Барботажный колонный реактор с устройством определения уровня и способ определения уровня в нем

Барботажный колонный реактор с устройством определения уровня и способ определения уровня в нем

Реферат

Настоящее изобретение относится к барботажному колонному реактору, который включает колонный реактор, содержащий нижнюю секцию для жидкой фазы и верхнюю секцию для газовой фазы, и к способу измерения уровня в барботажном колонном реакторе.

Барботажные колонные реакторы широко представлены в известном уровне техники. Например, барботажные колонные реакторы используются в способе олигомеризации этилена с получением линейных альфа-олефинов (LAO). Такой барботажный колонный реактор включает нижнее отделение для введения сырья газообразного мономера, в котором нижнее отделение отделено от верхнего реакционного отделения барботажной пластиной. В верхнем реакционном отделении барботажного колонного реактора находится более низкая 2-фазная секция и верхняя секция газовой фазы. Обычно, такой колонный реактор работает непрерывно, когда непрерывно подаются сырье мономера, растворитель и катализатор, а также непрерывно удаляются растворитель, линейные альфа-олефины, газообразные или жидкие, и катализатор. Существенной характеристикой способа олигомеризации, выполняемого в барботажном колонном реакторе, является тщательный контроль уровня жидкой фазы, который должен оставаться по существу постоянным.

До настоящего времени измерение и контроль уровня выполняли на основе различных принципов, таких как измерения по перепаду давления, плавающими устройствами, по разности проводимости жидкой и газообразной фаз и т.п.

Особенно в реакторе получения линейных альфа-олефинов измерение уровня чрезвычайно затруднено из-за высокого содержания газа в 2-фазной секции, поскольку эту зону нельзя рассматривать как полностью жидкую или газообразную. Кроме того, удельный вес газовой и жидкой фаз может изменяться в ходе процесса олигомеризации. Наконец, поскольку обычные устройства измерения расположены внутри барботажного колонного реактора, также может происходить засорение измерительных устройств реакционноспособным материалом.

Целью настоящего изобретения является создание барботажного колонного реактора и способа измерения уровня, преодолевающего недостатки известного уровня техники. В частности, барботажный колонный реактор и способ должны быть такими, чтобы измерение могло быть выполнено независимо от условий процесса в указанном реакторе.

Указанная цель достигается тем, что реактор включает измерительное устройство для определения уровня в 2-фазной секции в колонном реакторе, в котором измерительное устройство включает эмиттер и детектор электромагнитного излучения, которые размещены вне колонного реактора.

Предпочтительно, эмиттер и детектор расположены по существу на противоположных сторонах колонного реактора.

В одном осуществлении детектор по существу параллелен стенке колонного реактора по существу на протяжении всей его длины.

Кроме того, эмиттер может быть размещен по существу на уровне 2-фазной секции.

Дополнительно, детектор может быть связан с блоком управления.

Более предпочтительно блок управления связан с клапаном, размещенным на линии вывода жидкости из колонного реактора.

Эмиттер может испускать γ-излучение кобальта.

Цель также достигается способом определения уровня в барботажном колонном реакторе, содержащем нижнюю 2-фазную секцию и верхнюю секцию газовой фазы, в котором уровень в 2-фазной секции определяют измерительным устройством, включающим эмиттер и детектор электромагнитного излучения, которые размещены вне колонного реактора.

Предпочтительно, сигналы, обнаруженные детектором, передаются в блок управления.

Наконец, предпочтительно, чтобы блок управления управлял клапаном, размещенным на линии вывода жидкости из колонного реактора, в зависимости от сигналов, переданных детектором.

Неожиданно, проблемы известного уровня техники могут быть преодолены применением барботажного колонного реактора с измерительным устройством, которое не находится в прямом контакте с газовой или жидкой фазами внутри реактора. Предпочтительно, в соответствии с настоящим изобретением, измерительное устройство, включающее эмиттер и детектор, размещено вне колонного реактора, предпочтительно на его противоположных сторонах. Эмиттер испускает электромагнитное излучение через барботажный колонный реактор, то есть через 2-фазную секцию и секцию газовой фазы, испускаемое излучение затем детектируется детектором, и различия из-за разных фаз могут быть идентифицированы. Предпочтительно, соответствующий обнаруженный сигнал может быть затем передан в блок управления, который также может быть связан с клапаном, размещенным на линии вывода жидкости из барботажного колонного реактора, для регулирования уровня в 2-фазной секции, при необходимости.

Таким образом, применяется бесконтактный способ измерения уровня, в котором результат определения уровня также независим от изменений плотности. Кроме того, предотвращается засорение измерительного устройства, поскольку устройство размещено вне реактора.

Дополнительные преимущества и характеристики настоящего изобретения далее иллюстрируются со ссылкой на прилагаемый чертеж, который представляет схему барботажного колонного реактора изобретения.

Чертеж представляет барботажный колонный реактор 1 с барботажной пластиной 2, разделяющей барботажный колонный реактор 1 на нижнее отделение 3 и верхнее реакционное отделение 4. Внутри верхнего реакционного отделения 4 предусмотрены нижняя 2-фазная секция 5 и верхняя секция газовой фазы 6. Дополнительно предусмотрены линия подачи 7 для введения сырья газообразного мономера в нижнее отделение 3, линия вывода 8 для удаления газообразных компонентов, линия подачи 9 для ввода растворителя и катализатора, и линия вывода 10 для удаления жидких продуктов или растворенных продуктов. На боковой стенке барботажного колонного реактора 1 предусмотрен эмиттер 11, предпочтительно по существу на уровне 2-фазной секции 5. На противоположной стороне стенки реактора предусмотрен детектор 12, который предпочтительно по существу параллелен стенке реактора по существу вдоль всей его длины. Детектор связан с блоком управления 13, который также связан с клапаном 14, размещенным на линии вывода 10.

При работе барботажного колонного реактора 1 уровень в 2-фазной секции 5 может изменяться по нескольким причинам. Для измерения и регулирования уровня в 2-фазной секции эмиттер 11 испускает электромагнитное излучение через барботажный колонный реактор 1, то есть через 2-фазную секцию, секцию газовой фазы и промежуточную фазу между ними. Испускаемое электромагнитное излучение детектируется детектором 12 и может передаваться в блок управления 13, который может при необходимости открыть или закрыть клапан 14 для регулирования уровня в 2-фазной секции 5 до желательного уровня.

Характеристики, раскрытые в предшествующем описании, формуле изобретения и на чертеже как раздельно, так и в их любой комбинации, могут служить материалом для осуществления изобретения в его различных формах.

1. Барботажный колонный реактор, включающий колонный реактор (1), барботажную пластину (2), разделяющую барботажный колонный реактор (I) на нижнее отделение (3) и верхнее реакционное отделение (4), верхнее реакционное отделение содержит нижнюю 2-фазную секцию (5) и верхнюю секцию газовой фазы (6), отличающийся тем, что реактор (1) включает измерительное устройство для определения уровня в 2-фазной секции (5) в колонном реакторе (1), где измерительное устройство содержит эмиттер (11) и детектор (12) электромагнитного излучения, которые размещены вне колонного реактора (1).

2. Барботажный колонный реактор по п.1, отличающийся тем, что эмиттер (11) и детектор (12) расположены по существу на противоположных сторонах колонного реактора (1).

3. Барботажный колонный реактор по п.1, отличающийся тем, что детектор (12), по существу, параллелен стенке колонного реактора (1), по существу, на протяжении всей его длины.

4. Барботажный колонный реактор по п.1, отличающийся тем, что эмиттер (11) размещен, по существу, на уровне 2-фазной секции (5).

5. Барботажный колонный реактор по п.1, отличающийся тем, что детектор (12) связан с блоком управления (13).

6. Барботажный колонный реактор по п.5, отличающийся тем, что блок управления (13) связан с клапаном (14), размещенным на линии вывода жидкости (10) из колонного реактора (1).

7. Барботажный колонный реактор по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что эмиттер испускает γ-излучение кобальта.

8. Способ определения уровня в барботажном колонном реакторе по пп.1-7, отличающийся тем, что уровень в 2-фазной секции (5) определяют измерительным устройством, включающим эмиттер (11) и детектор (12) электромагнитного излучения, которые размещены вне колонного реактора (1).

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что сигналы, обнаруженные детектором (12), передают в блок управления (13).

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что блок управления (13) регулирует клапан (14), размещенный на линии вывода жидкости (10) из колонного реактора (1), в зависимости от сигналов, переданных детектором (12).