【干货】论制药过程中氢化反应的安全与控制
- 关键词：加氢工艺,制药
- 摘要：制药生产过程中，加氢是在有机化合物分子中加入氢原子的反应，涉及加氢反应的工艺过程为加氢工艺。加氢处理装置为高温、高压含氢装置，且工艺运行条件苛刻，控制复杂，危险点多，在氢化反应过程中，氢气泄漏，压力过大，温度过高等都会致使危险发生。
【干货】论制药过程中氢化反应的安全与控制
1、 制药加氢工艺
制药生产过程中，加氢是在有机化合物分子中加入氢原子的反应，涉及加氢反应的工艺过程为加氢工艺。
制药生产过程中的氢化反应非常普遍，通常采用釜式反应器进行氢化反应控制，主要包括芳环加氢、氢解脱氮、氢解脱氧、烯烃加氢等几大反应类型。
2、过程分析流程
加氢处理装置为高温、高压含氢装置，且工艺运行条件苛刻，控制复杂，危险点多，在氢化反应过程中，氢气泄漏，压力过大，温度过高等都会致使危险发生。
工艺危险点：
1）反应物料具有燃爆危险性，氢气的爆炸极限为 4%～75% ，具有高燃爆危险特性；
2）加氢为强烈的放热反应，氢气在高温高压下与钢材接触，钢材内的碳分子易与氢气发生反应生成碳氢化合物，使钢制设备强度降低，发生氢脆；
3）催化剂再生和活化过程中易引发爆炸；
4）加氢反应尾气中有未完全反应的氢气和其他杂质在排放时易引发着火或爆炸。
图：来源于网络
为保证装置的安全开停工和长周期运行，工艺控制中需要对多个工艺参数进行实时测量监控。
加氢工艺主要重点监控的工艺参数，除常规物料的压力、温度、流量、搅拌速率、配料比外，还需要监测系统氧含量、加氢反应尾气中氧气含量等。
所配置的在线氧含量分析仪必须实时、准确、快速分析，对各项性能有很高的要求。传统原理的磁氧、电化学在线氧含量分析仪响应速度慢，如果背景气中含有非氧强磁性气体或酸性气体，都会造成测量结果误差。
由于都是接触式测量原理，测量过程中或多或少都会对仪表传感器造成一定的损伤，用户需要经常校准仪表。同时，根据传感器的损耗情况更换备件，如果氢化反应在线氧含量分析仪工作不正常，会使生产过程存在安全监控隐患。
3、梅特勒-托利多解决方案
梅特勒—托利多采用反射探头式创新结构的GPro500激光原理氧气含量分析的解决方案，非接触式测量的激光分析原理，确保激光源、光电检测器和被测气体完全隔离；
激光光谱吸收测量原理单色性好、抗干扰能力强，无漂移，仪表无需经常验证校准，且系统具有维护量低，测量精度高，响应速度快，备品备件消耗少等特点，非常适合在制药行业氢化反应过程中的安全监控应用。
● 加氢装置惰化氮气置换结束后或反应过程中氧含量监测
选型配置：GPro500-抽取式316L测量池探头 + M400-Type3
GPro500-抽取式316L测量池探头 + M400变送器
● 加氢反应尾气氧含量监测
选型配置：GPro500-原位管道安装316L标准吹扫探头 + M400-Type3
GPro500-原位管道安装316L标准吹扫探头 + M400变送器
4、优势
GPro500在线激光氧含量分析仪，凭借激光光谱吸收原理响应速度快、单色性好、抗干扰能力强，无漂移，非接触式测量等各方面的技术优势，测量准确、可靠及快速响应的性能，可以很好地完成在制药行业氢化反应过程中对氧气含量测量监控的任务。
同时，帮助客户实现极低的维护成本（包括校准、更换易损易耗件、日常清洁维护等），帮助解决当前安全生产形势日益严峻情况下，对制药行业氢化反应过程中的氧气含量监测高可靠性在线分析仪表的要求。
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