[发明专利]气泡塔型碳氢化合物反应器和浆液液面检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种气泡塔型碳氢化合物反应器以及气泡塔型碳氢化合物反应器中的浆液液面检测方法，该气泡塔型碳氢化合物反应器用于将以一氧化碳气体和氢气作为主要成分的合成气体吹入到在液态烃中悬浮有固体催化剂粒子的浆液中来合成碳氢化合物。

本申请要求在2007年9月27日申请的日本专利申请第2007-252522号的优先权，这里援引其内容。

背景技术

作为从以氢气和一氧化碳作为主要成分的合成气体生成碳氢化合物和水的费-托合成反应(以下称为“FT合成反应”)的反应系统之一，有通过将合成气体吹入到在液态烃中悬浮有固体催化剂粒子的浆液中来进行FT合成反应的气泡塔型浆态床(也称为淤浆床)FT合成反应系统(例如参照下列专利文献1、2)。再有，通过FT合成反应合成的碳氢化合物被用作石脑油(粗汽油)、煤油、轻油等液体燃料制品的原料。

在气泡塔型浆态床FT合成反应系统中，被吹入浆液中的合成气体成为气泡而在浆液中上升。在合成气体被稳定地供给到浆液中的状态(运行状态)下，为了控制催化剂粒子和合成气体的反应状态，因此需要把握浆液中所含有的催化剂粒子的浓度。不过，浆液中所含有的液态烃的量因FT合成反应而增加，因此，伴随其增加，催化剂粒子的浓度发生变化。因此，控制反应状态时，需要对作为该液态烃的量的指标的浆液的液面位置进行检测。

再者，以往的液面检测方法例如有如专利文献3那样利用漂浮在液面上的浮标(float)的方法、如专利文献4那样使包含水或固体的浆液作为电容器的构成而发挥作用来检测水或浆液的液面(气液的界面)的所谓“电容式”的方法。另外，以往的液面检测方法例如也有如专利文献5那样对容器所收容的液体的压力、容器内的液面上方的气体的压力以及液体的温度进行测定而利用基于2个测定压力之差(压差)、2个压力测定位置间的距离以及测定压力、测定温度所算出的液体的比重等来求出液面位置的方法。

专利文献1：美国专利申请公开2003/0018089号说明书

专利文献2：美国专利申请公开2007/0014703号说明书

专利文献3：美国专利申请公开2004/0021080号说明书

专利文献4：美国专利第4888989号说明书

专利文献5：美国专利申请公开2006/0070438号说明书

但是，在FT合成反应中，合成气体(气体)被吹入到由液态烃(液体)和催化剂粒子(固体)构成的浆液中，因此浆液与作为气泡存在于浆液中的合成气体一起构成包含气体、液体和固体这三相的复杂的分散体系。另外，浆液的液面有时由于在浆液中上升的气泡(合成气体)而有起伏不平，再者，密度、粘性等浆液的物性由于FT合成反应的条件的不同而变动，因此在上述以往的液面检测方法中，存在难以检测浆液的液面位置这样的问题。

发明内容

本发明的目的在于，在收容有包含气体、液体和固体这三相而构成复杂的分散体系的浆液的气泡塔型碳氢化合物反应器中，提出能容易地检测浆液的液面位置的最佳的浆液液面检测方法，并用于控制催化剂粒子和合成气体的反应状态。

本发明的气泡塔型碳氢化合物反应器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；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，通过在液面检测机构中实施后述的浆液液面检测方法，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。