摘要：精对苯二甲酸（PTA）装置氧化反应器区域同时存在对二甲苯（PX）、醋酸（HAC）和一氧化碳（CO）三种关键介质：PX是主原料，HAC是溶剂，CO是副反应标志物。任何一项浓度失控，都将直接带来燃烧、爆炸及催化剂失活风险。传统人工采样+实验室色谱的模式响应慢、数据
三参数智能守护PTA氧化反应器—对二甲苯·醋酸·CO在线检测仪方案
一、项目背景
精对苯二甲酸（PTA）装置氧化反应器区域同时存在对二甲苯（PX）、醋酸（HAC）和一氧化碳（CO）三种关键介质：PX是主原料，HAC是溶剂，CO是副反应标志物。任何一项浓度失控，都将直接带来燃烧、爆炸及催化剂失活风险。传统人工采样+实验室色谱的模式响应慢、数据离散，已无法满足“安、稳、长、满、优”运行需求，因此需要一套集“快速检测-预警-联动”于一体的在线解决方案。
二、检测原理
1. 对二甲苯：采用PID光离子化检测器，紫外灯能量10.6 eV，PX电离能9.2 eV，可瞬间离子化并产生10-9级电流，实现0-2000 ppm线性测量，响应T90＜3 s。
2. 醋酸：选用耐高温电化学燃料电池，工作电极表面镀铂黑，HAC在140 ℃汽化后穿过PTFE扩散膜，在电极界面发生氧化反应，输出4-20 mA与浓度成正比，分辨率0.1 ppm。
3. 一氧化碳：基于红外NDIR单光束双波长法，CO在4.65 μm处具有强吸收峰，参考波长3.95 μm，可自动消除光源老化与粉尘干扰，量程0-5000 ppm，精度±1 %F.S.，长期使用无零点漂移。
三、产品特点
• 三合一隔爆壳体，Ex d IIC T6 Gb，IP66，可直接安装在Zone 1危险区；
• 316L+PTFE全防腐材质，耐受氧化尾气中溴离子、醋酸雾及高湿环境；
• 模块化拔插设计，传感器单人3 min更换，无需开盖调零；
• 选配无线Zigbee+4G方案，可把数据同步到企业安全生产管理平台；
• 内置温度压力补偿算法，高温200 ℃、高压1.6 MPa下仍保证±2 %精度；
• 生命周期预测软件，自动提示传感器剩余天数，提前备货，零停机。
四、系统功能
1. 实时显示：9″触控主机，三通道同屏，1 s刷新，历史曲线可回溯3年；
2. 三级报警：预警、高报、高高报，支持短信、邮件、声光、广播多渠道推送；
3. 联动输出：RS485 Modbus RTU + 8路继电器，可自动启停喷淋、风机、切断阀；
4. 自检诊断：每天零点跟踪、每周跨度校准、每月交叉干扰评估，异常自动记录；
5. 远程维护：搭配VPN加密，授权工程师可在任意地点完成参数升级与故障诊断。
五、解决方案与选点
① 氧化反应器顶部尾气管道：PX、CO易积聚，距反应器出口5D（D为管径）直管段，避开弯头，安装PTFE采样探杆，插入1/3管径；
② 循环醋酸泵出口：醋酸浓度最高，温度140 ℃，选用夹套伴热采样探头，防止冷凝结晶；
③ 干燥机下料旋转阀：CO可能局部聚集，在阀体上方0.5 m处增设壁挂检测仪；
④ 储罐呼吸阀旁：PX无组织排放源，配吸气管式检测头，形成5 m半径监控圈。
六、安装注意
• 必须执行GB 50493-2019《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》，泄漏源1.5 m范围内且气流下游位置优先；
• 探头朝下45°，防积液；电缆接口采用NPT 3/4防爆格兰，确保IP等级；
• 采样泵+膜过滤器组合，保证进入传感器的样气洁净、干燥，过滤器每6个月更换；
• 接地电阻＜4 Ω，机壳与装置电气等电位，避免静电积聚；
• 复检周期：零点每月一次，量程每季度一次，记录归档备查。
七、执行标准
GB 12358-2006 作业场所环境气体检测报警仪通用技术要求
GB 15322.1-2019 可燃气体探测器 第1部分：工业及商业用途点型探测器
GB 50493-2019 石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准
GB/T 3836.1-2021 爆炸性环境 第1部分：设备 通用要求
IEC 60079-29-1:2021 可燃气体检测仪表性能要求
以上标准对防爆、精度、响应时间、EMC、防护等级等做出明确规定，本方案产品全部通过第三方型式检验。
八、关键参数（非表格描述）
对二甲苯检测仪：测量范围0-2000 ppm，最低检出限0.05 ppm，线性误差≤±1 %F.S.，响应时间T90＜3 s，工作温度-40 ℃-+70 ℃，湿度0-95 %RH无冷凝，功耗＜3.5 W，寿命＞3年；
醋酸检测仪：测量范围0-1000 ppm，分辨率0.1 ppm，重复性≤±1 %，采样方式泵吸式，预热时间＜60 s，信号输出4-20 mA+RS485，防爆等级Ex d IIC T6，防护等级IP66；
一氧化碳检测仪：测量范围0-5000 ppm，精度±1 %F.S.，零点漂移＜±1 %/6个月，跨度漂移＜±2 %/6个月，光源寿命＞10年，采样流量0.5 L/min，继电器触点容量5 A/250 VAC，重量约2.3 kg。
九、运维与效益
系统上线后，可将PX泄漏发现时间由原来平均45 min缩短至30 s以内；醋酸浓度异常波动提前10 min预警，避免一次催化剂中毒大修约400万元；CO浓度与副反应深度关联，为工艺优化提供实时数据，年降低PX单耗0.3 %，按250万吨装置计算，年节省原料费约1500万元。同时，报警数据接入政府安全生产平台，满足监管实时化、透明化要求，为企业绿色、安全、高效运行保驾护航。
来源：三卫遥测
