[发明专利]测量反应器表面上颗粒积聚的系统与方法

说明书

背景技术

在气相聚合中，含一种或更多种单体的气态物流在催化剂存在下在反应条件下流经流化床。从反应器中引出聚合物产物，将新鲜单体引入到反应器中，替换除去的聚合物产物，且将任何未反应的单体循环回到反应器中。在反应器内的工艺扰动常常涉及在反应器内部，催化剂和/或聚合物颗粒在侧壁和/或其他表面，例如分配板上积聚或累积(“颗粒积聚”)。颗粒积聚常常称为结片(sheeting)，形成大块(chunking)，流挂(drooling)或堵塞(plugging)。当颗粒的积聚变得足够大时，可干扰流化，这可能要求反应器停工。

使用许多技术测量颗粒积聚量和/或估计在反应器内可能发生颗粒积聚的可能性。一种方法牵涉测量催化剂/反应器内产生的聚合物上的静电荷。反应器内生成静电荷的主要原因是通过称为摩擦起电或摩擦带电效应的物理过程，不同的物质的摩擦接触。在气相聚合反应器中，通过催化剂和聚合物颗粒以及反应器壁之间的摩擦接触，生成静电荷。然而，观察到静电荷不一定且常常没有对应于同样在反应器内发生的颗粒积聚和尤其催化剂颗粒积聚。常规的静电荷测量系统不可能区分当发生颗粒积聚时存在的静电荷和当没有发生颗粒积聚时的静电荷。

因此，需要测量在聚合反应器内催化剂和/或聚合物颗粒的颗粒积聚的改进系统与方法。

发明概述

提供监控颗粒/流体混合物的系统与方法。该方法可包括使含带电颗粒和流体的混合物流过颗粒积聚探针。该方法也可包括当一些带电颗粒在没有接触探针的情况下流过探针，而其他带电颗粒接触探针时，测量通过探针检测到的电信号。可操作所测量的电信号，提供输出值。该方法也可包括从输出值确定接触探针的带电颗粒的电荷平均是否不同于流过探针但没有接触探针的带电颗粒。

监控颗粒/流体混合物的系统可包括具有流动路径的流体传输结构，以供含带电颗粒和流体的混合物流经该流体传输结构。颗粒积聚探针可与流动路径连通，且适应于检测当带电颗粒流过探针但没有接触探针时和当带电颗粒接触探针时生成的至少一种电信号。静电计可与颗粒积聚探针连通，且适应于测量通过探针检测到的电信号。处理器可与静电计连通。处理器可接收测量的电信号，管理该电信号，并提供输出值，所述输出值表明接触探针的带电颗粒平均带正电还是带负电。

附图简述

图1描绘了为检测从颗粒/流体混合物中分离的颗粒而构造的例举颗粒积聚检测系统的示意图。

图2描绘了为检测在聚合系统的内表面上的催化剂积聚而构造的具有颗粒积聚探针的例举气相聚合系统的示意图。

图3是在稳态操作过程中，在监控流经气相聚合反应器循环线路的循环流体过程中，通过颗粒积聚探针检测到的测量的夹带静电荷的图形描绘。

图4是聚焦在0(零)秒时滞的图3所示的绝对自相关的夹带静电荷数据的图形描绘的特写视图。

图5是在反应器启动过程中，监控流经气相聚合反应器循环管线的循环流体过程中通过颗粒积聚探针检测的所测量的夹带静电荷的图形描绘。

图6是图5所示的绝对自相关的夹带静电荷数据的图形描绘。

图7是聚焦在0(零)秒时滞的图6所示的图形描绘的特写视图。

图8是在反应器启动过程中，监控流经气相聚合反应器循环管线的循环流体过程中通过颗粒积聚探针检测的所测量的夹带静电荷的另一图形描绘。

图9是图8所示的绝对自相关的夹带静电荷数据的图形描绘。

图10是聚焦在0(零)秒时滞的图9所示的图形描绘的特写视图。

详细说明

图1描绘了为检测从颗粒/流体混合物105中分离的颗粒107，109而构造的例举颗粒积聚检测系统100的示意图。颗粒积聚检测系统100可包括一个或更多个颗粒积聚探针或传感器(示出了一个)103，静电计(示出了一个)140，和处理器(示出了一个)150。可构造颗粒积聚探针或“探针”103，检测在颗粒/流体混合物105内的来自带电颗粒(示出了两个107，109)的一种或更多种电信号或性能。例如，探针103的尖端104可定位或位于流体传输结构115的内部体积117内，以便当颗粒/流体混合物105流经流体传输结构115时，可通过探针103检测带电颗粒107，109的电信号或性能。正如图1所示的，描绘了两个单独的带电颗粒107，109，且每一颗粒107，109分别沿着独立的路径108，110通过流体传输结构115。颗粒107，109各自可以是单独或离散的颗粒(正如所示的)，和/或是多个颗粒的结块或聚集体(没有示出)。