專利名稱：核型分界面位置探測(cè)器/傳送器的利用的制作方法
概略地說(shuō)，本發(fā)明涉及測(cè)量分界面位置的方法和裝置，就某一方面來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及測(cè)量分界面位置的方法和裝置，以及在容器和/或管道中保持所要求分界面位置的控制系統(tǒng)。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種方法和裝置，該方法和裝置用于測(cè)量普通罐、容器或管道中的液體/蒸汽分界面位置和/或液體/液體的分界面位置，以達(dá)到控制這種分界面位置的目的。
在許多工業(yè)應(yīng)用中，測(cè)量和/或控制兩種流體之間出現(xiàn)的流體分界面常常是重要的。這兩種流體中一種不溶于另一種;而且其中一種的比重大于另一種。在氣體和液體之間或兩種液體之間能形成這種流體分界面，其中要求測(cè)量和/或控制流體分界面位置的一個(gè)工業(yè)流程實(shí)例是烴精煉工藝過(guò)程。
特別是使用氫氟酸的烴的烷基化中，為了安全和經(jīng)濟(jì)起見(jiàn)，測(cè)量和控制液體/氣體分界面(即液相烴和汽相烴)位置以及液體/液體分界面(即液相氫氟酸和液相烴)位置常常是重要的。這種重要性的一個(gè)原因是，當(dāng)試圖從容器中提取液態(tài)烴產(chǎn)物時(shí)，需要確保沒(méi)有烴蒸汽和/或氫氟酸從該容器中排出。因此，建立一種適合于氫氟酸烷基化裝置中工藝過(guò)程的指示和控制、不受氫氟酸腐蝕有害影響的分界面位置測(cè)量系統(tǒng)，將是該工藝中一項(xiàng)重大改進(jìn)。然而，特別是當(dāng)其中某一種物質(zhì)具有氫氟酸一樣強(qiáng)烈腐蝕性時(shí)，這種分界面位置的測(cè)量長(zhǎng)期存在著問(wèn)題。
目前有許多測(cè)量和控制氫氟酸烷基化(以下稱HF烷基化)裝置中分界面位置的方法，但它們大多數(shù)只是對(duì)一個(gè)持續(xù)不斷的問(wèn)題的暫時(shí)解決。例如，有一種使用差壓計(jì)測(cè)量分界面位置的裝置。這種傳感器直接同氫氟酸接觸的方法已被證實(shí)不可靠，因?yàn)闅浞岬膹?qiáng)烈腐蝕性腐蝕差壓計(jì)的薄膜或其密封膜。
另一種測(cè)量HF烷基化裝置中分界面位置的裝置裝有浮子或平衡浮子。因?yàn)楦∽踊蚱胶飧∽颖仨氈苯油瑲浞峤佑|，該裝置的使用也并不令人滿意，因?yàn)闅浞嵋矊⒏g浮子并使連桿不起作用。
也進(jìn)行了一些嘗試使用觀察窗測(cè)量HF烷基化裝置中的分界面位置。由于氫氟酸同玻璃接觸，這種方法也被證實(shí)無(wú)效。事實(shí)上，氫氟酸幾乎將腐蝕任何一種供工業(yè)上制造玻璃管液位計(jì)的透明介質(zhì)。
使用測(cè)試旋塞測(cè)量分界面位置被證實(shí)是可靠的。然而，使用這種方法存在著向周圍大氣排放大量液態(tài)或汽態(tài)烴，以及具有強(qiáng)烈腐蝕性氫氟酸的固有缺點(diǎn)。另一個(gè)固有缺點(diǎn)是，這種測(cè)量分界面位置的方法不是一個(gè)連續(xù)測(cè)量過(guò)程，而是一個(gè)逐漸增加的過(guò)程。
由于氫氟酸的強(qiáng)烈腐蝕性以及與之有內(nèi)在聯(lián)系的潛在安全危害，曾試圖使用不接觸被測(cè)介質(zhì)的探測(cè)器來(lái)測(cè)量這種分界面位置，其中之一是使用具有點(diǎn)輻射源的輻射形分界面位置測(cè)量?jī)x。這種點(diǎn)輻射源安放在容器的外壁上，該容器內(nèi)裝有要進(jìn)行分界面位置測(cè)量的流體。這種點(diǎn)源向外發(fā)射扇形射線束。在點(diǎn)輻射源正對(duì)面的容器外壁上，安裝輻射探測(cè)器小室。由于任何物質(zhì)對(duì)輻射的吸收是輻射源和輻射探測(cè)器之間所包含該物質(zhì)量的函數(shù)，當(dāng)分界面位置變化時(shí)，將探測(cè)到不同的輻射量，從而將影響輻射探測(cè)器輸出的變化。當(dāng)發(fā)生這種變化時(shí)，將產(chǎn)生瞬時(shí)電流，經(jīng)過(guò)處理和放大，該電流可用于分界面位置的指示和/或工藝過(guò)程的控制。
通過(guò)使用這種靠近含有要測(cè)量分界面位置的流體的容器外壁的點(diǎn)輻射源，提供了一種非接觸測(cè)量系統(tǒng)，該方法避免了由于接觸腐蝕性液體引起的各種問(wèn)題，但這種輻射型點(diǎn)源測(cè)量?jī)x也存在許多問(wèn)題。
當(dāng)對(duì)這種特殊的輻射型分界面位置測(cè)量?jī)x進(jìn)行刻度時(shí)，就出現(xiàn)了第一個(gè)問(wèn)題。特別是要求正確刻度這種儀器時(shí)，必須使容器退出生產(chǎn)，這通常要求臨時(shí)停閉HF烷基化裝置。
在使容器退出生產(chǎn)后，必須用要進(jìn)行測(cè)量的流體填充容器，同時(shí)還要注意流體位置和輻射探測(cè)器輸出之間的相對(duì)關(guān)系。因?yàn)樵贖F烷基化裝置中使用的容器可高達(dá)20英尺、直徑可達(dá)20英尺，這種嘗試的費(fèi)用是十分驚人的。
如上所述，刻度輻射型分界面位置測(cè)量?jī)x的另一個(gè)問(wèn)題，是由容器的結(jié)構(gòu)和外形引起的。特別是由于經(jīng)濟(jì)上的現(xiàn)實(shí)性，在HF烷基化裝置中使用的容器經(jīng)常用低碳鋼制造。盡管這種材料具有某些耐氫氟酸的性能，由于它們之間的反應(yīng)，該容器不可避免地會(huì)被氫氟酸腐蝕，并形成銹蝕層，并隨著時(shí)間逐漸脫落。鑒于這種銹皮不斷形成和脫落，在HF烷基化裝置中使用的容器壁厚必須足以補(bǔ)償這種腐蝕。因此，為補(bǔ)償HF烷基化裝置容器的壁厚和直徑，需要相當(dāng)強(qiáng)的輻射源。由于輻射源強(qiáng)度正比于它的費(fèi)用及其安全危害程度，因此使用這種輻射分界面位置測(cè)量?jī)x的現(xiàn)實(shí)性是頗成問(wèn)題的。
如上所述，使用這種點(diǎn)源輻射型分界面位置測(cè)量?jī)x的另一個(gè)問(wèn)題，是在容器內(nèi)壁上不斷形成銹皮，同時(shí)不可避免地發(fā)生脫落。如上所述，任何物質(zhì)對(duì)輻射的吸收，是輻射源和輻射探測(cè)器之間所含該物質(zhì)質(zhì)量的函數(shù)。因此，若使用如上所述的點(diǎn)輻射源，如果在鄰接點(diǎn)輻射源處突然脫落一塊銹皮，則這種分界面位置探測(cè)儀的刻度將變?yōu)闊o(wú)效。如果發(fā)生這種情況，即使分界面位置沒(méi)發(fā)生變化，輻射探測(cè)器也將指出在容器內(nèi)發(fā)生了變化。
由附著HF烷基化裝置容器外壁的輻射型分界面位置探測(cè)儀引起的第三個(gè)問(wèn)題是它同容器的外部和/或內(nèi)部構(gòu)造有關(guān)。特別是HF烷基化裝置使用的容器具有許多不同的形狀、尺寸和厚度，這些因素都取決于它們所要求的功能和內(nèi)含的原料。而且，許多這種容器內(nèi)部有隔板、托架、導(dǎo)管等。如上所述它們也會(huì)形成銹皮和脫落。因?yàn)檩椛湫头纸缑嫖恢锰綔y(cè)儀的刻度必須考慮以上所有因素，所以常常要根據(jù)具體情況個(gè)別地來(lái)選擇適當(dāng)?shù)妮椛湫吞綔y(cè)儀。這種各個(gè)互不相同的分析會(huì)增加費(fèi)用，并降低在HF烷基化裝置中使用輻射型分界面位置探測(cè)儀的需求性。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種測(cè)量和/或控制HF烷基化裝置中出現(xiàn)的分界面位置的改進(jìn)了的裝置和方法，它避免了由于氫氟酸腐蝕性引起的許多問(wèn)題，以及常常伴隨而來(lái)的銹皮形成問(wèn)題。對(duì)于精通本技術(shù)領(lǐng)域的人員來(lái)說(shuō)，閱讀技術(shù)說(shuō)明并考慮到附圖和附加權(quán)利要求，本發(fā)明的其它目的、見(jiàn)解和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見(jiàn)的。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于測(cè)量和/或控制容器內(nèi)流體分界面位置的裝置和方法，即利用由一個(gè)輻射源和一個(gè)輻射探測(cè)器組成的核液位測(cè)量?jī)x來(lái)測(cè)量和/或控制流體分界面位置。這種核測(cè)量?jī)x安裝在大體上垂直的立管的外部，該垂直立管以流體同容器連通，該容器內(nèi)裝有要測(cè)量和/或控制分界面位置的流體。該垂直立管安裝在容器外部并與之連通，從而立管內(nèi)的流體分界面位置對(duì)應(yīng)著容器內(nèi)流體分界面的同一位置。
參考以下詳細(xì)說(shuō)明同時(shí)對(duì)照作為本發(fā)明一部分的附圖，將很容器獲得這里披露的有關(guān)本發(fā)明的較為完整的評(píng)價(jià)和許多附帶的優(yōu)點(diǎn)。圖中相同的標(biāo)記符號(hào)在各圖中代表相同的部分。


圖1是裝有本發(fā)明測(cè)量和控制系統(tǒng)的HF烷基化裝置的原理圖，其中有部分剖面圖。
圖2是圖1所示氫氟酸分離器中測(cè)量和控制流體分界面位置的核液位測(cè)量?jī)x的剖面圖。此處披露的本發(fā)明方法適合于測(cè)量和控制容器內(nèi)的流體分界面位置，該方法不用接觸要測(cè)量和/或控制分界面位置的流體。利用核液位測(cè)量?jī)x來(lái)實(shí)現(xiàn)上述測(cè)量和/或控制方法。本發(fā)明的核測(cè)量?jī)x包括一個(gè)輻射源和一臺(tái)輻射探測(cè)器。
按照本發(fā)明，核液位測(cè)量?jī)x安裝在大體上垂直的立管的外部，該立管的外部，該立管以流體同容器連通，從而該立管內(nèi)的流體分界面位置相應(yīng)于容器內(nèi)相同的分界面位置。核液位測(cè)量?jī)x的輻射源鄰接立管的外壁，而輻射探測(cè)器鄰接立管對(duì)側(cè)面的外壁。
如前所述，任何物質(zhì)對(duì)輻射的吸收，是輻射源和輻射探測(cè)器之間所包含該物質(zhì)質(zhì)量的函數(shù)。因此，當(dāng)容器和立管中流體分界面位置發(fā)生變化時(shí)，將探測(cè)到輻射量的變化，從而引起輻射探測(cè)器輸出的變化。該變化產(chǎn)生一個(gè)能用于位置指示和/或工藝過(guò)程控制目的的信號(hào)。
為了說(shuō)明本發(fā)明附帶的優(yōu)點(diǎn)，將敘述它在HF烷基化裝置中有關(guān)的應(yīng)用。然而應(yīng)該注意，當(dāng)聯(lián)系到這種專門(mén)應(yīng)用來(lái)敘述本發(fā)明時(shí)，應(yīng)看到本發(fā)明的應(yīng)用并不局限于此。確切地來(lái)說(shuō)，本發(fā)明適用于任何這種工藝過(guò)程，在該工藝過(guò)程中，要求不接觸流體分界面位置的測(cè)量和/或控制系統(tǒng)。
在附圖中指定為信號(hào)線的各種管線，代表本發(fā)明最佳實(shí)施例中電氣、氣動(dòng)和光學(xué)信號(hào)。通常，在本發(fā)明中涉及的核液位測(cè)量?jī)x產(chǎn)生的信號(hào)是電信號(hào)。然而，各種變換方式可以用于轉(zhuǎn)換各種參數(shù)，該參數(shù)以各種形式或格式表征上述工藝過(guò)程。例如，使用電模擬、數(shù)學(xué)電路、氣體、水力、機(jī)械、光學(xué)或其它這種類似型式的設(shè)備，或一種或多種這類設(shè)備的任何組合裝置，來(lái)實(shí)現(xiàn)這種新穎系統(tǒng)的控制單元。當(dāng)本發(fā)明最佳信號(hào)處理和轉(zhuǎn)換設(shè)備的組合裝置時(shí)，可以使用為精通工藝過(guò)程控制技術(shù)的人員能實(shí)現(xiàn)和理解的各種專門(mén)設(shè)備，來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法和裝置。同樣，實(shí)際上能夠變更各種信號(hào)的格式，以便適應(yīng)專們?cè)O(shè)備、安全因素、測(cè)量或控制儀器的物理特性和其它類似因素對(duì)信號(hào)格式的要求。
按照本發(fā)明的最佳實(shí)施例，用于HF烷基化裝置容器中測(cè)量和/或控制流體分界面位置的核液位測(cè)量?jī)x包括(1)棒狀輻射源和(2)輻射探測(cè)器。鑒于在本發(fā)明中所用的立管內(nèi)壁可能有銹皮的形成和脫落，最好使用棒狀輻射源而不是點(diǎn)輻射源。確切地說(shuō)，棒狀輻射源在棒的全長(zhǎng)范圍內(nèi)發(fā)射
射線，同單點(diǎn)發(fā)射相反，棒狀輻射源較少受銹皮形成和脫落的影響。
當(dāng)實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方案時(shí)，適于使用的輻射源(銫-137或鈷-60)發(fā)射被準(zhǔn)直的
射線束通過(guò)裝有流體的立管，該立管以流體同容器連通。
射線同流體分界面位置成比例地被吸收。未被吸收的
射線同輻射探測(cè)器接觸，使其中的氣體電離。這種電離產(chǎn)生可同立管內(nèi)流體分界面位置有關(guān)的脈沖頻率。然后信號(hào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)(Conditioning System)將這些脈沖頻率轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，該模擬信號(hào)可供普通過(guò)程控制器使用。這類信號(hào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的實(shí)例包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和/或微處理機(jī)系統(tǒng)，但不僅僅局限于此。
當(dāng)立管內(nèi)的流體分界面位置變化時(shí)，流體對(duì)
射線的吸收也將變化。這種對(duì)
射線吸收的變化，將影響輻射探測(cè)器內(nèi)被電離氣體的數(shù)量，從而將影響由此產(chǎn)生的脈沖頻率以及相應(yīng)的模擬信號(hào)。這些信號(hào)可用于觸動(dòng)液位指示器和/或普通過(guò)程控制器，以指示和/或維持立管內(nèi)所要求的流體分界面位置。因?yàn)槿缟纤?，立管以流體同容器連通，測(cè)量和/或控制立管內(nèi)的分界面位置，也將自然地測(cè)量和控制了容器內(nèi)相應(yīng)的分界面位置。
上述過(guò)程控制器可以使用在本技術(shù)領(lǐng)域中眾所周知的各種控制模式，例如比例式、比例-積分式、比例-微分式、或比例-積分-微分式。在最佳實(shí)施例中，使用比例-積分式控制器。然而應(yīng)該注意，能夠接收兩個(gè)輸入信號(hào)，并能產(chǎn)生代表兩個(gè)輸入信號(hào)差值的被標(biāo)定了的輸出信號(hào)的任何控制器，都在本發(fā)明范圍之內(nèi)。
標(biāo)定控制器的輸出信號(hào)，在控制系統(tǒng)技術(shù)中是眾所周知的。實(shí)際上控制器的輸出信號(hào)可被標(biāo)定，以表示任何所要求的因子或變量。此種實(shí)例是通過(guò)控制器對(duì)所要求的液位和實(shí)際液位進(jìn)行比較?？刂破鬏敵隹梢允且环N表示某種氣體或液體流量變化的信號(hào)，而該變化是使實(shí)際液位和所要求的液位相等所必須的。另一方面，同樣的輸出可被標(biāo)定，以表示百分率，或被標(biāo)定，以表示使實(shí)際液位同所要求液位相等的溫度變化。例如，如果控制器輸出在0到10伏的范圍，則輸出信號(hào)被標(biāo)定，使5伏電壓輸出相應(yīng)于某一特點(diǎn)流量的50%，或相應(yīng)于某一特定溫度的50%。
現(xiàn)在參考詳圖和圖1，詳細(xì)顯示出裝有本發(fā)明涉及的液位測(cè)量和/或控制系統(tǒng)的HF烷基化裝置。
特別是圖1示出了烷基化反應(yīng)器10，該反應(yīng)器10有供入液態(tài)氫氟酸的入口導(dǎo)管12。包含諸如異鏈烷烴和烯烴等烴混合物的烴進(jìn)料流，通過(guò)導(dǎo)管14進(jìn)入反應(yīng)器10。異丁烷一類的異鏈烷烴再循環(huán)流在進(jìn)入反應(yīng)器10以前，通過(guò)導(dǎo)管16同烴料混合。
使已混合的烴料同氫氟酸完全接觸，在反應(yīng)器10內(nèi)實(shí)現(xiàn)烷基化反應(yīng)。在烷基化過(guò)程完成以后，通過(guò)導(dǎo)管18，將含有產(chǎn)物的流出物從反應(yīng)器10內(nèi)排出，并供入分離器容器20。
按照本發(fā)明，分離器容器20同位于外部的大體上垂直的立管22相連，該垂直立管22通過(guò)導(dǎo)管24、26和28及相應(yīng)的隔離閥30、32和34，以流體同容器20連通。排氣閥36和排放閥38位于立管22相對(duì)的兩個(gè)末端。閥門(mén)30、32和34可使立管22同分離器20隔離。一旦被隔離以后，無(wú)須停止分離器20工作，就可以對(duì)核液位測(cè)量?jī)x進(jìn)行刻度。
抽提導(dǎo)管40和44也同分離器20連接。導(dǎo)管40以流體同分離器容器20的上端部分及流量調(diào)節(jié)閥42連通。導(dǎo)管40最好位于導(dǎo)管18上方位置。另一方面，導(dǎo)管44以流體同分離器容器20的下端部分及流量調(diào)節(jié)閥46連通。導(dǎo)管44最好位于導(dǎo)管18的下方位置。
在運(yùn)行中，含有產(chǎn)物的流出物從烷基化反應(yīng)器10通過(guò)導(dǎo)管18被送入分離器容器20。隨著含有產(chǎn)物的流出物被送入容器20，這種流出物分三種可識(shí)別的相態(tài)汽相烴48、液相烴50和液相酸52。液相烴50通常含有丁烷、丙烷和烷基化產(chǎn)物，而液相酸52通常包含氫氟酸和酸溶性烴。
在隔離閥30、32和34處于正常開(kāi)啟位置，而閥門(mén)36和38處于正常關(guān)閉位置時(shí)，含有產(chǎn)物的流出物從烷基化反應(yīng)器10也進(jìn)入立管22，并分成相同的三種可識(shí)別的相態(tài)。在分離器20中的汽相烴48和液相烴50之間的汽/液分界面，以及液相烴50和液相酸52之間的液/液分界面的位置，相應(yīng)于立管22中相同的位置。
按照本發(fā)明，第一液位控制系統(tǒng)54安裝在導(dǎo)管24和26之間的立管22上。液位控制系統(tǒng)54安裝在這個(gè)位置，以便具有探測(cè)立管22中汽相烴48和液相烴50之間汽/液分界面的能力。
第二液位控制系統(tǒng)56安裝在導(dǎo)管26和28之間的立管22上。液位控制系統(tǒng)56安裝在這個(gè)位置，以便具有探測(cè)立管22中液相烴20和液相酸52之間液液分界面能力。
液位控制系統(tǒng)54應(yīng)這樣來(lái)刻度，使得容器20中汽相烴48和液相烴50之間汽/液分界面保持在預(yù)定位置。如果實(shí)際的汽/液分界面偏離上述預(yù)定位置，則通過(guò)信號(hào)線58將信號(hào)傳送到流量調(diào)節(jié)閥42，以便適當(dāng)?shù)馗淖兺ㄟ^(guò)導(dǎo)管40從容器20中抽出液態(tài)烴的流量。
液位控制系統(tǒng)56應(yīng)這樣來(lái)刻度，使得立管22中液相烴50和液相酸52之間的液/液分界面保持在預(yù)定位置。如果此液/液分界面偏離上述預(yù)定位置，則通過(guò)信號(hào)線60將信號(hào)傳送到流量調(diào)節(jié)閥46以便適當(dāng)?shù)馗淖兺ㄟ^(guò)導(dǎo)管44從容器20中抽出液態(tài)酸的流量。
如果需要的話，含有某些有機(jī)氟化物的分離器容器20中的烴流出物，可以有選擇地通過(guò)導(dǎo)管40流過(guò)文杜里混合器62，以便將這些有機(jī)氟化物(如果有的話)轉(zhuǎn)換成烴和氫氟酸。當(dāng)烴流過(guò)混合器62時(shí)，產(chǎn)生低壓使氫氟酸從導(dǎo)管64抽入混合器62，并使酸同由此流過(guò)的烴完全混合。然后烴/酸混合物流過(guò)導(dǎo)管66進(jìn)入二次接觸器68。由于二次接觸器68通常以滿液體方式運(yùn)行，酸/烴混合物一旦進(jìn)入二次接觸器68，則混合物分成兩種可識(shí)別的相態(tài)、液相烴50和液相酸52。液態(tài)烴和液相酸分別通過(guò)導(dǎo)管84和64從二次接觸器被抽走。
為保證二次接觸器68正確運(yùn)行，通過(guò)導(dǎo)管84從中抽取的氫氟酸應(yīng)盡可能地少。相反，通過(guò)導(dǎo)管64從二次接觸器中抽取的液態(tài)烴應(yīng)盡可能地少。因此，二次接觸器68也同位于外部的大體上垂直的立管70連通，立管70通過(guò)導(dǎo)管72和74以流體同二次接觸器68連通。導(dǎo)管72安裝在二次接觸器68中液相烴50和液相酸52之間液/液分界面的上方處。另一方面，導(dǎo)管74安裝在二次接觸器68中液相烴50和液相酸52之間液/液分界面的下方處。
應(yīng)該注意，垂直立管以流體同二次接觸器和以下披露的所有設(shè)備連通(1)位于各導(dǎo)管中的隔離閥，該導(dǎo)管以流體同立管及其相應(yīng)容器的內(nèi)腔連通，(2)如同上述的立管22一樣，至少一個(gè)排氣閥和(3)至少一個(gè)排放閥，為簡(jiǎn)化敘述和流程圖起見(jiàn)，這些閥門(mén)將不在圖中表示。然而應(yīng)該明白，在最佳實(shí)施例中它們確實(shí)是存在的。
第三液位控制系統(tǒng)76安裝在立管70上液位控制系統(tǒng)76安裝在導(dǎo)管72和74之間，它應(yīng)這樣來(lái)刻度，使得立管70內(nèi)液相烴50和液相酸52之間的液/液分界面保持在預(yù)定位置。如果實(shí)際液/液分界面偏離上述預(yù)定位置，通過(guò)信號(hào)線78將信號(hào)傳送到流量調(diào)節(jié)閥80，以便適當(dāng)改變通過(guò)導(dǎo)管64和82從二次接觸器中抽取液態(tài)酸的流量。
通過(guò)導(dǎo)管84將液相烴50從二次接觸器68中抽出，并送入分餾器86。在運(yùn)行中，輕餾份烴和大部分剩余的氫氟酸通過(guò)上部導(dǎo)管88被抽入儲(chǔ)存器90。上述輕餾份烴和剩余氫氟酸從分餾器86進(jìn)入儲(chǔ)存器90以后，它們分成三種可識(shí)別的相態(tài)汽相烴48、液相烴50和液相酸52。液態(tài)烴和液相酸分別通過(guò)導(dǎo)管107和114從儲(chǔ)存器90抽出。
為儲(chǔ)存器90正確運(yùn)行起見(jiàn)，通過(guò)導(dǎo)管107從中抽取的氫氟酸應(yīng)盡可能地少。相反，通過(guò)導(dǎo)管114從儲(chǔ)存器90中抽取的液態(tài)烴應(yīng)盡可能地少。因此，儲(chǔ)存器90同兩根垂直立管92和94相連。立管92通過(guò)導(dǎo)管96和98以液體同儲(chǔ)存器90連通。另一方面，立管94通過(guò)導(dǎo)管100和102以流體同儲(chǔ)存器90連通。
立管92的導(dǎo)管96安裝在儲(chǔ)存器90內(nèi)汽相烴48和液相烴50之間形成的汽/液分界面的上方處、立管92的導(dǎo)管98安裝在儲(chǔ)存器90內(nèi)汽相烴和液相烴50之間形成的汽/液分界面的下方處。另一方面，立管94的導(dǎo)管100安裝在儲(chǔ)存器中90內(nèi)液相烴50和液相酸52之間形成的液/液分界面的上方處。立管94的導(dǎo)管102安裝在儲(chǔ)存器90內(nèi)液相烴50和液相酸52之間形成的液/液分界面的下方處。
第四液位控制系統(tǒng)104安裝在垂直立管92上。液位控制系統(tǒng)104安裝在導(dǎo)管96和98之間，它應(yīng)這樣來(lái)刻度，使得在立管92中汽相烴48和液相烴50之間的汽/液分界面保持在預(yù)定位置或其以上。如果實(shí)際汽/液分界面偏離上述預(yù)定位置，通過(guò)信號(hào)線106將信號(hào)傳送到流量調(diào)節(jié)閥108，以便適當(dāng)?shù)馗淖兺ㄟ^(guò)導(dǎo)管107從儲(chǔ)存器90中抽取液態(tài)烴的流量。
第五液位控制系統(tǒng)110安裝在立管94上。液位控制系統(tǒng)110安裝在導(dǎo)管100和102之間，它應(yīng)這樣刻度，使得在立管94中液相烴50和液相氫氟酸52之間液/液分界面保持在預(yù)定位置或其以下。如果實(shí)際液/液分界面偏離上述預(yù)定位置，通過(guò)信號(hào)線112將信號(hào)傳送到流量調(diào)節(jié)閥116，以便適當(dāng)?shù)馗淖兺ㄟ^(guò)導(dǎo)管114從儲(chǔ)存器90中抽取液態(tài)酸的流量。
將分餾器86設(shè)計(jì)成使其底部產(chǎn)物124是所要求的液相烷基化產(chǎn)物。通過(guò)導(dǎo)管126從分餾器86中抽取上述烷基化產(chǎn)物。液相烴130也位于分餾器86的下部。因?yàn)橐髲姆逐s器86中抽取烷基化產(chǎn)物，而不是從同一導(dǎo)管抽取任何液態(tài)烴，立管118通過(guò)導(dǎo)管120和122，從操作上同分餾器86下部相聯(lián)接。導(dǎo)管120安裝在分餾器86中液相烴130和液相烴124之間液/液分界面的上方處。導(dǎo)管122安裝在分餾器86中液相烴130和液相烴124之間液/液分界面的下方處。
第六液位控制系統(tǒng)132安裝在立管118上。液位控制系統(tǒng)132安裝在導(dǎo)管120和122之間，液位控制系統(tǒng)應(yīng)這樣來(lái)刻度，使在立管118中液相烴130和液相烷基化物124之間液/液分界面保持在預(yù)定位置。如果實(shí)際液/液分界面偏離上述預(yù)定位置，通過(guò)信號(hào)線134將信號(hào)傳送到流量調(diào)節(jié)閥128，以便適當(dāng)改變通過(guò)導(dǎo)管126從分餾器86中抽取液態(tài)烷基化物的流量。
圖2示出了本發(fā)明液位控制系統(tǒng)的一個(gè)具體實(shí)施方案。如前所述，圖2是圖1烴一酸分離器容器20的橫剖面圖，在分離器容器20上裝有本發(fā)明的液位控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)安裝在操作上同容器20相聯(lián)接的立管上。分離器容器20同入口導(dǎo)管18連接，通過(guò)入口導(dǎo)管18，含有產(chǎn)物的流出物從烷基化反應(yīng)器10被送入分離器容器20。分離器容器20還包括兩根出口導(dǎo)管40和44，其中導(dǎo)管40安裝成能抽取液態(tài)烴，而導(dǎo)管44安裝成能抽取液態(tài)氫氟酸。
按照本發(fā)明一個(gè)大體上垂直的立管22，通過(guò)導(dǎo)管24、26和28及相應(yīng)的隔離閥30、32和34，以流體同容器20的內(nèi)腔連通，垂直立管22也可以看作一個(gè)縱向參考區(qū)，而容器20也可以看作一個(gè)相分離區(qū)。當(dāng)分離器容器20運(yùn)行時(shí)，隔離閥30、32和34通常處于開(kāi)啟狀態(tài)，而閥門(mén)36和38通常處于關(guān)閉狀態(tài)。如果需要的話，可關(guān)閉隔離閥30、32和34，使立管22同容器20和HF烷基化裝置相隔離。當(dāng)這些隔離閥被關(guān)閉時(shí)，可維修立管22和/或?qū)Π惭b在立管22上的核液位測(cè)量?jī)x進(jìn)行刻度，而無(wú)需停閉HF烷基化裝置。
立管22還包括排氣閥36和排放閥38，當(dāng)維修立管和/或刻度其上的核液位測(cè)量?jī)x時(shí)，通常要使用這些閥門(mén)。
可使用能夠耐氫氟酸腐蝕的任何材料制造立管22。這種材料的實(shí)例(但不局限于此)包括鉑、鎳、金、銀、銅、低碳鋼(即B級(jí)ASTM106)或鎳合金，例如哈斯特洛伊B耐鹽酸鎳鉬合金、哈斯特洛伊C耐氧化耐酸鎳鉑鉻鎢合金和蒙奈而合金。鑒于工業(yè)和經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)實(shí)性，其中制造立管22的最好材料是低碳鋼和蒙奈爾鎳合金。
通常，立管22的長(zhǎng)度應(yīng)足以復(fù)蓋要測(cè)量和/或控制分界面位置的范圍。另外，立管22的內(nèi)側(cè)直徑通常足以允許流體不受限制地流過(guò)。立管22的內(nèi)側(cè)直徑適宜在約1到約12英寸的范圍，更適宜在約2到約10英寸范圍，最好在約3英寸到8英寸范圍。
按照本發(fā)明，一個(gè)或多個(gè)液位控制系統(tǒng)可在操作上同上述立管相聯(lián)接。尤其是如圖2所示，兩個(gè)這樣的液體控制系統(tǒng)在操作上同立管22相聯(lián)接。通過(guò)序號(hào)54和56識(shí)別這些液位控制系統(tǒng)。本發(fā)明的液位控制系統(tǒng)最好還包括一個(gè)核液位測(cè)量?jī)x、一個(gè)信號(hào)調(diào)節(jié)器和一個(gè)工藝過(guò)程控制器和/或一個(gè)液位指示儀。
在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，核液位測(cè)量?jī)x136和138，由安裝在立管22一側(cè)的棒狀輻射源140和143以及安裝在它們對(duì)面的充氣輻射探測(cè)小室142和145組成。輻射源140發(fā)射的
射線作為準(zhǔn)直束通過(guò)立管22壁、銹皮形成物147(如果有的話)和要測(cè)量液位的物質(zhì)。當(dāng)
射線接觸輻射探測(cè)小室142內(nèi)的氣體時(shí)，該氣體被電離。該電離產(chǎn)生相應(yīng)于立管22內(nèi)汽/液分界面實(shí)際位置的第一信號(hào)。在某種情況下，這第一信號(hào)可致動(dòng)液位指示儀(未示出)。
在最佳實(shí)施例中，通過(guò)信號(hào)調(diào)節(jié)器144，產(chǎn)生相應(yīng)于立管22內(nèi)汽/液分界面所要求位置的第二信號(hào)。然后信號(hào)調(diào)節(jié)器產(chǎn)生第三信號(hào)146，該信號(hào)表示第一信號(hào)和第二信號(hào)之間的差。
信號(hào)146可被標(biāo)定，同液位記錄器或同工藝過(guò)程控制器一起，用于致動(dòng)電動(dòng)或氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥一類的適當(dāng)設(shè)備，使立管22和容器20內(nèi)的汽/液分界面和/或液/液分界面保持在它們各自預(yù)定的位置。如果需要的話，信號(hào)146可以同時(shí)完成兩個(gè)或多個(gè)上述功能。例如，信號(hào)146可通過(guò)致動(dòng)工藝過(guò)程控制器148操縱流量調(diào)節(jié)閥42來(lái)控制汽/液分界面位置同時(shí)可通過(guò)致動(dòng)記錄器(未示出)來(lái)提供一個(gè)分界面位置的直觀指示。
任何適當(dāng)?shù)暮艘何惶綔y(cè)儀都能用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方案。能夠提供這種適當(dāng)?shù)暮艘何粶y(cè)量?jī)x的制造商有得克薩斯州奧斯汀市得克薩斯核子公司;俄亥俄州辛辛那提市ohmart公司以及伊利諾斯州阿林頓赫特市Kay-Ray公司。特別適于這種應(yīng)用的核液位測(cè)量?jī)x是型號(hào)為5195和5196的得克薩斯核子公司CND(E-Zcal)的連續(xù)液位控制器。
在一個(gè)最佳實(shí)施例中，棒狀輻射源140被垂直裝在鄰接立管22的外壁，而輻射探測(cè)小室142被垂直安裝在輻射源140正對(duì)面靠近立管22的外壁。輻射源140和輻射探測(cè)小室142的安裝配置，使輻射在照到輻射探測(cè)小室142以前，必須通過(guò)立管22內(nèi)至少一部分流體。因此應(yīng)該注意，輻射探測(cè)小室142應(yīng)安裝成能復(fù)蓋要測(cè)量和/或控制分界面位置的范圍。
將本發(fā)明液位控制系統(tǒng)作為整體使用以前，必須對(duì)核液位測(cè)量?jī)x進(jìn)行刻度?？梢酝ㄟ^(guò)許多不同手段完成這種刻度過(guò)程，一種刻度測(cè)量?jī)x136和138的方法，是首先關(guān)閉隔離閥30、32和34使立管22同容器20隔離。在隔離閥關(guān)閉以后，打開(kāi)排放閥38和排氣閥36，排除立管22內(nèi)的任何流體。在所有流體被排除以后，關(guān)閉排放閥38、通過(guò)有選擇地開(kāi)啟相應(yīng)的隔離閥，用要測(cè)量和控制液位的不同流體填充立管22。在所要求的工藝流體進(jìn)入立管22以后，按照汽/液分界面和/或液/液分界面保持在所有要求的范圍內(nèi)或所要求的位置來(lái)對(duì)核測(cè)量?jī)x進(jìn)行刻度。在刻度核測(cè)量?jī)x136和138以后，排空立管22，關(guān)閉排氣閥36和排放閥38，并重新打開(kāi)隔離閥30、32和34。
以上可以看出，本發(fā)明液位控制系統(tǒng)避免了由于不是把核液位測(cè)量?jī)x安裝在立管外部而且使它在操作上同容器相聯(lián)接而帶來(lái)的許多刻度上的問(wèn)題。例如，由于本發(fā)明立管的容積比容器的容積小得多。因此同刻度直接安裝在容器上的核測(cè)量?jī)x所需要的流體量相比，在刻度本發(fā)明核測(cè)量?jī)x過(guò)程期間所需安的流體數(shù)量很少。由于立管易于維修和/或更換而無(wú)須停閉HF烷基化裝置。所以它不需要像烷基化容器那樣要求工作多年。因此，立管的材料壁厚比烷基化容器的材料厚度薄。由于立管的壁厚通常比烷基化容器的壁厚薄，而立管的直徑也顯著地小于烷基化容器的直徑，這使得實(shí)施本發(fā)明實(shí)施方案必需的輻射源強(qiáng)度，比將核測(cè)儀在操作上同容器相聯(lián)接而不是同立管相連時(shí)所需要的源強(qiáng)明顯地小很多。
此處披露的本發(fā)明液位控制系統(tǒng)避免的另一個(gè)問(wèn)題，是當(dāng)試圖在不規(guī)則容器或容器內(nèi)有隔板、托架和/或管道時(shí)來(lái)測(cè)量和/或控制分界面位置所遭遇到的問(wèn)題。特別是容器中的分界面位置將同垂直立管中的分界面位置一致，而同容器的形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)。因而通過(guò)測(cè)量和/或控制垂直立管內(nèi)的分界面位置，也將控制了不規(guī)則形狀容器內(nèi)相應(yīng)的分界面。
在圖2所示具體實(shí)施方案的運(yùn)行中，其中新穎的液位控制系統(tǒng)用于測(cè)量和控制HF烷基化過(guò)程中存在的分界面位置，含有產(chǎn)品的流出物通過(guò)導(dǎo)管18從烷基化反應(yīng)器10被送入容器20。如前所述，當(dāng)流出物從烷基化容器10進(jìn)入分離器20時(shí)，流出物分成三種可識(shí)別的相態(tài)。它們是汽相烴48、液相烴50和液相氫氟酸52。在分離器容器20正常運(yùn)行中，通過(guò)導(dǎo)管40抽取的液態(tài)酸和/或汽態(tài)烴應(yīng)盡可能地少。因此，容器20內(nèi)液態(tài)烴的液位不應(yīng)低于容器20通向?qū)Ч?0的開(kāi)口。還有，液相酸的液位不應(yīng)高于容器20通向?qū)Ч?0的開(kāi)口。液相酸的液位最好不高于容器20通向?qū)Ч?8的開(kāi)口。為了使汽相烴48和液相烴50之間的汽/液分界面保持在容器20通向?qū)Ч?0的上方位置，核液位測(cè)量?jī)x136安裝在立管22上，使棒狀輻射源140的下端處于或高于容器20通向?qū)Ч?0的流體連通口。還有，為了保持液相烴50和液相酸52之間的液/液分界面低于容器20通向?qū)Ч?0的流體連通口，而且最好低于容器20通向?qū)Ч?8的流體連通口，核液位測(cè)量?jī)x138安裝在立管22上，使棒狀輻射源143的上端處于或低于容器20內(nèi)腔和導(dǎo)管18之間的流體連通口。
由以上顯然可見(jiàn)，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案可以進(jìn)行各種變化，而不背離本發(fā)明的精神和范圍，這對(duì)于精通本技術(shù)領(lǐng)域的人來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。在敘述本發(fā)明以后，以下是本發(fā)明的權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.一種裝置，該裝置包括一個(gè)盛裝流體的容器，所述容器至少有一個(gè)流體入口導(dǎo)管和至少一個(gè)流體出口導(dǎo)管；一個(gè)具有上端部、中部和下端部的立管，所述立管大體上垂直安放在所述容器的外部；第一段導(dǎo)管，該導(dǎo)管一端開(kāi)口通向所述容器而另一端開(kāi)口通向所述立管的所述下端部以便使流體從所述容器流進(jìn)所述立管；第二段導(dǎo)管，該導(dǎo)管一端開(kāi)口通向所述容器而另一端開(kāi)口通向所述立管的所述上端部以使流體從所述容器流進(jìn)所述立管；一個(gè)液位控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)核液位測(cè)量?jī)x，該測(cè)量?jī)x包括一個(gè)位于所述第一段導(dǎo)管之上而在所述第二段導(dǎo)管之下并與所述立管外壁相鄰接的輻射源以及用于探測(cè)所述輻射源射出的射線并傳送與其相關(guān)信號(hào)的輻射探測(cè)設(shè)備，所述輻射探測(cè)設(shè)備鄰接在所述立管外壁上，正好與所述輻射源鄰接的地方相對(duì)，這樣，所述輻射源發(fā)出的射線在接觸上述輻射探測(cè)設(shè)備以前，要穿過(guò)直接與輻射源相鄰的立管壁、所述立管的內(nèi)壁形成的空腔和直接與所述輻射探測(cè)設(shè)備鄰接的立管壁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之裝置，其中所述容器至少是適合于用氫氟酸催化劑進(jìn)行烴的烷基化工藝的容器中的一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述之裝置，其中所述容器至少是氫氟酸分離器、二次接觸器，分餾器或儲(chǔ)存器中的一個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述之裝置，其中所述立管是從鉑、鎳、金、銀、銅、低碳鋼、哈斯特洛伊B耐鹽酸鎳鉬合金、哈斯特洛伊C耐氧化耐酸鎳鉬鉻鎢合金、蒙奈爾合金中選擇出來(lái)的一種材料構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述之裝置，其中所述立管是從低碳鋼和蒙奈爾合金中選出的一種材料構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述之裝置，其中所述立管的橫截面積小于所述容器的橫截面積。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述之裝置，其中所述立管包括一個(gè)以流體與所述立管上端部連通的排氣閥和一個(gè)以流體與所述立管下端部連通的排放閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述之裝置，其中所述立管的內(nèi)徑范圍約為1英寸～12英寸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述之裝置，其中所述立管的內(nèi)徑范圍約為2英寸～10英寸。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述之裝置，其中所述立管的內(nèi)徑范圍約為3英寸～8英寸。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述之裝置，該裝置還包括一個(gè)與第一段導(dǎo)管在操作上相接的第一隔離閥，它可以控制所述流體通過(guò)所述第一段導(dǎo)管，在所述容器和所述立管之間流通，以及一個(gè)與第二段導(dǎo)管在操作上相接的第二隔離閥，它可以控制所述流體通過(guò)所述第二段導(dǎo)段在所述容器和所述立管之間流通。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述之裝置，其中所述液位控制系統(tǒng)還包括一個(gè)信號(hào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述之裝置，其中所述信號(hào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)至少包括一臺(tái)計(jì)算機(jī)或一臺(tái)微處理機(jī)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述之裝置，其中所述之液位控制系統(tǒng)還包括一個(gè)流程控制器。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述之裝置，該裝置還包括至少與一個(gè)所述流體出口以流體相聯(lián)通的一個(gè)流量調(diào)節(jié)閥，該流量調(diào)節(jié)閥在操作上與所述流程控制器相接。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述之裝置，其中所述液位控制系統(tǒng)還包括一個(gè)液位指示儀。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述之裝置，其中所述液位控制系統(tǒng)還包括一個(gè)液位指示儀。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述之裝置，其中所述核液位測(cè)量?jī)x的所述輻射源包括一個(gè)棒型輻射源。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述之裝置，其中所述輻射源選自銫-137和鈷-60。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述之裝置，其中所述輻射源選自銫-137和鈷-60。
21.改進(jìn)權(quán)利要求1所述之裝置，該裝置還包括一根一端開(kāi)口通向所述容器而另一端開(kāi)口通向所述立管的所述中部的第三段導(dǎo)管。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述之裝置，該裝置還包括一個(gè)與所述第一段導(dǎo)管在操作上相接的第一隔離閥，它可以控制所述流體通過(guò)第一段導(dǎo)管在所述容器和所述立管之間流通。一個(gè)與所述第二段導(dǎo)管在操作上相接的第二隔離閥，它可以控制所述流體通過(guò)第二段導(dǎo)管在所述容器和所述立管之間流通;以及一個(gè)與所述第三段導(dǎo)管在操作上相接的第三隔離閥，它可以控制所述流體通過(guò)第三段導(dǎo)管在所述容器和所述立管之間流通。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述之裝置，其中所述核液位測(cè)量?jī)x安裝在位于所述第一段導(dǎo)管以上而在所述第三段導(dǎo)管以下的所述立管上。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述之裝置，其中所述核液位測(cè)量?jī)x安裝在位于所述第二段導(dǎo)管以下而在第三段導(dǎo)管以上的所述立管上。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述之裝置，該裝置還包括第二個(gè)核液位測(cè)量?jī)x，該測(cè)量?jī)x安放在位于所述第一段導(dǎo)管之上而在所述第三段導(dǎo)管以下的所述立管上。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述之裝置，該裝置還包括一個(gè)與所述第一段導(dǎo)管在操作上相接的第一隔離閥，它可以控制所述流體通過(guò)第一段導(dǎo)管在所述容器和所述立管之間流通;一個(gè)與所述第二段導(dǎo)管在操作上相接的第二隔離閥，它可以控制所述流體通過(guò)第二段導(dǎo)管在所述容器和所述立管之間流通;以及一個(gè)與所述第三段導(dǎo)管在操作上相接的第三隔離閥，它可以控制所述流體通過(guò)第三段導(dǎo)管在所述容器和所述立管之間流通。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述之裝置，其中所述立管包括一個(gè)以流體與所述立管上端部連通的排氣閥和一個(gè)以流體與所述立管下端部連通的排放閥。
28.一種在相分離區(qū)中測(cè)定兩種流體初始分界面位置的方法，所述初始分界面是在第一流體和第二流體之間形成的，其中所述第一流體和所述第二流體彼此不相溶而且所述第一流體的比重大于所述第二流體，其中大部分所述第一流體通過(guò)位于所述初始分界面位置以下的第一出口流從相分離區(qū)排出，該方法包括以下步驟使所述第一流體的一部分通過(guò)位于所述初始分界面位置以下的第一段導(dǎo)管從所述相分離區(qū)進(jìn)入縱向參考區(qū)，并使第二流體的一部分通過(guò)位于所述初始分界面位置以上的第二段導(dǎo)管從所述相分離區(qū)進(jìn)入所述縱向參考區(qū)，以便所述第一流體與第二流體之間的次級(jí)分界面在所述縱向參考區(qū)形成，所述次級(jí)分界面與所述初始界面相對(duì)應(yīng);使輻射源發(fā)射出的核輻射在大體上垂直于所述縱向參考區(qū)縱軸的方向通過(guò)所述縱向參考區(qū)，以使核輻射接觸所述第一流體和所述第二流體;用一個(gè)輻射探測(cè)儀探測(cè)通過(guò)所述縱向參考區(qū)的核輻射，其中所述輻射探測(cè)儀覆蓋所述縱向參考區(qū)中的所述次級(jí)分界面;產(chǎn)生一個(gè)對(duì)所述輻射探測(cè)儀探測(cè)的所述核輻射響應(yīng)的第一信號(hào)，其中將所述第一信號(hào)進(jìn)行標(biāo)定，使它表示所述縱向參考區(qū)中的所述次級(jí)分界面的實(shí)際位置和所述相分離區(qū)中相應(yīng)的所述初始分界面的位置;以及致動(dòng)一個(gè)響應(yīng)于所述已標(biāo)定的第一信號(hào)的液位指示儀。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述之方法，其中所述第一流體包括液態(tài)酸，而第二流體包括酸不溶性液態(tài)烴。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述之方法，其中所述酸包括氫氟酸。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述之方法，其中所述酸不溶性烴包括丁烷和丙烷的混合物。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述之方法，其中所述酸包括氫氟酸。
33.根據(jù)權(quán)利要求28所述之方法，其中所述第一流體包括蒸汽，而第二流體包括液體。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述之方法，其中所述蒸汽包括汽化的烴。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述之方法，其中所述液體包括液態(tài)烴。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述之方法，其中所述蒸汽包括汽化的烴。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述之方法，其中所述汽化的烴包括丙烷，而所述液態(tài)烴包括丁烷。
38.根據(jù)權(quán)利要求28所述之方法，其中所述輻射源是棒型輻射源。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述之方法，其中所述棒型輻射源選自于銫-137和鈷-60。
40.一種控制相分離區(qū)中兩種流體的初始分界面位置的方法，所述初始分界面是在第一流體與第二流體之間形成的，其中所述第一流體和第二流體彼此互不相溶并且所述第一流體的比重大于所述第二流體，其中大部分所述第一流體通過(guò)位于所述初始分界面位置以下的第一出口流從相分離區(qū)排出，該方法包括以下步驟使所述第一流體的一部分通過(guò)位于所述初始分界面以下的第一段導(dǎo)管從相分離區(qū)進(jìn)入縱向參考區(qū)，并使所述第二流體的一部分通過(guò)位于所述初始分界面以上的第二段導(dǎo)管從所述相分離區(qū)進(jìn)入縱向參考區(qū)，以便所述第一流體和所述第二流體之間的次級(jí)分界面在所述縱向參考區(qū)中形成，所述次級(jí)分界面與所述初始分界面相對(duì)應(yīng);使輻射源發(fā)射出的核輻射在大體上垂直于向所述縱向參考區(qū)的縱軸方向上通過(guò)所述縱向參考區(qū)，以使核輻射接觸所述第一流體和所述第二流體;用一個(gè)輻射探測(cè)儀探測(cè)通過(guò)所述縱向參考區(qū)的核輻射，其中所述輻射探測(cè)儀復(fù)蓋所述縱向參考區(qū)中的所述次級(jí)分界面;產(chǎn)生一個(gè)對(duì)所述輻射探測(cè)儀探測(cè)的所述核輻射響應(yīng)的第一信號(hào)，該信號(hào)表示所述縱向參考區(qū)中所述次級(jí)分界面的實(shí)際位置和所述相分離區(qū)中相應(yīng)的所述初始分界面的位置;產(chǎn)生一個(gè)表示所述縱向參考區(qū)中所述次級(jí)分界面的所希望位置的第二信號(hào)，該位置與所述相分離區(qū)中所述初始界面的所希望位置相對(duì)應(yīng);對(duì)比所述第一信號(hào)和第二信號(hào)，并建立一個(gè)表示所述第一信號(hào)和第二信號(hào)之差的第三信號(hào);以及控制從所述相分離區(qū)流過(guò)所述第一出口流的所述第一流體的流量，以保持所述初始分界面和相應(yīng)的所述次級(jí)分界面的實(shí)際位置基本上等于由所述第二信號(hào)表示的所要求的位置。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述之方法，其中所述控制從所述相分離區(qū)流過(guò)所述第一出口流的第一流體流量的步驟包括標(biāo)定表示調(diào)節(jié)閥位置的第三信號(hào)，操作其位置以控制為保持所述初始分界面實(shí)際位置所要求的第一流體的流量，并使所述第二分界面基本上等于由所述第二信號(hào)表示所要求的位置;以及控制響應(yīng)于所述已標(biāo)定的第三信號(hào)的所述調(diào)節(jié)閥的位置。
42.根據(jù)權(quán)利要求40所述之方法，該方法還包括產(chǎn)生一個(gè)對(duì)輻射探測(cè)儀測(cè)得的核輻射響應(yīng)的第四信號(hào)，其中對(duì)所述第四信號(hào)進(jìn)行標(biāo)定，以便能表示所述縱向參考區(qū)中所述次級(jí)分界面的實(shí)際位置，并與所述相分離區(qū)中所述初始界面位置相對(duì)應(yīng);以及致動(dòng)一個(gè)響應(yīng)于所述已標(biāo)定第四信號(hào)的液位指示儀。
全文摘要
提供了一種測(cè)量和/或控制器中流體分界面位置裝置和方法，其中是利用包括一個(gè)輻射源和一個(gè)輻射探測(cè)器的核液位測(cè)量?jī)x來(lái)測(cè)量和/或控制流體分界面位置。上述核測(cè)量?jī)x安裝在大體上垂直的立管的外部，該立管以流體同裝有要進(jìn)行分界面測(cè)量和/或控制的流體的容器連通，該垂直立管安裝在容器外部并與之連通，從而立管中流體分界面的位置對(duì)應(yīng)著容器內(nèi)流體分界面的同一位置。
文檔編號(hào)G01F23/288GK1035560SQ8910088
公開(kāi)日1989年9月13日 申請(qǐng)日期1989年2月21日 優(yōu)先權(quán)日1988年2月22日
發(fā)明者約翰·阿蘭·莫根, 亨利·卡爾·哈奇馬思 申請(qǐng)人:菲利浦石油公司