过氧化氢生产中的压力变送器应用案例

压力变送器在过氧化氢生产过程中的应用

过氧化氢分子式为H2O2，医学上常称其为双氧水，过氧化氢最广为人知的化学反应是2 H2O2▲=2 H2O+O2。即两个过氧化氢分子生成两个水分子和一个氧气分子。

虽然过氧化氢可以分解为水（H2O）和氧（O2），但并不是说过氧化氢中含有“高浓度氧”，相反，在实际生产中，如何提高双氧水生产过程的安全控制和自动化控制水平以降低高纯氧及其它危险介质才是最重要的。
 
1.概述
本篇涉及到的双氧水生产工艺为蒽醌法生产双氧水。

蒽醌法生产双氧水是目前世界上该行业最为成熟的生产方法之一，在全球范围内蒽醌法生产都占有绝对优势。其它工业化的生产方法还有诸如电解法、蒽醌法、异丙醇法、氧阴极还原法和氢氧直接化合法等5种。

蒽醌法利用醌类物质可以被氢化还原再重新回复成醌的性质，以烷基蒽醌衍生物为载体，在催化剂催化下被氢化，而后氧化合成过氧化氢(俗称双氧水)。

在此过程中，优先考虑安全性因素，在确保安全型万无一失的情况下，着力提高涉及到压力变送器使用环节的生产效率的提升，并且最大程度上确保后期管理与维护的便捷性，综合性地降低生产运行成本。

2. 仪表选型

首先确认现场自控设备的选用，结合具体生产工艺、测量介质、场所等条件确定，选择既能满足工艺要求又可以降低投资的实用型仪表。

（1）控制系统的选型确认

双氧水生产行业发展相当迅速，而且逐渐趋于向更大规模、更高技术方向的发展，对自动化控制提出了越来越高的要求。单回路的简单控制系统无法满足此类生产需要，现场使用的是一套较为完备的DCS系统。DCS系统除了完成基本的过程控制，也提供了较为合适的外围接口可供仪表进行HART通讯。

（2）现场仪表类型确定

首先确定采用智能型的数字化仪表，这类检测仪表以嵌入型微型计算机为核心，可以采用HART协议与DCS通讯，在仪表设备管理站上能够对现场仪表实现远程诊断、远程调校、远程设定、补偿环境因素变化等功能，可以有效提高系统上人员操作部分的工作效率。

（3）分离罐仪表选型

根据设计经验及现场仪表使用情况反馈，对部分区域的仪表进行调整。如氧化液一分离、二分离液位测量仪表的选型。一分离、二分离的液位在过氧化氢生产装置中是极为关键的工艺参数，操作不当会引起严重的生产事故。由于氧化液中的蒽醌低温下会析出造成取压管路的堵塞，此处有两种方案如果采用普通差压变送器进行测量，应采用蒸汽伴热的方式来保证液位的正常测量，其二可以采用双法兰差压变送器进行测量，此方法省去了蒸汽伴热，同时减少了施工成本，是更加优质的解决方法。

（4）氧化塔压力开关
补氮阀为遥控两位阀，可以实现远程控制；在装置运行过程中发现，遥控两位阀补氮速度过快，会出现氢化塔压力不稳的情况。使用压力开关对塔内压力进行监控，实现在一定压力范围内开启阀门补氮的功能。

（5）自动调节补氮系统压力开关

加氢液罐、氧化液罐和循环工作液罐是过氧化氢生产过程中的三个重要设备。氢在加氢液罐顶部积聚，芳烃蒸汽在氧化液罐和循环工作储罐顶部积聚。当系统不稳定时，泄压水封中的水可能会被吸回。一旦空气进入，可能发生爆炸事故。针对此种情况在储罐顶部设置高精度压力开关，控制氮气管道上的气动控制阀。压力变送器与控制阀构成闭环调节回路，使储罐压力保持在微正压，为安全生产提供可靠保障。

3.总叙

实际生产过程中，最优先考虑的设计问题不是效率和成本，而是安全性因素，使用仪表对潜在危险进行监控，将风险降至最低。

本篇最终采用了：

·智能型双法兰差压变送器ZORICREATO-PT30MS（4-20mA+HART通讯，硅油充液，PTFE镀层膜片，现场LED指示）

·智能型数字压力开关ZORICREATO-PSWI201（开关量输出，4-20mA+HART，316法兰连接/螺纹连接）

增加了关键位置的压力开关，解决了现场潜在的风险问题，同时提高了人员对仪表的操作效率。

仪表详细参数见：双法兰差压变送器，数字压力开关