分布は、少くとも２つの
流量変動δｘが、一般的依存関係式δｘ＝ｆ（Ｘ）・δ
により、考えている流量Ｘにそれぞれ依存するという
ことを賦課する本発明方法手段によって得られる。
【００２４】特定の非限定的な実施例によれば、比例因
子が流量Ｘ、並びに注入又は抜出流量Ｅ又はＳの少くと
も１つの流量によって変化する線状函数ｆ（Ｘ）を選択
することができる。
【００２５】δｘを流量の絶対値と結ぶ次式
【００２６】
【数１】 を例えば賦課することができ、その結果外乱は考慮して
いる流量値に比例して分布される。
【００２７】ある状況では、１つ以上の流量を厳密に一
定に保たねばならない。注入流量のみのコントロールを
決める場合は、例えば
【００２８】
【数２】 ［ここで下つきのｘは供給材料又は溶離剤を表わす。］
及び δｘ＝０ ［ここで下つきのｘは抽出液又は
ラフィネートのいずれかを表わす。］が賦課されるであ
ろう。
【００２９】抜出流量のみをコントロールすることに決
めた場合は、例えば
【００３０】
【数３】 ［ここで下つきのｘは抽出液又はラフィネートのいずれ
かを表わす。］及び δｘ＝０［ここで下つきのｘは
供給材料又は溶離剤のいずれかを表わす。］が賦課され
るであろう。 ＜比較例＞各操作流量が リサイクル：５０ｍｌ／分； 供給材料：２ｍｌ／分； 溶離剤：１８ｍｌ／分； 抽出液：１２ｍｌ／分； ラフィネート：８ｍｌ／分 である、直径１０２．５ｃｍのカラムを備えた分離シス
テムを考える。
【００３１】最初に、最終カラム出口の圧力を抽出液流
量（従来システム）によってコントロールした。供給材
料（Ｃｈ）、溶離剤（Ｅｌ）、抽出液（Ｅｘ）及びラフ
ィネート（Ｒ）の流量の展開を示す図１では、抽出液
（Ｅｘ）流量が比較的大きい変動を示すことがわかる。
【００３２】次に、この分離システムを本発明方法にし
たがって４つの注入／抜出流量を調節することによりコ
ントロールした。図２は、すべての注入／抜出流量に対
して生ずる変動が全部小さいことを示している。したが
ってこの分離システムは、より良くバランスのとれた操
作を行うことができる。
【００３３】
【発明の効果】シミュレート化移動床分離システムに本
発明コントロール方法を適用することにより流量の変動
が小さくなり、バランスのとれた操作を行うことができ
る。本発明方法は芳香族炭化水素又は光化学異性体の分
離に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】最終カラムの出口の圧力を抽出液流量によりコ
ントロールするループにおける、供給材料（Ｃｈ）、溶
離剤（Ｅｌ）、抽出液（Ｅｘ）及びラフィネート（Ｒ）
の流量の展開を示す従来例の図である。
【図２】本発明方法を使用することによる図１に対応す
る流量の展開を示す図である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年９月１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３０】
【数３】 ［ここで下つきのｘは抽出液又はラフィネートのいずれ
かを表わす。］及び δｘ＝０［ここで下つきのｘは
供給材料又は溶離剤のいずれかを表わす。］が賦課され
るであろう。 ＜比較例＞各操作流量が リサイクル：５０ｍｌ／分； 供給材料：２ｍｌ／分； 溶離剤：１８ｍｌ／分； 抽出液：１２ｍｌ／分； ラフィネート：８ｍｌ／分 である、直径２．５ｃｍの１０本のカラムを備えた分離
システムを考える。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596024301 アンスティテュ フランセ デュ ペトロ ル ＩＮＳＴＩＴＵＴ ＦＲＡＮＣＡＩＳ Ｄ Ｕ ＰＥＴＲＯＬＥ フランス国 92500 リュエーユ−マルメ ゾン、 アヴェニュ ド ボア−プレオ ４ (72)発明者 ウィルエルム ホーク フランス国 54000 ナンシー リュ デ ュ クロン 101 (72)発明者 ロジェイ−マルク ニクド フランス国 84630 リシャルドメニル リュ ヴェレン ８

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 注入流体の流量と抜出し流体の流量の間
    の全体的な差（δ）に対して、注入及び／又は抜出し流
    れの２つ以上に適用する巧妙に決められた変化量（δ
    ｘ）により作用させることによってループの少くとも１
    点においてパラメーターをコントロールすることを特徴
    とする、流体注入点と流体抜出し点によって区切られた
    幾つかのゾーンを含むループからなる、シミュレートさ
    れた移動床成分分離システムにおける圧力コントロール
    方法。
  2. 【請求項２】 前記パラメーターが圧力である、請求項
    １に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記２以上の流量の各流量値に依存する
    変化量（δｘ）がこれらの流量に賦課される、請求項１
    に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記２以上の流量の各流量値に比例する
    変化量（δｘ）がこれらの流量に賦課される、請求項１
    又は２に記載の方法。
  5. 【請求項５】 注入及び抜出し流体の流量のうちの１以
    上の流量が一定に保たれる、請求項１ないし３のいずれ
    か１項に記載の方法。
  6. 【請求項６】 注入及び抜出し流体の流量のうちの２以
    上の流量が一定に保たれる、請求項１ないし４のいずれ
    か１項に記載の方法。
JP20972098A 1997-07-24 1998-07-24 シミュレートされた移動床分離システムにおける圧力コントロール方法 Expired - Lifetime JP4436467B2 (ja)

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