通過在線氧氣測量提高制藥過程中氧化反應的安全性

一家總部位于瑞士的的制藥企業決定利用現有的設備，滿足市場對藥品產量的需求。因此對生產過程產生的廢溶劑、母液進行精餾回收，技改項目的工藝流程涉及高危工藝-氧化反應。

氧化反應為化工工藝生產過程中的一種重要反應類型，是制備許多化工原料產品及中間體必須經過的一道生產工序。氧化反應為有電子轉移的化學反應中失電子的過程，即氧化數值升高的過程。多數有機化合物的氧化反應表現為反應原料得到氧或失去氫。

氧化反應是一種危險的放熱反應類型，如果在反應過程中氣相氧含量過高，容易引起爆燃造成工藝反應失控，輕則造成設備損毀、環境污染、物料經濟損失，重則可能造成人身傷亡安全事故。因此，根據國家安監總局的要求，氧化反應釜必須設置氣相氧含量檢測儀器。

為安全生產，防止發生生產安全事故，除了反應釜溫度和壓力的報警和聯鎖、反應物料的比例控制和聯鎖及緊急切斷動力系統、緊急斷料系統、緊急冷卻系統、緊急充氮系統，氣相氧含量監測、報警和聯鎖系統也是安全控制的基本要求，氣相氧含量是工藝重點監控的工藝參數之一。

客戶在為氧化反應釜選擇氣相氧分析儀過程中，充分考慮了工藝的特殊性和危險性。

• 工藝危險特點

• 反應原料及產品具有燃爆危險性，反應原料含有酯類、醇類有機物、催化氧化劑、次氯酸鈉強氧化劑等，反應氣相組成容易達到爆炸極限，具有閃爆危險；

• 反應過程物料具有強腐蝕性，由于加入物料中有溴化鈉和次氯酸鈉，導致反應氣相中含有腐蝕性溴化氫氣體。

• 傳統解決方案

傳統的分析方法是采用電化學氧分析儀或磁氧分析儀配套預處理系統進行分析，由于反應物料中含有酯類、醇類有機物、溴化氫等物質，氧氣分析儀表本身及預處理系統使用效果并不是特別理想。

• 電化學氧分析儀燃料電池更換頻繁

由于其生產產品和流程工藝物料組成成分的特殊性，電化學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，儀表運行維護費用很大。

• 磁氧分析儀氧傳感器部件容易出現故障

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，容易出現故障，氧傳感器經常維護同樣增加了用戶儀表的運行維護費用。

• 預處理系統樣品傳輸不銹鋼管線及部件的腐蝕問題

由于氧化反應釜氣相物料中含有微量溴化氫和水，勢必會對預處理系統樣品傳輸不銹鋼管線及相關附屬部件造成腐蝕，預處理系統的正常安全運行存在隱患。

• 維護和標定困難, 工作量大

由于樣氣背景中含有容易損傷磁氧和電化學傳感器的介質組分，及含有溴化氫容易腐蝕樣品不銹鋼傳輸管線等原因, 因此造成系統維護和標定工作量大, 加之故障后如果備件不能及時供應上，很難在較短時間內修好，系統常常處于半癱瘓狀態。

• 測量不, 數據可靠性差

系統故障率高，氧化釜氣相含氧量測量不, 測量數據可靠性差, 不能作為有關工藝操作安全監控措施的依據。

• TDL氣體分析解決方案及優勢

在傳統的磁氧或電化學氧分析儀系統中，采樣預處理系統的日常維護是其中的主要工作。激光氧氣分析儀TDL能夠原位安裝，取消了采樣系統，無樣品傳輸管線、無傳動部件、無消耗性部件，避免了眾多可能影響測量的故障點，大大降低了系統維護工作量, 運行費用低。

梅特勒托利多所設計的GPro500氣體分析儀

• • 具有原位安裝的特點而且采用探頭式設計，易于安裝與調節光路，消耗氮氣量少。

  • 對于氧化釜氣相介質內含有微量溴化氫腐蝕性介質的特點，與物料接觸部分采用耐腐蝕的金屬材質，有效解決了微量腐蝕性氣體對儀表的腐蝕問題。

  • 采用探頭式設計，激光源發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的激光接收器，形成折疊式光程，此設計在實際使用中具有一些技術特點：

• 單個法蘭安裝, 無需兩側對焦

• 降低吹掃氣體消耗量,只需3L/min

• 激光穿過氣體兩次,有效光程翻倍,性更高

• 尺寸小，易于安裝在狹小空間內

• 采用多點譜線鎖定和內置一致性檢查技術，避免溫度、壓力、信號波動造成的測量誤差，進一步提高了測量的性，維護周期預測性提示功能改被動性維護為主動性維護，有效確保了生產過程安全性和可靠性。