БАРБОТАЖНЫЙ КОЛОННЫЙ РЕАКТОР С УСТРОЙСТВОМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРОВНЯ И СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРОВНЯ В НЕМ
BUBLED COLUMN REACTOR WITH LEVEL DETECTOR AND METHOD OF LEVEL DETECTION

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.