過氧化氫生產(chǎn)中的壓力變送器應(yīng)用案例

壓力變送器在過氧化氫生產(chǎn)過程中的應(yīng)用

過氧化氫分子式為H2O2，醫(yī)學(xué)上常稱其為雙氧水，過氧化氫最廣為人知的化學(xué)反應(yīng)是2 H2O2▲=2 H2O+O2。即兩個過氧化氫分子生成兩個水分子和一個氧氣分子。

雖然過氧化氫可以分解為水（H2O）和氧（O2），但并不是說過氧化氫中含有“高濃度氧”，相反，在實(shí)際生產(chǎn)中，如何提高雙氧水生產(chǎn)過程的安全控制和自動化控制水平以降低高純氧及其它危險(xiǎn)介質(zhì)才是最重要的。
 
1.概述
本篇涉及到的雙氧水生產(chǎn)工藝為蒽醌法生產(chǎn)雙氧水。

蒽醌法生產(chǎn)雙氧水是目前世界上該行業(yè)最為成熟的生產(chǎn)方法之一，在全球范圍內(nèi)蒽醌法生產(chǎn)都占有絕對優(yōu)勢。其它工業(yè)化的生產(chǎn)方法還有諸如電解法、蒽醌法、異丙醇法、氧陰極還原法和氫氧直接化合法等5種。

蒽醌法利用醌類物質(zhì)可以被氫化還原再重新回復(fù)成醌的性質(zhì)，以烷基蒽醌衍生物為載體，在催化劑催化下被氫化，而后氧化合成過氧化氫(俗稱雙氧水)。

在此過程中，優(yōu)先考慮安全性因素，在確保安全型萬無一失的情況下，著力提高涉及到壓力變送器使用環(huán)節(jié)的生產(chǎn)效率的提升，并且最大程度上確保后期管理與維護(hù)的便捷性，綜合性地降低生產(chǎn)運(yùn)行成本。

2. 儀表選型

首先確認(rèn)現(xiàn)場自控設(shè)備的選用，結(jié)合具體生產(chǎn)工藝、測量介質(zhì)、場所等條件確定，選擇既能滿足工藝要求又可以降低投資的實(shí)用型儀表。

（1）控制系統(tǒng)的選型確認(rèn)

雙氧水生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展相當(dāng)迅速，而且逐漸趨于向更大規(guī)模、更高技術(shù)方向的發(fā)展，對自動化控制提出了越來越高的要求。單回路的簡單控制系統(tǒng)無法滿足此類生產(chǎn)需要，現(xiàn)場使用的是一套較為完備的DCS系統(tǒng)。DCS系統(tǒng)除了完成基本的過程控制，也提供了較為合適的外圍接口可供儀表進(jìn)行HART通訊。

（2）現(xiàn)場儀表類型確定

首先確定采用智能型的數(shù)字化儀表，這類檢測儀表以嵌入型微型計(jì)算機(jī)為核心，可以采用HART協(xié)議與DCS通訊，在儀表設(shè)備管理站上能夠?qū)ΜF(xiàn)場儀表實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程調(diào)校、遠(yuǎn)程設(shè)定、補(bǔ)償環(huán)境因素變化等功能，可以有效提高系統(tǒng)上人員操作部分的工作效率。

（3）分離罐儀表選型

根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場儀表使用情況反饋，對部分區(qū)域的儀表進(jìn)行調(diào)整。如氧化液一分離、二分離液位測量儀表的選型。一分離、二分離的液位在過氧化氫生產(chǎn)裝置中是極為關(guān)鍵的工藝參數(shù)，操作不當(dāng)會引起嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。由于氧化液中的蒽醌低溫下會析出造成取壓管路的堵塞，此處有兩種方案如果采用普通差壓變送器進(jìn)行測量，應(yīng)采用蒸汽伴熱的方式來保證液位的正常測量，其二可以采用雙法蘭差壓變送器進(jìn)行測量，此方法省去了蒸汽伴熱，同時減少了施工成本，是更加優(yōu)質(zhì)的解決方法。

（4）氧化塔壓力開關(guān)
補(bǔ)氮閥為遙控兩位閥，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制；在裝置運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)，遙控兩位閥補(bǔ)氮速度過快，會出現(xiàn)氫化塔壓力不穩(wěn)的情況。使用壓力開關(guān)對塔內(nèi)壓力進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)在一定壓力范圍內(nèi)開啟閥門補(bǔ)氮的功能。

（5）自動調(diào)節(jié)補(bǔ)氮系統(tǒng)壓力開關(guān)

加氫液罐、氧化液罐和循環(huán)工作液罐是過氧化氫生產(chǎn)過程中的三個重要設(shè)備。氫在加氫液罐頂部積聚，芳烴蒸汽在氧化液罐和循環(huán)工作儲罐頂部積聚。當(dāng)系統(tǒng)不穩(wěn)定時，泄壓水封中的水可能會被吸回。一旦空氣進(jìn)入，可能發(fā)生爆炸事故。針對此種情況在儲罐頂部設(shè)置高精度壓力開關(guān)，控制氮?dú)夤艿郎系臍鈩涌刂崎y。壓力變送器與控制閥構(gòu)成閉環(huán)調(diào)節(jié)回路，使儲罐壓力保持在微正壓，為安全生產(chǎn)提供可靠保障。

3.總敘

實(shí)際生產(chǎn)過程中，最優(yōu)先考慮的設(shè)計(jì)問題不是效率和成本，而是安全性因素，使用儀表對潛在危險(xiǎn)進(jìn)行監(jiān)控，將風(fēng)險(xiǎn)降至最低。

本篇最終采用了：

·智能型雙法蘭差壓變送器ZORICREATO-PT30MS（4-20mA+HART通訊，硅油充液，PTFE鍍層膜片，現(xiàn)場LED指示）

·智能型數(shù)字壓力開關(guān)ZORICREATO-PSWI201（開關(guān)量輸出，4-20mA+HART，316法蘭連接/螺紋連接）

增加了關(guān)鍵位置的壓力開關(guān)，解決了現(xiàn)場潛在的風(fēng)險(xiǎn)問題，同時提高了人員對儀表的操作效率。

儀表詳細(xì)參數(shù)見：雙法蘭差壓變送器，數(shù)字壓力開關(guān)