Chimica & Petrolchimica Prospettive dell’analitica di processo 23 News INGOLD Leading Process Analytics Miglioramento del 400 % della durata del sensore presso la centrale elettrica a carbon fossile Il gas effluente prodotto a seguito della combustione di coke petrolifero deve essere purificato con uno scrubber umido prima del rilascio. In una centrale elettrica di una raffineria giapponese, uno scrubber molto esigente stava mettendo a dura prova i sensori di pH. Dopo il passaggio a una soluzione di misura METTLER TOLEDO, la durata della vita utile del sensore di pH è aumentata in modo esponenziale. Coke petrolifero Il coke petrolifero di tipo combustibile è prodotto nel processo di raffinazione e generalmente utilizza come alimentazione residui e diverse altre frazioni pesanti. Comprende il 7 % circa di zolfo, per cui è necessario che l’effluente di scarico prodotto durante la combustione passi attraverso un’unità di desolforazione (scrubber umido) prima dello scarico. Elevati costi di manutenzione per punto di misura Per mantenere l’efficienza dello scrubber è necessario misurare e controllare il pH. Tuttavia, lo sporcamento del sensore dovuto alla presenza di gesso nello scarico, rende estremamente problematica la misura del pH. Per mantenere una misura affidabile presso la centrale elettrica di una raffineria giapponese, il sistema di pH installato richiedeva una taratura settimanale e una pulizia giornaliera del sensore. Anche con questa manutenzione regolare il sensore sarebbe durato solo tre settimane. Per i tecnici della centrale elettrica era necessario un sistema molto più robusto. METTLER TOLEDO ha proposto una soluzione che non solo sarebbe stata molto più affidabile, ma anche molto più semplice da manutenere. Sensore di pH resistente allo scrubber Il sensore di pH InPro 4800 i è stato progettato per tollerare il tipo di condizioni presenti nello scrubber della raffineria. È dotato di un cammino di diffusione molto lungo in una camera elettrolitica doppia e un diaframma in PTFE repellente allo sporco. Queste caratteristiche conferiscono al sensore un’elevata resistenza agli ambienti chimici aggressivi. E' in grado di resistere a pressioni di processo fino a 13 bar e temperature fino a 130 °C. La diagnostica predittiva avanzata, facente parte della tecnologia del sensore Intelligent Sensor Management (ISM®), consente di pianificare con anticipo la manutenzione o la sostituzione del sensore, soprattutto, prima che le misurazioni ne siano influenzate. Armatura estraibile e pulizia automatica del sensore Il sensore viene conservato in tutta sicurezza in un’armatura InTrac 777. Questo è un modello estraibile che comprende l’esclusivo sistema di sicurezza Tri-Lock di METTLER TOLEDO. Tri-Lock previene la fuoriuscita del fluido di processo anche durante la sostituzione del sensore. L’armatura comprende una camera di lavaggio per lavare regolarmente il sensore di pH con acqua, come richiesto. La pulizia del sensore viene gestita automaticamente da un EasyClean 150. Questo sistema è efficacemente programmato per ritirare il sensore nella camera di lavaggio dell’armatura, eseguire il ciclo di lavaggio e riportare il sensore nella posizione di misura. Il trasmettitore scelto è il modello M700, multiparametrico e multicanale. La sua struttura modulare consente attraverso la sostituzione dei moduli di configurare a piacimento il trasmettitore stesso secondo i parametri di misura desiderati. Diminuzione del 90 % sui costi di lavoro La soluzione METTLER TOLEDO proposta è stata debitamente installata nello scrubber e lavora in modo affidabile da allora. Come previsto, la vita del sensore è aumentata notevolmente e la manutenzione del sensore ha subito un’enorme diminuzione. I tecnici segnalano che il sensore InPro 4800 i ha una vita di quattro mesi, cinque volte superiore a quella del sensore precedente e hanno constatato che i costi di lavoro per questo punto di misurazione sono scesi del 90 %. Per ridurre i costi del punto di misurazione del vostro impianto, visitate: cwww.mt.com/ISM-chem Edizione / Redazione Mettler-Toledo AG Process Analytics Im Hackacker 15 CH-8902 Urdorf Svizzera Illustrazioni Mettler-Toledo AG Szefei | Dreamstime.com Documento soggetto a modifiche technice. © Mettler-Toledo AG 08 / 14 Stampato in Svizzera. 2 METTLER TOLEDO Chimica & Petrolchimica News 23 Sensore del pH InPro 4800 i Trasmettitore M400 PA Ora disponibile per tutti i bus di campo il Trasmettitore M400 Consentendo la gestione in tempo reale dei sensori, le reti fieldbus possono aggiungere valore a lungo termine agli impianti di produzione. Con la serie M400 di trasmettitori multiparametrici, le informazioni di diagnostica avanzata del sensore sono disponibili su HART®, FOUNDATION fieldbus™ e adesso su PROFIBUS® PA; contribuendo a ridurre i costi operativi e aumentando l’affidabilità e la sicurezza di processo. Fieldbus è vantaggioso L’adozione di fieldbus nel mondo dell’automazione continua a crescere rapidamente in tutte le industrie di processo. Si tratta di una tecnologia molto ben accettata e che viene installata da tutti i principali produttori mondiali. I vantaggi, ovvero la riduzione dei costi di cablaggio e di installazione sono evidenti. Meno evidenti sono i vantaggi a lungo termine delle reti fieldbus che diventano chiari solo molto tempo dopo che un impianto è stato messo in servizio. In base ad una ricerca condotta dall’ARC Advisory Group, i maggiori vantaggi delle reti fieldbus si hanno in termini di a manutenzione e funzionamento. Questo significa che lo stesso fieldbus spesso non riduce i costi direttamente, ma si limita a consentire un mi- glior livello di gestione delle risorse che può ridurre significativamente i costi operativi. A titolo esemplificativo, un fieldbus può semplificare la raccolta di dati del dispositivo per sistemi di gestione delle risorse dell’impianto che tracciano lo stato dei dispositivi da campo e dei sensori collegati. METTLER TOLEDO, come produttore di sensori e trasmettitori intelligenti, ha vinto la sfida di fornire informazioni in tempo reale sulla base del sensore installato. La diagnostica da remoto evita interventi inutili di manutenzione Con la nostra esclusiva tecnologia Intelligent Sensor Management (ISM®) soddisfiamo questi requisiti. Contrariamente ai sensori analogici convenzionali, i sensori ISM digitali offrono un’integrazione fles- Punti salienti di M400 PA • Comunicazione via PROFIBUS PA • Copre un’ampia gamma di parametri, tra cui ossigeno disciolto (ottico) • Essendo multiparametrico è ottimizzata la gestione delle unità a stock • Compatibile sia con sensori analogici che digitali con tecnologia ISM • Certificazioni disponibili per area pericolosa: NEPSI, ATEX / IECEx zona 1 sibile dei principali dati diagnostici nei sistemi di controllo per il monitoraggio da remoto. Oltre alla trasmissione delle variabili di processo tramite i principali protocolli di comunicazione, è possibile accedere ai dati di identificazione del sensore nonché ai dati di diagnostica direttamente tramite i sistemi di controllo o gli strumenti standard di gestione delle risorse. Grazie a questo accesso diretto alle informazioni, possono essere evitati interventi non necessar in campo. M400 – una piattaforma comune per tutte le applicazioni La nostra serie di successo di trasmettitori M400 esemplifica il nostro impegno rivolto al miglioramento continuo al fine di soddisfare le esigenze dei clienti in particolare nel settore della comunicazione digitale. La serie di trasmettitori M400 è già disponibile con i protocolli di comunicazione fieldbus HART e FOUNDATION. Adesso abbiamo completato il portafoglio M400 con l’introduzione della nostra versione PROFIBUS PA. Il trasmettitore M400, ideale per tutte le industrie di processo, fornisce un’eccellente affidabilità e ridotti costi totali di esercizio, offrendo utility di diagnostica e una vasta gamma di capacità di comunicazione. cwww.mt.com/M400 METTLER TOLEDO Chimica & Petrolchimica News 23 3 Analizzatore di ossigeno TDL GPro 500 Minor complessità, manutenzione e rischio L’analizzatore laser di ossigeno fa tutto il lavoro Gli analizzatori di ossigeno paramagnetici forniscono misure affidabili, ma per mantenere prestazioni accettabili necessitano di molta manutenzione ai sistemi di estrazione e condizionamento dei campioni. Per uno dei principali stabilimenti chimici brasiliani, il passaggio alla tecnologia con diodo laser modulabile (TDL) ha semplificato il sistema di misura, la manutenzione, e ha aumentato la sicurezza del processo. Le difficoltà con l’analizzatore paramagnetico L’industria chimica brasiliana è la settima al mondo per grandezza, ma negli ultimi anni la domanda ha superato la produzione e l’importazione di prodotti chimici è in forte crescita. Al fine di invertire la tendenza, le aziende chimiche brasiliane stanno studiando come aumentare la produttività riducendo i costi operativi e mantenendo la sicurezza del processo. Per contribuire a raggiungere questo obiettivo, le aziende sono alla ricerca di innovazione tecnica nella strumentazione di processo. Una società chimica che opera in Brasile fa parte di un gruppo internazionale con un ruolo da protagonista nell’industria chimica mondiale. Nel sud del Brasile veniva usato un analizzatore paramagnetico con un sistema di estrazione e condizionamento per misurare i livelli di O2 nel gas di emissione di una colonna di ossidazione. Sebbene il sistema di misura fosse affidabile, richiedeva una manutenzione frequente al fine di garantirne il funzio namento, fornendo così misure non in linea. Inoltre, la possibilità di un guasto catastrofico del sistema era elevata visto che la cella di misurazione di questi analizzatori diventa inutile in caso di ingresso di umidità. Un tale evento avrebbe comportato un tempo di inattività prolungato del processo e un costo elevato per ripristinare la misura. Gli analizzatori con diodo laser modulabile offrono un miglioramento Per limitare le spese di manutenzione ordinaria e il rischio di guasto del sistema, la società ha deciso di sostituire il sistema 4 METTLER TOLEDO Chimica & Petrolchimica News 23 esistente con una soluzione a diodo laser modulabile (TDL). Gli analizzatori TDL sono normalmente utilizzati in situ senza necessità di estrazione e condizionamento del campione. Misurano il gas di processo analizzando l’assorbimento del laser generato dal gas campione. Viene utilizzato azoto come gas di spurgo per mantenere le finestre ottiche dell’analizzatore prive di polvere e umidità, e per impedirne nell’analizzatore. Comunemente, gli analizzatori TDL hanno un design cross-stack, in cui l’unità che emette la luce laser e l’unità che la riceve sono due dispositivi separati. Perché il sistema funzioni in modo affidabile le unità devono essere allineate molto accuratamente. Mantenere l’allineamento può essere molto problematico, perché le variazioni di temperatura di processo possono provocare la deformazione della temperatura, con conseguente calo dell’integrità della misura. GPro 500 TDL soddisfa tutti i requisiti METTLER TOLEDO offre una soluzione TDL che non solo elimina il problema di Best GuidaPractice gratuita Applicazioni gas per analizzatori GPro 500 La serie di analizzatori di O2, CO e umidità GPro 500 è concepita per offrire una facile installazione e una manutenzione minima in un’ampia gamma di applicazioni di processo. allineamento, ma semplifica anche l’installazione e la manutenzione dell’analizzatore. La serie di analizzatori gas GPro 500 ha una configurazione a lancia con una apertura verso il gas di processo: la luce laser emessa della testa dello strumento viaggia attraverso l’analizzatore, intercetta il gas target e viene riflessa da un retroriflettore verso la testa dello strumento, dove si trova l’elemento ricevitore. Questo design rende superfluo l’allineamento dell’analizzatore nel processo, anche se il processo osservasse un aumento significativo della temperatura. Poiché l’unità emettitrice e ricevitrice sono nella medesima unità, è sufficiente solo una flangia per la connessione a processo, il che semplifica notevolmente l’installazione. Le molteplici e uniche connessioni a processo (come la cella wafer per tubazinoni molto piccole) aumentano significativamente le applicazioni possibili per Analizzatori GPro 500. Questo opuscolo complementare è un comodo riferimento a una selezione delle applicazioni più comuni di GPro 500. Manutenzione quasi nulla e bassi costi di esercizio In media la verifica del GPro 500 è necessaria solo una volta all’anno. Visto che l’analizzatore può essere staccato dalla sonda (che rimane montata nel processo), non vi sono tempi di inattività associati alla manutenzione dell’analizzatore. Rispetto ai TDL cross-stack, i costi di esercizio degli analizzatori GPro 500 sono molto bassi a causa del diametro stretto della sonda, che richiede molto meno gas di spurgo. Un altro elemento molto importante è la risposta rapida del GPro 500 (< 2 secondi), che migliora la sicurezza del processo identificando rapidamente qualsiasi aumento dei livelli di ossigeno. Funzionamento senza intoppi L’azienda chimica, convinta che un analizzatore GPro 500 avrebbe fornito la precisione e l’affidabilità necessarie, ha installato un’unità nella colonna di ossidazione alla fine del 2013. La so-cietà riferisce che, da allora, le misure di ossigeno sono affidabili e senza intoppi. Scarica la tua copia oggi. cwww.mt.com/GPro500-ebook Il successo del GPro 500 in questa applicazione ha incoraggiato gli operatori dello stabilimento a installare due ulteriori unità: all’ingresso della colonna di ossidazione e in un processo di idrogenizzazione. Stanno inoltre valutando ulteriori installazioni. Per scoprire in che modo gli analizzatori di gas GPro 500 possono ridurre la manutenzione e migliorare la sicurezza all’interno di uno stabilimento, vistare il sito: cwww.mt.com/chem23-TDL METTLER TOLEDO Chimica & Petrolchimica News 23 5 Soluzioni di riempimento Riempimento più rapido Migliorate affidabilità e velocità dei processi Per essere competitive sul mercato, le aziende devono ottimizzare la produttività e ridurre al minimo i costi operativi. Allo stesso tempo, sono impegnate a soddisfare richieste sempre più esigenti in termini di qualità da parte dei loro clienti. Per questo motivo i processi di riempimento richiedono sistemi di pesatura più rapidi, affidabili e accurati. Durante l’intero processo produttivo, IND 780 di METTLER TOLEDO è il terminale di pesatura flessibile in grado di supportare una vasta gamma di applicazioni di controllo e pesata, dalle semplici installazioni autonome ai più complessi sistemi integrati. Ad esempio, una volta collegato al set di moduli di pesatura MultiMount™ di METTLER TOLEDO, IND 780 consente di controllare semplicemente l’operazione automatica di riempimento all’interno di un serbatoio di miscelatura. In un’altra zona dello stabilimento, il terminale può essere utilizzato con le piattaforme di entrambe le bilance ad alta precisione e analogica permettendo agli operatori di riempire in modo rapido e accurato fusti e altri contenitori. Courtesy Altana Le soluzioni METTLER TOLEDO velocizzano il trasferimento dei materiali grazie a processi rapidi, tempi di stabilizzazione ridotti e comandi operativi intuitivi. I tempi di manipolazione e il rischio di errori causati da operazioni manuali sono significativamente ridotti così come gli sprechi grazie all’efficienza dei sistemi di pesatura altamente accurati. Inoltre, vengono garantiti tempi di attività della produzione senza interruzioni grazie a TraxEMT™, la tecnologia di manutenzione predittiva incorporata nel terminale di pesatura IND 780. 6 METTLER TOLEDO Chimica & Petrolchimica News 23 Non interrompete i vostri processi con la funzione «run flat»! La tecnologia di manutenzione predittiva TraxEMT™ consente al terminale di pesatura IND 780 di monitorare conti‑ nuamente le condizioni di ogni singola cella di carico e di prevedere eventuali guasti prima che si verifichino. Nel caso di celle di carico guaste, IND780 avvia la funzione «run flat»: la cella in questione viene virtualmente sostituita da un’altra. Il terminale segnala anche gli interventi di manutenzione necessari tramite un’e-mail inviata al personale responsabile e un messaggio di avviso visualizzato sul display locale. I vostri processi possono così procedere in modo accurato e affidabile finché il tecnico non arriva sul posto per effettuare la riparazione. Produttività ottimizzata e costi operativi ridotti al minimo Le funzionalità di IND 780 aggiungono alcuni vantaggi fondamentali ai vostri processi e vi consentono di raggiungere la massima qualità del prodotto: • Miglioramento di velocità e accuratezza delle operazioni manuali e semiautomatiche con il display grafico SmartTrac™ • A mpia gamma di opzioni di comunicazione: Ethernet, porte seriali, master USB integrato e diverse interfacce PLC • Reali funzionalità multi-tasking per sequenze di pesatura in entrata e in uscita con alimentazione a due velocità, valori target e di riempimento per un massimo di quattro bilance contemporaneamente • Controlli ultrarapidi e accurati con il filtro vibrazioni TraxDSP™ • Aumento della produttività con la manutenzione predittiva di TraxEMT™ • Lo strumento di configurazione per PC InSite™ permette la configurazione off-line o anticipata cwww.mt.com/ind780 Terminale IND780 batch METTLER TOLEDO Chimica & Petrolchimica News 23 7 Costi di processo ridotti Addolcimento con ammine efficiente grazie all'analisi di pH in linea L’addolcimento con ammine è un processo utilizzato comunemente nelle raffinerie per la rimozione di gas acidi. Tuttavia può essere una procedura costosa e spesso inefficiente. Con l’analisi di pH in linea in tempo reale di METTLER TOLEDO potrete essere certi che l’addolcimento avvenga correttamente e senza sprechi di denaro. Controllo dell’addolcimento con ammine La rimozione di acido solfidrico e biossido di carbonio tramite l’addolcimento con ammine si basa sulla conservazione della qualità della soluzione amminica inserita nell’assorbitore e sulla regolazione corretta del flusso di vapore al separatore di ammine. Una quantità di vapore insufficiente porta ad una rigenerazione incompleta delle ammine, mentre troppo vapore rappresenta un costoso spreco di energia. Immettere nell’assorbitore una soluzione amminica non sufficientemente impoverita non consente l’assorbimento ottimale dei gas, mentre aggiungere ammina quando non serve è semplicemente uno spreco di denaro. I metodi utilizzati solitamente per monitorare il carico di gas acidi nelle unità di ammine sono l’analisi di campioni in laboratorio o il monitoraggio dell’H2S in linea. Entrambe le tecniche presentano dei problemi. L’analisi di laboratorio richiede tempo e non fornisce dati in tempo reale. Il processo di addolcimento con ammine è un processo continuo e il carico di gas acido può variare notevolmente. Pertanto, basare il controllo del processo sull’analisi di campioni casuali può rivelarsi inefficiente. Anche se gli analizzatori di H2S in linea forniscono dati in tempo reale, sono costosi da acquistare, installare e mantenere e non misurano il contenuto di CO2, l’altro componente del gas acido. Esiste però una terza Condenser (H2S + CO2) Acid gas Sweet gas Makeup water Top tray Lean amine Reflux drum Rich amine Reflux Top tray Pump Absorber Sour gas Stripper Bottom tray Rich amine pH Measurement Schema del processo di addolcimento con ammine. Typical operating ranges Bottom tray Vapor Liquid Lean amine Steam Reboiler Condensate Pump Absorber: 25 to 50 °C and 5 to 205 atm of absolute pressure Regenerator: 115 to 126 °C and 1.4 to 1.7 atm of absolute pressure at tower bottom 8 METTLER TOLEDO Chimica & Petrolchimica News 23 alternativa, efficace dal punto di vista dei costi e molto efficiente: l’analisi del pH in linea. Il valore del monitoraggio di pH Monitorando le variazioni di pH nel separatore è possibile misurare in modo semplice il carico di gas acido sulla soluzione amminica. Quando il carico di gas acido è noto, il vapore immesso nel separatore può essere regolato affinchè rimuova in modo efficiente i gas acidi dalla soluzione amminica. Anche la degenerazione della soluzione amminica viene rilevata in modo semplice, quindi è possibile aggiungere nuova ammina per garantire un assorbimento sufficiente. Prima di effettuare aggiustamenti al processo, è necessario verificare l’esatto rapporto tra il valore di pH della soluzione amminica e il carico di gas acido. La tecnica più semplice è quella empirica. Innanzitutto è necessario misurare l’effettivo contenuto di gas delle diverse soluzioni in laboratorio analizzando dei campioni. Poi, confrontando le concentrazioni di gas acido riscontrate in laboratorio con i valori di pH e le temperature del processo nel momento in cui sono stati presi i campioni, è possibile determinare la correlazione tra pH e carico di gas acido. L’utilizzo di un trasmettitore M700 di METTLER TOLEDO può essere di grande aiuto in questo caso. Con la sua scheda di Buona pratica Anticipate la manutenzione con ISM memoria interna, questo strumento può conservare i valori di pH e temperatura per molto tempo. In questo modo è semplice controllare i valori di processo nel momento in cui sono stati presi i campioni. Ed è sufficiente un solo M700 per entrambi i sensori di pH. In base al valore di pH misurato in tempo reale e, rilevato a monte del separatore, è possibile regolare il flusso di vapore per garantire che venga continuamente immessa la quantità di vapore ottimale nel separatore. Invece una diminuzione del valore del pH a valle del separatore indica che la separazione non è sufficiente o che l’ammina nella soluzione si è consumata ed è necessario aggiungere nuova ammina. Sensori resistenti L’elettrodo InPro 4260 i è l’ideale per la misura di pH ed è studiato per resistere a lungo in ambienti chimici critici. Il sensore InPro 4260 i è dotato di un elettrolita solido e di una giunzione aperta invece che di un diaframma, in modo da minimizzare il rischio di incrostazioni della giunzione. Un’armatura estraibile come l’InTrac 777 consente di svolgere qualunque lavoro di manutenzione senza interrompere il processo. Altri vantaggi vengono dall’utilizzo della tecnologia Intelligent Sensor Management (ISM). La funzione ISM include Plug and Measure per un avviamento rapido e senza errori, e la diagnostica incorporata che prevede quando sarà necessaria la manutenzione. Intelligent Sensor Management (ISM) riduce al minimo gli sforzi di installazione, manutenzione e taratura dei sensori digitali METTLER TOLEDO, migliorando notevolmente l’affidabilità e la produttività dei processi e la disponabilità operativa del sistema. Scoprite come vi può aiutare ISM su: cwww.mt.com/ISM Risparmio costi Una soluzione di misura di pH in linea di METTLER TOLEDO non solo verificherà che il vostro processo di addolcimento con ammine stia funzionando, ma vi darà la certezza di non sprecare vapore ed energia al separatore e di non dosare erroneamente nuova ammina. Se desiderate risparmiare costi di impianto, visitate: cwww.mt.com/pro-pH Il sensore di pH InPro 4260 i con la giunzione aperta e l’elettrolita a polimero solido Xerolyt EXTRA Trasmettitore M700 METTLER TOLEDO Chimica & Petrolchimica News 23 9 InPro 4850 i Misura affidabile di pH nella produzione del cloro Nell’industria dei cloro-soda, la massimizzazione della produttività è ostacolata dalle misure non sempre affidabili e dalla breve durata delle sonde di pH tradizionali. Il nuovo sensore di pH a doppia membrana InPro 4850 i è stato progettato per l’utilizzo in applicazioni critiche come la produzione di cloro-soda. La sua affidabilità, la lunga durata della vita utile e la ridotta manutenzione garantiscono un’eccezionale affidabilità e sicurezza dei processi. La richiesta di cloro aumenta Il cloro è uno dei componenti più utilizzati nei processi di produzione industriale. Inoltre, è la sostanza chimica più importante nell’ambito della depurazione dell’acqua. Pertanto, con il continuo sviluppo globale, la richiesta di cloro aumenta. Oggi la produzione mondiale di cloro si attesta intorno ai 55 milioni di tonnellate. L’importanza del controllo di pH nella produzione di cloro La produzione di cloro attraverso il processo cloro-soda si svolge, normalmente, tramite un’elettrolisi a membrana: la salamoia (soluzione di cloruro di sodio) viene sottoposta a elettrolisi per produrre cloro gassoso all’anodo e, come copro- dotti, soda caustica e idrogeno al catodo. Anodo e catodo sono separati da una membrana semipermeabile a scambio ionico la cui funzione è quella di tenere separati il cloruro e gli ioni ossidrili. Infatti se avviene la loro reazione, il cloro disproporziona a ione cloruro e ione ipoclorito cloridrico. Un pH inferiore migliorerebbe la resa, ma al contempo danneggerebbe la membrana della cella, molto costosa da sostituire. La salamoia che esce dalla cella contiene clorato. Tramite un processo di distruzione acida a pH 2, questo clorato viene convertito in cloro ed estratto. In diversi passaggi del processo sopra descritto, il valore di pH riveste una grande importanza. La purezza della salamoia che entra nella cella influenza notevolmente la resa del processo. Aggiungendo diversi sali e aumentando il pH fino a un valore di 10 – 12, è possibile estrarre le impurità, come i solfati e gli idrossidi di metalli. All’anodo della cella di elettrolisi la reazione avviene in condizioni di acidità (pH 3 – 4) grazie all’aggiunta di acido Sensore resistente alle condizioni più difficili Un accurato monitoraggio di pH è fondamentale per garantire operazioni efficienti. Tuttavia, le condizioni in cui si svolge il processo cloro-soda sono molto ostili per i sensori di pH: il cloro danneggia il sistema di riferimento del sensore così la salamoia cristallizzata e le impurità precipitate ostruiscono il diaframma. Le conseguenze sono una scarsa precisione Sensore di pH a doppia membrana InPro 4850 i Vetro sensibile agli ioni H+ Solution ground 10 METTLER TOLEDO Chimica & Petrolchimica News 23 Vetro sensibile al Na+ delle misure e una breve durata della vita utile del sensore. E’ necessario, pertanto, effettuare una frequente pulizia e taratura del sensore, ma questo richiede un enorme investimento di tempo dei tecnici. Il nuovo sensore di pH a doppia membrana InPro 4850 i di METTLER TOLEDO è stato progettato specificamente per le necessità dell’industria dei cloro-alcali. Due sono le caratteristiche che rendono questo sensore la scelta ideale. 1: vetri sensibili al pNa e al pH Nel sensore sono incorporati due tipi di membrana di vetro. La prima membrana è sensibile agli ioni sodio ed è usata come riferimento. La seconda è sensibile agli ioni ossonio e funziona esattamente come la maggior parte dei sensori di pH. Misurando la differenza tra i potenziali delle due membrane di vetro, è possibile determinare in modo preciso il pH della soluzione. Il riferimento pNa sensibile al sodio Cl2 è un sistema completamente chiuso; non c’è diaframma, perciò la possibilità di danneggiamento o intasamento del sensore viene eliminata. trasmettitore senza essere influenzato dalle interferenze elettriche, dalla lunghezza del cavo o dall’umidità dell’ambiente circostante. 2: Segnale digitale per misure stabili Sono disponibili anche altri sensori di pH / pNa, che però subiscono una forte influenza da parte delle interferenze elettriche. Il vetro sensibile al sodio ha un’impedenza molto elevata la cui presenza, combinata a quella dell’impedenza del cavo tra il sensore e il trasmettitore, comporta che il solo toccare o perfino l’avvicinarsi al sistema può provocare modifiche nella misura. Più lungo è il cavo maggiore è l’influenza esercitata. Il sensore InPro 4850 i è dotato della tecnologia Intelligent Sensor Management (ISM) di METTLER TOLEDO. Tutti i sensori ISM trasmettono un segnale digitale ai trasmettitori; la comunicazione digitale, però, non è il solo vantaggio della tecnologia ISM. La funzione «plug and measure» garantisce un avviamento facile e veloce del punto di misura, mentre la diagnostica avanzata fornisce dati in tempo reale sulla «salute» del sensore, permettendo di avviare le azioni correttive necessarie prima che la misura venga alterata. La seconda importante caratteristica del sensore InPro 4850 i è che comunica digitalmente con il suo trasmettitore. In questo modo, il segnale di uscita dal sensore è sempre stabile al 100 % e raggiunge il Anodo Catodo H2 Salamoia esausta Prestazioni estremamente affidabili Grazie alla combinazione di membrane sensibili al pNa e pH con tecnologia ISM, il sensore InPro 4850 i garantisce, per il processo cloro-soda, un’affidabilità di misura e una stabilità del segnale ineguagliabili, una lunga vita utile del sensore e requisiti di manutenzione minimi. Scoprite tutto sull’InPro 4850 i su: cwww.mt.com/InPro4850 cwww.mt.com/ISM Salamoia satura NaOH Schema del processo cloro-soda con cella a membrana METTLER TOLEDO Chimica & Petrolchimica News 23 11 Manutenzione delle bilance pesa veicoli Niente più spreco di tempo grazie alla manutenzione minima Il tempo impiegato per riparare una bilancia pesa veicoli è tempo sottratto alla produzione. Le celle di carico POWERCELL® PDX ® salvaguardano i margini di profitto riducendo al minimo la manutenzione. Oltre a garantire un’affidabilità ineguagliabile, riducono al minimo il tempo necessario per la risoluzione dei problemi e le operazioni di sostituzione. Quando si tratta di evitare malfunzionamenti, le celle di carico POWERCELL® PDX® consentono di identificare, localizzare e risolvere i problemi nel modo più rapido e semplice possibile. Le celle di carico POWERCELL PDX consentono di eliminare i problemi legati all’uso di scatole di derivazione integrando un sistema di diagnostica predittiva in grado di monitorare lo stato dell’intera rete. Sostituzione della cella di carico Generalmente, le bilance pesa veicoli vengono impiegate in ambienti industriali difficili, nei quali la probabilità che la cella di carico subisca dei danni è molto elevata. Ogni qual volta si arresta la bilancia per consentire la sostituzione di una cella di carico danneggiata, anche la produzione subisce un arresto, con conseguente perdita di profitti. Tuttavia, grazie alle celle di carico POWERCELL PDX, ogni singola fase della procedura di sostituzione viene portata a termine molto più rapidamente. In primo luogo, il sistema di diagnostica predittiva identifica in pochi istanti la cella di carico danneggiata, comunicandolo in tempo reale all’operatore ed evitando, a differenza di quanto accade per altre celle di carico, che per mesi e mesi si verifichino continui errori di pesatura, dispendiosi in termini di costi, senza che si riesca ad individuare il problema esatto e che, anche una volta individuato, siano necessarie ulteriori lunghe verifiche per 12 METTLER TOLEDO Chimica & Petrolchimica News 23 localizzare la cella di carico danneggiata. Le celle di carico POWERCELL PDX possono contare su un sistema di diagnostica predittiva che indica esattamente al tecnico della manutenzione la cella di carico da sostituire. In secondo luogo, la sostituzione di una cella di carico POWERCELL PDX è un’operazione estremamente rapida e semplice. È infatti sufficiente scollegare i cavi, sollevare la bilancia e rimuovere la cella di carico. La sostituzione richiede molto meno tempo rispetto a quello necessario per sostituire celle di carico di tipo diverso. Persino il sistema analogico più semplice richiede tempi più lunghi, dovuti alla necessità di aprire la scatola di derivazione, estrarre il cavo della cella di carico e ricollegarlo ai terminali che si trovano all’interno della scatola di derivazione stessa. Infine, le celle di carico POWERCELL PDX necessitano di una configurazione minima, per la quale è sufficiente attenersi alla semplice procedura di indirizzamento del terminale della bilancia. Nella maggior parte dei casi, non sono necessarie ulteriori regolazioni, motivo per il quale la bilancia risulta pronta all’uso. Laddove in virtù delle norme locali in materia di pesi e di misure fosse necessario eseguire la taratura, questa richiederebbe circa un’ora, un tempo molto limitato se messo a confronto con quello che si impiega per eseguire le numerose regolazioni delle celle di carico tradizionali, per le quali si potrebbe impiegare anche un giorno intero per l’esecuzione della taratura. Sostituzione dei cavi Grazie ai connettori a sgancio rapido, i cavi delle celle di carico possono essere sostituiti in un batter d’occhio. Basta Le celle di carico POWERCELL PDX si caratterizzano per l’affidabilità senza eguali e la semplicità della risoluzione dei problemi e le operazioni di sostituzione. girare appena il connettore e rimuoverlo dalla cella di carico; quindi, dopo aver sostituito il cavo, reinserire il con nettore nella cella di carico e farlo ruotare fino a sentire uno scatto. Il collegamento a tenuta stagna garantisce l’isolamento della rete, in conformità allo standard IP68. Non appena viene collegato il nuovo cavo, la bilancia è pronta all’uso, senza che sia necessaria la ritaratura. Generalmente, alle celle di carico sono collegati dei cavi fissi: un vero e proprio problema, poiché, se si danneggia un cavo, devono essere sostituiti sia il cavo che la cella di carico, con la conse- guenza di un ulteriore spreco di tempo per la ritaratura e l’inattività forzata connessa. Sostituzione della scatola di derivazione Non è necessario effettuare la sostituzione delle scatole di derivazione, poiché le celle di carico POWERCELL PDX ne sono sprovviste, a differenza di quanto accade invece per le celle di carico tradizionali, dotate di una scatola di derivazione, di un totalizzatore oppure di un dispositivo di controllo combinato che unisce i segnali delle celle di carico. Oltre ad essere la causa principale dei malfunzionamenti che interessano le bilance pesa veicoli, questi com- ponenti sono anche difficili da riparare. Laddove anche si individuasse la scatola di derivazione danneggiata, la sostituzione richiederebbe la disconnessione dei cavi di ciascuna cella di carico e delle rispettive scatole di derivazione; peraltro, una volta sostituita la scatola di derivazione, andrebbe comunque eseguita la ritaratura. Il problema più grande rimane, tuttavia, quello legato all’umidità, capace di infiltrarsi nella scatola di derivazione per le ragioni più disparate. La maggior parte delle scatole di derivazione presenta cinque o più fori per il passaggio dei cavi, oltre a una serie di connettori stretti a mano. I coperchi sono fissati con delle viti, anche queste serrate a mano, e non di certo sufficienti per impedire l’infiltrazione dell’umidità. È ora di dire basta allo spreco di tempo prezioso per le riparazioni e la ritaratura. Le celle di carico POWERCELL PDX garantiscono un’affidabilità senza eguali, oltre a semplicità e rapidità di manutenzione estremamente elevate, tutte caratteristiche che contribuiscono al funzionamento ottimale delle bilance pesa veicoli. cwww.mt.com/powercell La sostituzione della cella di carico, del cavo o della scatola di derivazione è un’operazione che richiede una lunga procedura di ritaratura da eseguire con dei voluminosi pesi verifica. METTLER TOLEDO Chimica & Petrolchimica News 23 13 ISM per l’industria chimica 14 METTLER TOLEDO Intelligent Sensor Management (ISM®) per processi chimici ISM è la piattaforma tecnologica digitale di METTLER TOLEDO per i sistemi di misura analitica. Grazie alle soluzioni ISM, le operazioni di manutenzione diventano prevedibili, la gestione del sensore è più semplice e si evitano i tempi di stop non programmati in produzione. I vantaggi della tecnologia ISM si traducono in guadagni consistenti per le aziende chimiche in fatto di affidabilità dei processi, gestione del ciclo di vita del sensore e costi di esercizio. inoltre, è possibile prevedere quando sarà necessario effettuare le operazioni di manutenzione o sostituzione dei sensori ISM. La nuova app per smartphone ti garantisce un rapido controllo dei sensori. A differenza delle sonde analogiche, i sensori ISM inviano un intenso segnale digitale e conservano i propri dati di taratura e di processo. Grazie alla diagnostica su misura per le applicazioni chimiche, Nei sistemi di misura di pH, ORP, OD, ossigeno in fase gas e conducibilità, la tecnologia ISM è in grado di offrirvi molto più di una semplice misurazione. Maggiore affidabilità dei processi Facile gestione del sensore Manutenzione ridotta Maggiori tempi di attività operativa ISM è stato progettato per essere il più possibile affidabile e prevenire i tempi di stop non programmati nella produzione garantendo eccellenti prestazioni di misura. Gestione del ciclo di vita più semplice La gestione semplificata del sensore riduce il tempo passato presso i punti di misurazione. Ridotti costi di esercizio ISM consente un’installazione rapida e contribuisce a ridurre i costi operativi. Leggi il white paper e raggiungi la massima integrità di processo: cwww.mt.com/ISM-chem-wp Scopri il nuovo iSense per i sensori ISM: cwww.mt.com/iSense Scopri quanto tempo e danaro puoi risparmiare passando ad ISM: cwww.mt.com/ISM-cost-calculator Chimica & Petrolchimica News 23 Una piattaforma per tutti gli impianti … Dallo stoccaggio delle materie prime alla sintesi chimica, dal processo di preparazione dell’acqua al trattamento delle acque reflue: l’intero impianto, sia esso situato in zone sicure o pericolose, trae vantaggio dalla massima affidabilità, dalla gestione semplificata del sensore e dalle necessità di manutenzione ridotta che caratterizzano le soluzioni ISM. … adattabili alle vostre esigenze I nostri trasmettitori ISM comprendono unità monocanali e monoparametriche per garantire la massima sicurezza del processo e dispositivi multicanale e multiparametrici per assicurare la massima comodità e flessibilità. L’introduzione di soluzioni ISM, tramite trasmettitori o convertitori, all’interno del vostro sistema di gestione delle risorse o sistema di controllo dell’impianto permette una facile integrazione delle informazioni di diagnostica del sensore per favorire il monitoraggio in remoto. Scoprite l’utilità di ISM: cwww.mt.com/ISM-chem Trasmettitore M800 con l’utilità di diagnostica del sensore iMonitor. METTLER TOLEDO Chimica & Petrolchimica News 23 15 Sempre all’avanguardia con METTLER TOLEDO Guida alle migliori pratiche: Misure analitiche in linea per prevenire la corrosione negli stabilimenti chimici e nelle raffinerie Questa guida gratuita illustra alcuni esempi di aziende e raffinerie leader che hanno adottato le migliori pratiche e presenta degli articoli che sostengono l’utilità delle misure in linea per prevenire la corrosione. • Combattere corrosione, incrostazioni e contaminazioni nel più grande impianto petrolchimico cinese • TNK-BP migliora i processi di dissalazione grazie all’analisi di pH in linea • Controllo del pH nel processo di raffreddamento dell’etilene • La tecnologia ottica ottimizzata per misure di ossigeno disciolto consente di ridurre al minimo la corrosione nelle centrali • e molto altro c www.mt.com/chem23-corrosion Mettler-Toledo S.p.A. Via Vialba, 42 20096 Novate Milanese (MI) Phone: +39 02 333 321 Fax: +39 02 356 29 73 E-Mail: [email protected] Mettler-Toledo AG Process Analytics Im Hackacker 15 CH-8902 Urdorf Svizzera www.mt.com/pro Per saperne di più
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