(57)【要約】この発明は供給液中の成分（キシレン）の分離を意図した装置の運転を、ハイブリッド運転方式でのシミュレートされた向流によって最適化する方法に関する。この新規な方法は純度および歩留りなどの製品仕様を一定に保持しながら、溶剤の濃度を最小化することおよび分離装置の能力を最大化することを可能にする方法である。これら２つの目標は同時的には達成できず、分離装置の安定的運転と両立できる高い能力を保証しながら最小の溶媒濃度で運転することが推奨されることが立証された。これらの最適化目標は、このように定義された最適点の周辺で良好な安定性を保持しながら、例えば欧州特許第８７５，２６８号に記載されているような周知の運転制御プロセスを使用することによって達成される。
2005536344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給液中の成分を分離することを意図した装置の運転を最適化する方法であって、供給液（Ｆ）および溶剤（Ｓ）の注入点、ならびに供給液中の第１成分（Ｐｘ）を含む抽出液（Ｅｘ）およびラフィネート（Ｒａｆ）をループから排出するための抽出点によって境界を定められたいくつかの帯域を形成する固体吸着剤材料を含む一連の床の相互連結からなる分離ループ、床の向流置換をシミュレートすることを可能にする注入点および抽出点の切替手段、ならびに操作変数を測定するための手段を有し、抽出液中の第１成分の純度およびこの第１成分の生産に関する分離装置の歩留りを指定値にする作動点に分離装置を至らしめるための制御アルゴリズムを使用することを含み、供給液中の第２成分（Ｅｂ）の抽出液における所定の濃度値（Ｅｂextract）に対し、第１成分の濃度設定値（Ｐｘzone1）を溶剤注入点および抽出液抽出点の間に配置された帯域１（Ｚ１）中で溶剤／供給液比（Ｓ／Ｆ）を最小にするようにマニュアルで調節することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記濃度値（Ｅｂextract）が、分離装置の能力を前記装置の運転安定性の限界内で最大化するように調節されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
供給液中の成分を分離することを意図した装置の運転を最適化する方法であって、供給液（Ｆ）および溶剤（Ｓ）の注入点、ならびに供給液中の第１成分（Ｅｂ）を含む抽出液（Ｅｘ）およびラフィネート（Ｒａｆ）をループから排出するための抽出点によって境界を定められたいくつかの帯域を形成する固体吸着剤材料を含む一連の床の相互連結からなる分離ループ、床の向流置換をシミュレートすることを可能にする注入点および抽出点の切替手段、ならびに操作変数を測定するための手段を有し、抽出液中の第１成分の純度およびこの第１成分の生産に関する分離装置の歩留りを指定値にする作動点に分離装置を至らしめるための制御アルゴリズムを使用することを含み、供給液中の第２成分（Ｅｂ）の抽出液における設定濃度値（Ｅｂextract）を、前記分離装置の運転安定性の限界内で分離装置の能力の最大化が得られるように調節することを特徴とする方法。
【請求項４】
前記の濃度設定値（Ｐｘzone1）が、１変数オプティマイザーを使用して調節されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
抽出液中の前記濃度設定値（Ｅｂextract）が、０．０２％〜２％の範囲で調節されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
供給液中の前記第１成分および第２成分がそれぞれパラキシレンおよびエチルベンゼンであることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド運転条件下での擬似向流キシレン分離法の運転を最適化する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
クロマトグラフィーに基づいた分離または分別法は、閉ループを形成する、連続して相互連結された一連のカラムまたはカラム区画を含む分離システム（図１）において最も頻繁に実施される。あらかじめ決められた粒度の多孔質固体が固定相を構成する。分離すべき混合物は、カラムの中に供給され、次いで、キャリヤ流体または脱着剤（ＥＬ）を使用して置き換えられ、種々の成分は、その成分が固定相によってより強くまたはより弱く保持されるか否かに応じて、逐次的に流出する。分離すべき成分のすべてを含有する混合物または供給液Ｆ、および溶剤または脱着剤ＥＬのための注入点、ならびに溶剤で希釈されアップグレードされるべき製品を含有する抽出液Ｅｘおよびその他の成分のすべてを含有するラフィネートＲfのための抽出点が、このループに沿って配置されている。これらの点が異なる帯域（例えばＺ１〜Ｚ４）の境界を定める。まったく同じ液体流が、１つの帯域のすべてのカラムまたはカラム区画を通って流れる。ポンプＰが、ループ内のいずれかに配置され、図に示した方向に流体を循環させる。
【０００３】
注入点および抜出点が固定されたままである本来の向流分離システムでは、固定した一定の濃度プロフィールが生じる。吸着固体３および液体２は向流で移動する。固体同伴システムおよび再循環ポンプＰが、双方とも帯域Ｚ１およびＺ４の連結点に配置され、それぞれ、固体を底部から頂部へ、およびそれとは逆に液体を頂部から底部へ送り返すことを可能にしている。
【０００４】
シミュレートされた移動床システムとして知られるシステムによって、摩滅を引き起こすことなく、かつ固定床の空隙について床空隙を無視できないほどに増加させることなしに、固相を適切に循環させるという、本来の移動床法に内在する困難を克服することが可能になる。固相の置換をシミュレートするために、固体は一定数ｎ（一般には４≦ｎ≦２４）の連続して配置された固定床中に収められ、濃度プロフィールは閉ループの回り全体で実質上一様な速度で置き換わる。実際には、注入点および抜出点の逐次切替は、ロータリー弁、またはより簡単には一連の適切に制御されたオンーオフ弁を使用して達成される。それぞれの周期で実施される所定方向への種々の流入−流出液体流のこの循環切替は、結局、反対方向への固体吸着剤の置換をシミュレートすることになる。
【０００５】
キシレン分離に使用される分離システムは、４つの主要帯域からなることが最も多い。また、５つの帯域を有し、溶剤から分離された抽出液の一部を抽出液抜出および供給液注入の間に再注入するシステムもある。他にも、不純物汚染を防止するために、第２流体によって、逐次的に異なる流体を運ぶ配管系を洗浄することを可能にする５〜７個の帯域を有することもできる。
【０００６】
以下の本文で、以下の変数は次のように定義される。
【０００７】
−  被制御変数：あらかじめ定めた設定値に常に接近した状態でなければならず、プロセスの円滑な運転を示す変数。例えば、抽出液中の成分純度、分離装置の所定成分に対する歩留りなどでよい。
【０００８】
−  操作変数：流速、または床の置換をシミュレートすること可能にするバルブ切替周期など、オペレータが修正できる変数。
【０００９】
−  制御変数：主としてある単一帯域に対して、例えばある帯域に含まれる濃度プロフィールの一部に対して作用する変数。これらの制御変数は、制御アルゴリズムによって決定され、操作変数に変換される。
【００１０】
プロセスに適用される高度制御システムの目標が、制御規則を計算し（操作変数値のすべてを遅れずに）、
−  運転を制御すること、すなわち、１個または複数の前もって選択した被制御変数の２つの別個の値の間の遷移を保証できる制御規則を計算すること、および
−  運転を調節すること、すなわち、前もって選択した被制御変数が擬似的一定値を持ち続けるように、プロセスに対して作用するすべての外乱を最善に補償すること（前もってまたは少なくとも漸近的に）を可能にする制御規則を計算すること、であることは言うまでもない。
【００１１】
シミュレートされた向流分離装置の場合、調節によって、吸着剤の熱力学的および幾何学的パラメータの経時的進化による外乱を補償することもできる（もちろん吸着剤特性の限られた劣化に対して）。
【００１２】
これらの目標は、「ブラックボックス」型技術、または分離プロセスの非線形モデル化よって可能になったさらに制御された手法のいずれかに基づいた自動制御プロセスを用いて達成される。
【００１３】
本出願人が出願した欧州特許第８７５，２６８号（米国特許第５，９０２，４８６号）には、循環流体混合物の成分、特に著しい流量および供給液品質の変動を有することもある芳香族炭化水素のためのシミュレートされた移動床分離システムの自動制御を意図した方法が記載されている。プロセスの制御（知識または所定の動作点近傍の線形モデルに基づいて実施される非線形多変数型の、入力／出力代表モデルに基づいて実行される）は、ループに沿った複数の測定点での、ある一定数の変数測定値（例えば濃度および流速）、および注入されるおよび抽出される流体の特性測定値を用いて実施される。各帯域における流体流速と吸着剤物質のシミュレートされた流速との間の比率を示す比は、測定された変数に応じて、直近の被制御値（成分純度、システムの歩留りなど）から判定される。被制御変数を決定された設定値に持って行き持って帰るために操作変数に与えるべき値は、これらの比から決定される。例えば、４つの独立制御変数が利用可能なら、各帯域で４つの比率、４つの被制御変数を決定しなければならない。
【００１４】
制御プロセスには、被制御変数の計算に不可欠である、得られた測定値から比率を決定する計算アルゴリズムが含まれる。この計算は、２つの完全に異なる方法、すなわち、本来の移動床分離装置の非線形物理モデルを使用して、あるいは、それぞれある入力（制御変数）に対するある出力（被制御変数）の反応を示す１変数線形モデルの組合せを使用して実行することができ、これら線形モデルの組合せは専門家からしばしば「ブラックボックス」と呼ばれることは周知である。これら単純モデルからの決定は、その計画した安定状態に近い状態で作動しているプロセスで得られた一組の実験的測定値に基づいて行われる。
【００１５】
キシレン分離用に開発されたその方式では、そのプロセスを使用して、限られた量のＣ９芳香族化合物およびパラフィンを除けば主としてキシレンを含有する供給液中に存在するパラキシレンを精製する。２つの方式、すなわち、９９．８０％を超える純度の達成を可能にするスタンドアローン方式、およびほぼ９５．００％程度の純度に達するようにしたハイブリッド方式を利用できる。例えば欧州特許第５３１，１９１号に記載されている後者のプロセス方式は、所望の高純度に到達することを可能にする結晶化プロセスを付加して上市されている。スタンドアローン方式では少なくとも２４本のカラムが存在するのに対し、ハイブリッド方式での装置運転は、少なくとも１２本のカラムから構成される。
【００１６】
非線形自動制御プロセスまたはブラックボックス型プロセスのいずれにせよ、目標は、被制御変数を定めた設定値に合わせる、または戻すために、被制御変数を計算するのに必須である成分の濃度測定に基づき、それぞれ各帯域における流体流速（Ｑk）と吸着剤材料のシミュレートされた流速（Ｑs）との間の比率を示す比（Ｒｋ）を計算することである。次の段階で、かくして決定された比の値は、変換式によってプロセスに適用される操作変数に変換される。
【００１７】
したがって、この制御プロセスによって、以下の４つのパラメータが指定値に達した動作点に分離装置を至らしめることが可能になる。
【００１８】
１．次のように定義される抽出液中のパラキシレン純度
純度＝Ｐｘextract／（Ｐｘextract＋ＩＭＰextract）、ここで
Ｐｘextractは、抽出液中のパラキシレン濃度であり、
Ｉｍｐextractは、抽出液中のすべての不純物を表す。
【００１９】
この被制御変数を決定するには、一方ではパラキシレン濃度の、他方ではその他すべての成分の、抽出液中でのオンライン測定が必要である。
【００２０】
２．次のように定義される装置のパラキシレン歩留り
歩留り＝１−ＱraffinateＰｘraffinate／（ＱraffinateＰｘraffinate＋ＱextractＰｘextract）、ここで
ＰｘextractおよびＰｘraffinateは、それぞれ抽出液およびラフィネート中のパラキシレン濃度を表し、ＱraffinateおよびＱextractは、それぞれラフィネートおよび抽出液の流速を意味する。
【００２１】
この被制御変数を決定するには、抽出液およびラフィネート中のパラキシレン濃度のオンライン測定、ならびに抽出液およびラフィネートの流速測定が必要である。
【００２２】
３．抽出液中のエチルベンゼン量Ｅｂextract
この被制御変数を決定するには、点１用に設定されたと同様のオンライン測定が必要である。
【００２３】
４．帯域１の点でのパラキシレン量Ｐｘzone1
この被制御変数を決定するには、帯域１、すなわち溶剤注入および抽出液抜出の間の指定測定点の設定が必要である。
【００２４】
最初の２つの被制御変数が明確に生産目的に対応している場合には、後の２つは、本発明の対象、すなわち、単位操作の最適化と直接的に関連している。
【００２５】
分離装置を制御するには、ループの異なる３箇所での濃度測定が必要である。これらの測定は本出願人が出願したフランス特許第２，６９９，９１７号（米国特許第５，５６９，８０８号）に記載されているように、クロマトグラフィーまたはラマン分光法を用いて実施される。純度および歩留りをオンラインで計算し、抽出液中のエチルベンゼン量を測定するには、抽出液およびラフィネート中の様々な成分の濃度を提示する２つの測定が必要である。最後の出力Ｐｘzone1には、帯域Ｚ１での測定点が必要である。分析の長さは、数秒（ラマン分光法）から２０分（クロマトグラフィー）の範囲に及ぶ。装置の応答時間（４〜８時間）を考慮すると、プロセス制御の質は、それが１時間未満ならば分析時間によって影響されない。
【００２６】
プロセスおよびその設備の大きさを定めることと関連した実際の物理的適用上の制約を別にすれば、制御変数（比Ｒｋ）から「通常の」操作変数への変換は常に可能である。なぜなら、それら変数の間には、分離システムを完全に制御可能とするための必須条件、一対一の関係が存在するからである。
【００２７】
本来の移動床システムにおいて主要液体流に対して向流で循環する流れが前記欧州特許第８７５，２６８号に記載の等価関係を満たすなら、シミュレートされた向流分離システムの運転が本来の移動床システムの運転とほとんど同じであることは周知である。
【００２８】
制御変数（比Ｒｋ）は、各帯域での主要液体の流速とすべての分離装置で一定である固体の流速との間の無次元比として、これらの等価値と比較して決定される。
【００２９】
Ｒk＝Ｑk／Ｑs
これらの比の選択は、結局、分けられたカラム部分における定常状態での本来の移動床分離装置モデルの物質収支式を記載することから続いて起こる。比の数は、装置を構成する帯域の数に等しく、各帯域は、隣接帯域と異なる主要液体流速で特徴付けられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
本発明による方法によって、供給液中の成分を分離することを意図し、供給液および溶剤の注入点、ならびにループから供給液中の第１成分を含む抽出液およびラフィネートを排出するための抽出点によって境界を定められた別個の帯域を形成する固体吸着剤の入っている一連の床の相互連結からなる分離ループ、床の擬似向流置換を可能にする注入点および抽出点の切替手段、および操作変数を測定するための手段を含む装置の運転を最適化することが可能になる。
【００３１】
本方法は、抽出液中の第１成分（例えばパラキシレンなど）の純度およびこの第１成分の生産に関する分離装置の歩留りが指定された値になる動作点に分離装置を至らしめるための制御アルゴリズムを使用することを含む。
【００３２】
最初の実行方式によれば、（例えばエチルベンゼンなどの）供給液中の第２成分の抽出液中における所定の濃度値に対し、第１成分の濃度設定値は、溶剤注入点および抽出液抽出点の間に配置された帯域中で、供給液に対する溶剤の比率を最小にするように調節される。
【００３３】
設定濃度値の調節は、有利には１変数オプティマイザーを使用して達成される。
【００３４】
抽出液中の第２成分の設定濃度値の調節は、好ましくは、この装置の動作安定性の限界内で分離装置の能力を最大化するように行われる。
【００３５】
もう１つの実行方式によれば、供給液中の第２成分の抽出液中における濃度設定値は、この装置の動作安定性の限界内で分離装置の能力の最大化が達成されるように調節される。
【００３６】
第２成分の抽出液中における設定濃度値は、好ましくは０．０２％〜２％の範囲である。
（詳細な説明）
本発明による方法のその他の特徴および利点は、付随する図面を参照にして、非制限的実施例として与えられる実施形態に関する以下の説明を読むことによって明らかであろう。
【００３７】
本発明による方法によって、前記欧州特許第８７５，２６８号の対象である制御プロセスを適用することによって、製品の品質および生産量を直接的に特徴付ける２つの被制御変数、すなわち抽出液中のパラキシレン純度および前に定義したパラキシレンの歩留りを指定値に合わせた動作点に先ず至らしめた、４つの帯域を備えたハイブリッド方式のキシレン分離装置の運転を最適化することが可能になる。
【００３８】
最適化は、そこに記載された制御アルゴリズムを使用して行われる。４つの独立な制御変数（各帯域の４つの比）があり、その他の２つの被制御変数を決定しなければならないので、
−  有利には純度測定に使用される測定手段を用いて決定することができる抽出液中のエチルベンゼン濃度Ｅｂextract、および
−  帯域Ｚ１（溶剤注入および抽出液抜出しの間に含まれる帯域として定義される）の所定点でのパラキシレン濃度を測定することによって決定できる、帯域Ｚ１の所定点のパラキシレン濃度Ｐｘzone1について決定する。
【００３９】
抽出液中のエチルベンゼン濃度によって、帯域Ｚ２におけるエチルベンゼンプロフィールの状態を特徴付けることが可能になる。溶剤注入点から下流のパラキシレン流れを制御するために、帯域Ｚ１の所定点におけるパラキシレン濃度が測定される。
【００４０】
最後の２つの被制御変数を使用して、例えば、
１．溶剤流速と供給液流速の間の比として定義される溶剤比の最小化、
２．供給液流速の最大化、
３．次のように定義される平均再循環流速の最小化、
【００４１】
【数１】
2005536344.tif 000003
【００４２】
［式中、
Ｎｂzoneは、装置の帯域数を表し、
Ｎｂcolumnは、カラムの総数を表し、
ｌiは、各帯域のカラム数を表し、
Ｑiは、各帯域の液体流速を表す。］
など、この種の分離装置に対してあらかじめ設定された生産目標（例えば経済コスト）の関数として定義される汎関数を最大化または最小化する。
【００４３】
以後の説明では、点３の最適化は点２の最適化と同等なので、点１および２のみを扱う。
【００４４】
点２および点３は、それらが比および操作変数に関連する方程式系の同質性によって結び付けられているので一緒に最適化される。いかなる流速増加も他の流速の等価な増加およびバルブ切替周期の同様な割合での減少によって補償できる。したがって、供給液流速の最大化は、再循環流速が遅いほど供給液流速を増加させるための余裕が大きいという意味で再循環流速の最小化に直接的に関連させることができる。これらの「理想的」考察は、実際には、例えば外部空隙における流体速度に対して二次式で変動する軸方向散乱の増加などの流体力学によって制約される。
【００４５】
点１は、その蒸留コストが高い溶媒の過剰消費に関連する。点１および２の意味での分離装置の最適化は、出力Ｐｘzone1およびＥｂextractの適切な調節によって達成される。
【００４６】
シミュレーション結果
シミュレーションによると、これらの最適化目標は独立ではなく，Ｐｘzone1およびＥｂextractの双方に依存する溶剤比に対する絶対最小値が存在することが示される。実験結果より、有効な溶剤比および能力向上を可能にしながら、（装置安定性を保証する）最適条件下での運転が推奨されることが理解されよう。
【００４７】
シミュレーションで得られた結果を図２のグラフに要約する。
【００４８】
曲線は、一定の純度、一定の歩留りおよび一定の供給液流速における、所定のＥｂextractについてＰｘzone1値（横座標）の関数としての上記で定義した溶剤比（Ｓ／Ｆ）および平均再循環流速の変動を表す。
【００４９】
（Ｓ／Ｆ）の変動は、曲線（Ｅｂextract＝１．５％）が曲線（Ｅｂextract＝０．５％）と曲線（Ｅｂextract＝０．９％）の上に、曲線（Ｅｂextract＝０．３５％）の下にあるので、Ｐｘzone1（曲線から明らか）、およびＥｂextractに対して双方とも完全に凹状である。したがって、これらの曲線に値が表示されていない、（Ｓ／Ｆ）に対する絶対最小値が存在する。
【００５０】
Ｐｘzone1およびＥｂextractに対する平均再循環流速（ＭＲ）の変動は、完全に単調に増加している。平均再循環流速（ＭＲ）の値は、その他の仕様のすべてが一定であるなら、Ｅｂextractが増加すると減少し、Ｐｘzone1の値が増加すると増加する。
【００５１】
上で示された結果は、点１および２の同時最適化（すなわち、Ｓ／Ｆの最小化および供給液流速の最大化）が不可能であることを示している。平均再循環流速によって到達させられるかもしれない可能性としての最小値に一致しない、（Ｓ／Ｆ）に対する絶対最小値が存在する。
【００５２】
実験結果
パイロット装置で得られた実験結果により、シミュレーションで示された傾向を確認する。
【００５３】
以下の実施例では、装置運転に対するＥｂextractの影響は明らかに非常に明白であり、したがって特別な実験を必要としないので、Ｐｘzone1の影響についてのみ示す。
【００５４】
次の２つの定常点を比較すると、
【００５５】
【表１】
2005536344.tif 000004
【００５６】
純度および歩留りの仕様が同一の場合、Ｐｘzone1の設定値のみを変えることによって、１０ｃｃ／分だけより多く供給液を通し、わずかに小さな溶剤比を達成し、かつ、同一再循環流速を保持することが可能であることが判る。
【００５７】
得られた最適点の特徴
シミュレーションによって上記で得られた異なる最適点（（Ｓ／Ｆ）の最小化の意味で）を比較するために、次に続くグラフで分離ループのカラムに沿った濃度プロフィールのすべてを３つの重要なＥｂextract値について追跡する。
【００５８】
図３のグラフの縦ラインは、左から右にそれぞれ抽出液抜出点Ｖex、供給液注入点Ｖf、およびラフィネート抜出点ＶRAFを示す。
【００５９】
平均再循環プロフィールが減少するとプロフィールが降下する。不純物の１つ（エチルベンゼン）はこれらシミュレーションを特徴付けるパラメータなので、抽出液中の不純物間の比率が実質的に変化するため、抽出液抜出点Ｖexの近くではそれぞれのプロフィールがかなり異なる。供給液注入点ＶFおよびラフィネート抜出点ＶRAFの間に含まれる帯域Ｚ３では、様々なシミュレーションのプロフィールがむしろ「接近」している。これらの形状は、この分離装置の最適運転方式、すなわち、ラフィネートの抽出が常に帯域Ｚ３のパラキシレンプロフィールの底辺にあることをはっきりと特徴付けている。ラフィネート抜出し段階におけるパラキシレン濃度値に対して得られる差は、すべてのシミュレーションに対する歩留り値が一定であることによって説明できる。Ｐｘ濃度値のわずかな変動が、各シミュレーションに対して固有のラフィネート流速値の変動を補償する。
【００６０】
分離装置の最適化および運転
実験結果によって完全なものにされた、シミュレーションで得られた結果を検討すると、比（Ｓ／Ｆ）の最小化および能力の最大化、すなわち潜在的に最大量の供給液を処理できるように分離装置を調節するという意味での、ハイブリッド方式分離装置の最適運転のための以下の基準を設定できる。この最適化戦略を適用することは、実際には、例えば前記欧州特許第５３１，１９１号中に提示されたアルゴリズムなどの制御アルゴリズムを使用することによってのみ可能である。
【００６１】
設定値Ｐｘzone1およびＥｂextractを適切に選択すると、所定の純度および歩留りに対して（Ｓ／Ｆ）を最適化する意味での、分離装置の最適運転に到達することが可能になる。
【００６２】
シミュレーションで実施した調査から、曲線は常に完全に凹状であること（図２）、および、Ｐｘzone1を変えることによってこのような曲線に沿って移動できることが判っていることを考慮し、また、装置安定性を保証しながら能力の最大化を保証するために設定値Ｅｂextractに課せられた制約ゆえに、Ｐｘzone1の最適設定値を求めるための反復自動オンライン探索に、専門家に周知の極めて単純なシンプレックス型１変数オプティマイザーを使用できる。このようなオプティマイザーは、数値勾配を計算する必要なしに作動するので実用的である。利点は、本発明方法の場合、オプティマイザーが分離装置の最適動作点の潜在的範囲外の同数の動作点に対応する費用関数の評価数を限定することである。
【００６３】
この適用に関する範囲内で、最適化は、三角形の各頂点が可能解である三角形を平面に生成することによって達成されるであろう。最適値を求める探索の各段階で、現在の三角形またはそれに接近して新しい点が作り出される。新しい点の関数値は、シンプレックスの頂点における関数値と比較され、通常、頂点の１つが新しい点で置き換えられ、かくして新規なシンプレックスおよび費用関数のより有利な推定値が得られる。この段階を、シンプレックスの直径が選択された許容誤差より小さくなるまで繰り返す。
【００６４】
設定値Ｅｂextractを適切に選択すると、装置能力の最大化を保証することが可能になるが、次の注解を伴う。
【００６５】
１．この場合、装置が到達した運転条件は安定でないので、この設定値の最適値には到達できない。実際、再循環流速の極めてわずかな減少がカラム内に蓄積されるエチルベンゼン量を増加させ、抽出液中のエチルベンゼン量を増加させる動力学的作用が減少させる動力学的作用よりも速いので、このことが分離装置の運転を困難にする。
【００６６】
２．能力の点から見たＥｂextractに対する最適設定値は、（Ｓ／Ｆ）を最適化するために求められるより小さな値と一致しない。
【００６７】
上の２つの注解を考慮すると、分離装置の安定性を優先し、この状況では可能な最適値に到達させることを試みないで、能力の最大化を保証する設定値Ｅｂextractを選択することが好ましい。このような形態においては、（Ｓ／Ｆ）の最適化は、実質上、上記の最適化となる。
【００６８】
実験およびシミュレーション結果を考慮すると、Ｅｂextractに対して選択される値は、分離装置の制御システムの性能および選択される純度値に直接的に依存する。
【００６９】
帯域Ｚ３でのプロフィールの急峻さ（異なるシミュレーションのプロフィールはすべて類似している）、およびこのフロントの底辺のラフィネートＲａｆ用抜出点の特定の位置は、わずかの流速変動またはプロフィールの位置の変動を生じさせる任意のその他外乱に対する歩留り値の感度が高いことを示している。この高い歩留り感度は、装置をマニュアルでその最適点で運転することが困難であることを示している。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】途中で差し込まれた注入点および抽出点を有する４つの帯域を備えた分離装置の図である。
【図２Ａ】Ｐｘ  Ｚｏｎｅ１および抽出液中のＥｂの関数としての溶剤比（Ｓ／Ｆ）の変動を示した図である。
【図２Ｂ】Ｐｘ  Ｚｏｎｅ１および抽出液中のＥｂの関数としての平均再循環流速（ＭＲ）の変動を示した図である。
【図３】一定の純度および歩留りで、（Ｓ／Ｆ）の意味での最適動作点における分離ループに沿ったＰｘ、Ｅｂ、Ｍｏｘの濃度プロフィール（Ｃ％）を示した図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  分離装置
２  液体
３  （吸着）固体
Ｃ  濃度プロフィール
Ｅｂ  エチルベンゼン
ＥＬ  脱着剤（キャリヤ流体）
Ｅｘ  抽出物（液）
Ｆ    供給物（液）
ＭＲ  平均再循環流速
Ｐ    ポンプ
Ｐｘ  Ｚｏｎｅ１  帯域１のパラキシレン量
Ｒａｆ  ラフィネート
Ｓ／Ｆ  溶剤比
Ｚ１    帯域１
Ｚ２    帯域２
Ｚ３    帯域３
Ｚ４    帯域４
【図１】
2005536344.tif 000005
2005536344.tif 000006
【図３】
2005536344.tif 000007
【国際調査報告】
2005536344.tif 000008
2005536344.tif 000009
2005536344.tif 000010
2005536344.tif 000011