Analyse en ligne du peroxyde dans le procédé HP-PO
AN-PAN-1007
2026-01
fr
La surveillance en ligne de la teneur en peroxyde d'hydrogène dans le processus de production HP-PO nécessite une solution robuste et antidéflagrante telle que le 2060 TI Ex Proof Process Analyzer.
L'oxyde de propylène (PO) est un liquide incolore mais extrêmement inflammable dérivé du pétrole brut. Le PO est utilisé dans plusieurs applications industrielles. Il sert principalement à produire des polyols, qui sont les composants de base des polyéthers polyols (par exemple, mousses, revêtements, adhésifs) et du propylène glycol (par exemple, bouteilles en PET, fibres, meubles).
Il existe actuellement plusieurs procédés de production pour fabriquer du PO. Certains de ces procédés génèrent des coproduits (par exemple, la chlorhydrine « CH-PO », le styrène « SM-PO » et le méthyl-tert-butyl-éther « MTBE-PO ») et d'autres sont sans dérivés (par exemple, le peroxyde d'hydrogène « HP-PO » et le cumène « CU-PO »). Parmi ces procédés, le HP-PO est considéré comme ayant la plus faible empreinte environnementale.
Cette note d'application se concentre sur la surveillance en ligne du peroxyde d'hydrogène (H2O2) dans le procédé HP-PO. Ce procédé nécessite un analyseur de procédé antidéflagrant en raison de l'environnement de production dangereux. L'analyse en ligne facilite un rendement élevé de production d'oxyde de propylène tout en réduisant les coûts grâce à une faible consommation de matière première. Elle garantit également un environnement de travail sûr pour les opérateurs travaillant dans ce procédé hautement dangereux.
L'oxyde de propylène (PO) est un produit intermédiaire important pour plusieurs marchés en raison de son large éventail d'applications, principalement dans les industries du polyuréthane et des solvants.
La production mondiale de PO représente plus de 10 millions de tonnes par an.[1]. Ce marché est toujours en pleine croissance, tout comme le besoin d'un processus de production plus rentable et plus respectueux de l'environnement. Il existe des méthodes de production de PO avec ou sans sous-produits (tableau 1). En fonction de la situation du marché pour ces sous-produits, un ou plusieurs de ces processus peuvent dominer le marché mondial à tout moment.
| Procédés avec coproduits | Procédés sans dérivés |
|---|---|
| Chlorhydrine « CH-PO » | Cumène «CU-PO» |
| Les conseils d'administration « SM-PO » | Peroxyde d'hydrogène « HP-PO » |
| Méthyl-tert-butyl-éther « MTBE-PO » |
Le procédé à base de peroxyde d'hydrogène et d'oxyde de propylène (« HP-PO ») permet de produire du PO à partir de propène (C3H6) et de peroxyde d'hydrogène (H2O2) à l'aide d'un catalyseur à base de silicate de titane (réaction 1). Ce procédé est préféré aux autres car il a l'empreinte environnementale la plus faible par rapport à toutes les autres technologies existantes. De plus, il est prouvé qu'il garantit des rendements élevés de PO avec uniquement de l'eau comme sous-produit.
Le H2O2 présent dans un solvant méthanolique est utilisé comme seul agent oxydant. Il s'agit également de la matière première essentielle et du paramètre clé pour mesurer le taux de conversion complet en PO. Il existe donc une forte demande pour une surveillance en ligne précise et robuste tout au long du processus de réaction HP-PO.
Compte tenu de la nature dangereuse de ce processus, les techniques de mesure en ligne sont essentielles pour garantir la sécurité des opérations. Le H2O2 peut être surveillé avec précision dans les effluents du réacteur primaire à l'aide d'une solution d'analyse en ligne conçue pour les zones extrêmement dangereuses (figure 1).
De plus, l'analyse des concentrations résiduelles de H2O2 dans les gaz de tête du réacteur de finition, en amont de la section de récupération du propène, permet de surveiller de près le peroxyde d'hydrogène n'ayant pas réagi afin de prendre des mesures de contrôle après le réacteur d'époxydation (figure 1).
En raison de l'environnement dangereux qui règne dans ces usines de production, des mesures de sécurité strictes doivent être mises en œuvre pour tous les équipements de production et de traitement. Le 2060 TI Ex Proof Process Analyzer de Metrohm Process Analytics (Figure 2) est conforme à toutes les exigences de sécurité électrique et est spécialement conçu pour le traitement à haut débit dans les zones dangereuses.
Le peroxyde d'hydrogène est analysé à l'aide d'un agent complexant, puis mesuré par colorimétrie à l'aide d'une sonde à immersion.
| Analyte | Effluent du réacteur primaire (%) | Effluent du réacteur de finition (%) |
|---|---|---|
| H2O2 | 0–2 | 0–0.25 |
La surveillance du process HP-PO du peroxyde d'hydrogène nécessite un analyseur process antidéflagrant en raison de l'environnement de production dangereux.. Le 2060 TI Ex Proof Process Analyzer est spécialement conçu à cet effet. Ses capacités d'analyse en ligne facilitent un rendement élevé de production d'oxyde de propylène tout en réduisant les coûts. Il garantit également un environnement de travail sûr pour les opérateurs travaillant dans ce process hautement dangereux.
- Protection des actifs de l'entreprise grâce à des alarmes intégrées à des seuils d'alerte spécifiés.
- Analyse précise de l'humidité dans les matrices d'échantillons hygroscopiques.
- Environnement de travail plus sûr pour les employés (températures et pressions élevées, autopolymérisation, ATEX).
- Augmentation du rendement des produits grâce à un processus de production optimisé, ce qui se traduit par une meilleure rentabilité.
- Kawabata, T.; Yamamoto, J.; Koike, H.; et al. Trends and Views in the Development of Technologies for Propylene Oxide Production; SUMITOMO KAGAKU (English Edition) 2019, Report 1; Sumitomo Chemical Co., Ltd., 2019; pp 1–9.
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