通過(guò)在線氧氣測(cè)量提高制藥過(guò)程中氧化反應(yīng)的安全性

一家總部位于瑞士的的制藥企業(yè)決定利用現(xiàn)有的設(shè)備，滿足市場(chǎng)對(duì)藥品產(chǎn)量的需求。因此對(duì)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢溶劑、母液進(jìn)行精餾回收，技改項(xiàng)目的工藝流程涉及高危工藝-氧化反應(yīng)。

氧化反應(yīng)為化工工藝生產(chǎn)過(guò)程中的一種重要反應(yīng)類(lèi)型，是制備許多化工原料產(chǎn)品及中間體必須經(jīng)過(guò)的一道生產(chǎn)工序。氧化反應(yīng)為有電子轉(zhuǎn)移的化學(xué)反應(yīng)中失電子的過(guò)程，即氧化數(shù)值升高的過(guò)程。多數(shù)有機(jī)化合物的氧化反應(yīng)表現(xiàn)為反應(yīng)原料得到氧或失去氫。

氧化反應(yīng)是一種危險(xiǎn)的放熱反應(yīng)類(lèi)型，如果在反應(yīng)過(guò)程中氣相氧含量過(guò)高，容易引起爆燃造成工藝反應(yīng)失控，輕則造成設(shè)備損毀、環(huán)境污染、物料經(jīng)濟(jì)損失，重則可能造成人身傷亡安全事故。因此，根據(jù)國(guó)家安監(jiān)總局的要求，氧化反應(yīng)釜必須設(shè)置氣相氧含量檢測(cè)儀器。

為安全生產(chǎn)，防止發(fā)生生產(chǎn)安全事故，除了反應(yīng)釜溫度和壓力的報(bào)警和聯(lián)鎖、反應(yīng)物料的比例控制和聯(lián)鎖及緊急切斷動(dòng)力系統(tǒng)、緊急斷料系統(tǒng)、緊急冷卻系統(tǒng)、緊急充氮系統(tǒng)，氣相氧含量監(jiān)測(cè)、報(bào)警和聯(lián)鎖系統(tǒng)也是安全控制的基本要求，氣相氧含量是工藝重點(diǎn)監(jiān)控的工藝參數(shù)之一。

客戶在為氧化反應(yīng)釜選擇氣相氧分析儀過(guò)程中，充分考慮了工藝的特殊性和危險(xiǎn)性。

• 工藝危險(xiǎn)特點(diǎn)

• 反應(yīng)原料及產(chǎn)品具有燃爆危險(xiǎn)性，反應(yīng)原料含有酯類(lèi)、醇類(lèi)有機(jī)物、催化氧化劑、次氯酸鈉強(qiáng)氧化劑等，反應(yīng)氣相組成容易達(dá)到爆炸極限，具有閃爆危險(xiǎn)；

• 反應(yīng)過(guò)程物料具有強(qiáng)腐蝕性，由于加入物料中有溴化鈉和次氯酸鈉，導(dǎo)致反應(yīng)氣相中含有腐蝕性溴化氫氣體。

• 傳統(tǒng)解決方案

傳統(tǒng)的分析方法是采用電化學(xué)氧分析儀或磁氧分析儀配套預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行分析，由于反應(yīng)物料中含有酯類(lèi)、醇類(lèi)有機(jī)物、溴化氫等物質(zhì)，氧氣分析儀表本身及預(yù)處理系統(tǒng)使用效果并不是特別理想。

• 電化學(xué)氧分析儀燃料電池更換頻繁

由于其生產(chǎn)產(chǎn)品和流程工藝物料組成成分的特殊性，電化學(xué)氧分析儀燃料電池非常容易失效，需要頻繁更換燃料電池才能正常分析，儀表備件成本高，儀表運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用很大。

• 磁氧分析儀氧傳感器部件容易出現(xiàn)故障

磁氧分析儀的氧傳感器部件非常精密，容易受到粉塵、水汽和腐蝕性氣體的影響，容易出現(xiàn)故障，氧傳感器經(jīng)常維護(hù)同樣增加了用戶儀表的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。

• 預(yù)處理系統(tǒng)樣品傳輸不銹鋼管線及部件的腐蝕問(wèn)題

由于氧化反應(yīng)釜?dú)庀辔锪现泻形⒘夸寤瘹浜退瑒?shì)必會(huì)對(duì)預(yù)處理系統(tǒng)樣品傳輸不銹鋼管線及相關(guān)附屬部件造成腐蝕，預(yù)處理系統(tǒng)的正常安全運(yùn)行存在隱患。

• 維護(hù)和標(biāo)定困難, 工作量大

由于樣氣背景中含有容易損傷磁氧和電化學(xué)傳感器的介質(zhì)組分，及含有溴化氫容易腐蝕樣品不銹鋼傳輸管線等原因, 因此造成系統(tǒng)維護(hù)和標(biāo)定工作量大, 加之故障后如果備件不能及時(shí)供應(yīng)上，很難在較短時(shí)間內(nèi)修好，系統(tǒng)常常處于半癱瘓狀態(tài)。

• 測(cè)量不, 數(shù)據(jù)可靠性差

系統(tǒng)故障率高，氧化釜?dú)庀嗪趿繙y(cè)量不, 測(cè)量數(shù)據(jù)可靠性差, 不能作為有關(guān)工藝操作安全監(jiān)控措施的依據(jù)。

• TDL氣體分析解決方案及優(yōu)勢(shì)

在傳統(tǒng)的磁氧或電化學(xué)氧分析儀系統(tǒng)中，采樣預(yù)處理系統(tǒng)的日常維護(hù)是其中的主要工作。激光氧氣分析儀TDL能夠原位安裝，取消了采樣系統(tǒng)，無(wú)樣品傳輸管線、無(wú)傳動(dòng)部件、無(wú)消耗性部件，避免了眾多可能影響測(cè)量的故障點(diǎn)，大大降低了系統(tǒng)維護(hù)工作量, 運(yùn)行費(fèi)用低。

梅特勒托利多所設(shè)計(jì)的GPro500氣體分析儀

• • 具有原位安裝的特點(diǎn)而且采用探頭式設(shè)計(jì)，易于安裝與調(diào)節(jié)光路，消耗氮?dú)饬可佟?/span>

  • 對(duì)于氧化釜?dú)庀嘟橘|(zhì)內(nèi)含有微量溴化氫腐蝕性介質(zhì)的特點(diǎn)，與物料接觸部分采用耐腐蝕的金屬材質(zhì)，有效解決了微量腐蝕性氣體對(duì)儀表的腐蝕問(wèn)題。

  • 采用探頭式設(shè)計(jì)，激光源發(fā)射的激光被探頭頭部的直角棱鏡平行反射回與激光源位于同側(cè)的激光接收器，形成折疊式光程，此設(shè)計(jì)在實(shí)際使用中具有一些技術(shù)特點(diǎn)：

• 單個(gè)法蘭安裝, 無(wú)需兩側(cè)對(duì)焦

• 降低吹掃氣體消耗量,只需3L/min

• 激光穿過(guò)氣體兩次,有效光程翻倍,性更高

• 尺寸小，易于安裝在狹小空間內(nèi)

• 采用多點(diǎn)譜線鎖定和內(nèi)置一致性檢查技術(shù)，避免溫度、壓力、信號(hào)波動(dòng)造成的測(cè)量誤差，進(jìn)一步提高了測(cè)量的性，維護(hù)周期預(yù)測(cè)性提示功能改被動(dòng)性維護(hù)為主動(dòng)性維護(hù)，有效確保了生產(chǎn)過(guò)程安全性和可靠性。