過氧化氫生產中的壓力變送器應用案例

壓力變送器在過氧化氫生產過程中的應用

過氧化氫分子式為H2O2，醫學上常稱其為雙氧水，過氧化氫最廣為人知的化學反應是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，在實際生產中，如何提高雙氧水生產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介質才是最重要的。
 
1.概述
本篇涉及到的雙氧水生產工藝為蒽醌法生產雙氧水。

蒽醌法生產雙氧水是目前世界上該行業最為成熟的生產方法之一，在全球范圍內蒽醌法生產都占有絕對優勢。其它工業化的生產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可以被氫化還原再重新回復成醌的性質，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節的生產效率的提升，并且最大程度上確保后期管理與維護的便捷性，綜合性地降低生產運行成本。

2. 儀表選型

首先確認現場自控設備的選用，結合具體生產工藝、測量介質、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用型儀表。

（1）控制系統的選型確認

雙氧水生產行業發展相當迅速，而且逐漸趨于向更大規模、更高技術方向的發展，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無法滿足此類生產需要，現場使用的是一套較為完備的DCS系統。DCS系統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行HART通訊。

（2）現場儀表類型確定

首先確定采用智能型的數字化儀表，這類檢測儀表以嵌入型微型計算機為核心，可以采用HART協議與DCS通訊，在儀表設備管理站上能夠對現場儀表實現遠程診斷、遠程調校、遠程設定、補償環境因素變化等功能，可以有效提高系統上人員操作部分的工作效率。

（3）分離罐儀表選型

根據設計經驗及現場儀表使用情況反饋，對部分區域的儀表進行調整。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裝置中是極為關鍵的工藝參數，操作不當會引起嚴重的生產事故。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行測量，應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，是更加優質的解決方法。

（4）氧化塔壓力開關
補氮閥為遙控兩位閥，可以實現遠程控制；在裝置運行過程中發現，遙控兩位閥補氮速度過快，會出現氫化塔壓力不穩的情況。使用壓力開關對塔內壓力進行監控，實現在一定壓力范圍內開啟閥門補氮的功能。

（5）自動調節補氮系統壓力開關

加氫液罐、氧化液罐和循環工作液罐是過氧化氫生產過程中的三個重要設備。氫在加氫液罐頂部積聚，芳烴蒸汽在氧化液罐和循環工作儲罐頂部積聚。當系統不穩定時，泄壓水封中的水可能會被吸回。一旦空氣進入，可能發生爆炸事故。針對此種情況在儲罐頂部設置高精度壓力開關，控制氮氣管道上的氣動控制閥。壓力變送器與控制閥構成閉環調節回路，使儲罐壓力保持在微正壓，為安全生產提供可靠保障。

3.總敘

實際生產過程中，最優先考慮的設計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進行監控，將風險降至最低。

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，現場LED指示）

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

增加了關鍵位置的壓力開關，解決了現場潛在的風險問題，同時提高了人員對儀表的操作效率。

儀表詳細參數見：雙法蘭差壓變送器，數字壓力開關