专利名称：气泡塔型碳氢化合物反应器和浆液液面检测方法
技术领域：
本发明涉及一种气泡塔型碳氢化合物反应器，其是利用以氢气和一氧化碳作为主要成分的合成气体与在液体中悬浮有固体催化剂粒子的浆液之间的化学反应来合成碳氢化合物，所述反应器具备反应器主体，其用于收容上述浆液；合成气体供给部，其用于向上述浆液供给上述合成气体；一个压力传感器，其被配置在上述浆液的液面上方，用于对上述液面上的上述合成气体的压力进行测定；其他压力传感器，其被配置在上述浆液的液面下方，用于对上述浆液的压力进行测定；液面检测机构，其基于上述压力传感器的测定结果对上述浆液的液面位置进行检测，其中，上述其他压力传感器沿着上述反应器主体的轴向被间隔开地设置有多个。
根据本发明的气泡塔型碳氢化合物反应器，能容易地对包含气体、液体和固体这三相而构成复杂的分散体系的浆液的液面位置进行检测。
权利要求
1.一种气泡塔型碳氢化合物反应器，其是通过以氢气和一氧化碳作为主要成分的合成气体与在液体中悬浮有固体催化剂粒子的浆液之间的化学反应来合成碳氢化合物，所述反应器具备
反应器主体，其用于收容所述浆液；
合成气体供给部，其用于向所述浆液供给所述合成气体；
一个压力传感器，其被配置在所述浆液的液面上方，用于对所述液面上的所述合成气体的压力进行测定；
其他压力传感器，其被配置在所述浆液的液面下方，用于对所述浆液的压力进行测定；以及
液面检测机构，其基于所述压力传感器的测定结果对所述浆液的液面位置进行检测，
所述其他压力传感器沿着所述反应器主体的轴向被间隔开地设置有多个。
2.根据权利要求1所述的气泡塔型碳氢化合物反应器，其中，所述反应器具备对所述浆液的温度进行测定的温度传感器，
所述液面检测机构基于所述温度传感器的测定结果对基于所述浆液的组成所求出的所述浆液的密度进行校正，进而基于被校正的浆液的密度和所述压力传感器的测定结果，对所述浆液的液面位置进行检测。
3.根据权利要求1所述的气泡塔型碳氢化合物反应器，其中，
在被相互邻接的所述其他压力传感器夹着的所述反应器主体的各区间内，分别设有对所述浆液的温度进行测定的温度传感器，
所述液面检测机构对基于各区间内的所述浆液的组成所求出的所述浆液的密度单独地进行校正，该校正是基于在与所述浆液的密度相对应的所述区间所配置的所述温度传感器的测定结果进行的；进而基于被校正的所述浆液的密度和所述压力传感器的测定结果，对所述浆液的液面位置进行检测。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的气泡塔型碳氢化合物反应器，其中，
在由所述合成气体供给部稳定地将所述合成气体供给到所述浆液中的状态下的所述液面的附近，沿着所述反应器主体的轴向并列配置有多个对所述反应器主体内的温度进行测定的辅助温度传感器，
所述液面检测机构在从合成气体未被供给到浆液中的状态开始供给合成气体直到成为合成气体被稳定地供给到浆液中的状态的期间内，基于多个所述辅助温度传感器的测定结果，对所述浆液的液面位置进行检测。
5.一种浆液液面检测方法，其在使以氢气和一氧化碳作为主要成分的合成气体与在液体中悬浮有固体催化剂粒子的浆液在反应器主体中进行化学反应来合成碳氢化合物时，对收容在所述反应器主体中的所述浆液的液面位置进行检测，其中，
分别对所述浆液液面上的所述合成气体的压力与距所述液面互不相同的多个深度位置的所述浆液的压力之间的压差ΔPn(m、n是正整数，其中n＝1、2、...m-1、m，m≥3)进行测定，
将所述合成气体的压力与在距所述液面最近的第1测定位置所测定的所述浆液的压力之间的压差设定为ΔP1，并且n越大距所述液面的深度位置越大，
基于多个所述压差ΔPn、相互邻接的所述浆液的压力测定位置间的轴向距离Ln以及相互邻接的所述浆液的压力测定位置间的所述浆液的密度ρSLn，利用下式分别求出相互邻接的所述浆液的压力测定位置间的所述合成气体的体积分率εn，
ΔPn-ΔPn-1＝ρSLn×Ln×(1-εn)
m、n是正整数，其中，n＝2、3、...m-1、m，
基于这些所述合成气体的体积分率εn求出所述第1测定位置与所述液面之间的所述合成气体的体积分率ε1，
进而基于所述合成气体的体积分率ε1、所述压差ΔP1以及所述第1测定位置与所述液面之间的所述浆液的密度ρSL1，利用下式求出从所述第1测定位置到所述液面的距离h，
ΔP1＝ρSL1×h×(1-ε1)。
6.根据权利要求5所述的浆液液面检测方法，其中，
基于所述浆液的组成求出所述浆液的密度，并且对所述浆液的温度进行测定；
并基于所述浆液的温度对所述浆液的密度进行校正。
7.根据权利要求5所述的浆液液面检测方法，其中，
在被相互邻接的所述浆液的压力测定位置夹着的所述反应器主体的每个区间中，基于所述浆液的组成求出所述浆液的密度，并且对所述浆液的温度进行测定；
并基于各区间的所述浆液的温度，单独地对与之相对应的区间中的所述浆液的密度进行校正。
8.一种浆液液面检测方法，其在使以氢气和一氧化碳作为主要成分的合成气体与在液体中悬浮有固体催化剂粒子的浆液在反应器主体中进行化学反应来合成碳氢化合物时，对收容在所述反应器主体中的所述浆液的液面位置进行检测，其中，
分别对所述浆液液面上的所述合成气体的压力与距所述液面相互不同的多个深度位置的所述浆液的压力之间的压差进行测定；
并对所述压差与所述浆液的压力测定位置之间的关系进行直线逼近，在该直线逼近式中将所述压差为0的位置作为所述液面位置。
全文摘要
本发明提供一种气泡塔型碳氢化合物反应器，其是通过以氢气和一氧化碳作为主要成分的合成气体与在液体中悬浮有固体催化剂粒子的浆液之间的化学反应来合成碳氢化合物，所述反应器具备反应器主体，其用于收容上述浆液；合成气体供给部，其用于向上述浆液供给上述合成气体；一个压力传感器，其被配置在上述浆液的液面上方，用于对上述液面上的上述合成气体的压力进行测定；其他压力传感器，其被配置在上述浆液的液面下方，用于对上述浆液的压力进行测定；以及液面检测机构，其基于上述压力传感器的测定结果对上述浆液的液面位置进行检测，其中，上述其他压力传感器沿着上述反应器主体的轴向被间隔开地设置有多个。
文档编号C10G2/00GK101835876SQ20088010868
公开日2010年9月15日 申请日期2008年9月26日 优先权日2007年9月27日
发明者大西康博, 加藤让, 山田荣一 申请人:新日铁工程技术株式会社, 日本石油天然气·金属矿物资源机构, 国际石油开发帝石株式会社, 新日本石油株式会社, 石油资源开发株式会社, 克斯莫石油株式会社