I Sensori di pH Foxboro® tagliano i costi e ottimizzano le operazioni di un’Applicazione Petrolchimica Corrosiva

Quadro Generale

La Eastman Chemical Company è produce oltre 1.200 prodotti chimici, fibre e materie plastiche. Con un fatturato annuo di $ 5,3 miliardi, è la maggiore azienda al mondo, che fornisce materie plastiche, poliestere per imballaggi, rivestimenti, materie prime, prodotti chimici speciali; fibre di acetato di cellulosa, prodotti chimici di base.

Obiettivi

  •   Aumentare la vita e le prestazioni dei sensori immersi in soluzioni altamente corrosive, esposte a temperature di esercizio estremamente alte, durante la raccolta e la distribuzione di dati fondamentali, con monitoraggio e validazione regolamentare, garantendo il controllo di qualità, e riducendo i costi di consumo di prodotti chimici caustici

Sfide

  • I sensori di pH esistenti dovevano essere sostituiti frequentemente – spesso entro due settimane dall’installazione, anche con una frequenza di tre volte alla settimana
  •  I sensori esistenti non riuscivano a tollerare l’ambiente, le letture non erano accurate, per cui gli operatori dovevano aggiungere prodotti caustici con conseguente e inaccettabile rialzo dei costi di produzione e di manutenzione

Soluzioni & Prodotti  Sensori di pH Foxboro® DolpHin

Risultati

  • I nuovi sensori si sono dimostrati più stabili, precisi, con prestazioni fino a cinque volte superiori nella velocità di risposta del sensore durante la misurazione di 8,8 milioni di chili di prodotti chimici al giorno
  • La formulazione in vetro del sensore di pH ha aumentato la durata del sensore a sei mesi – questa longevità ha ridotto l’impiego di attrezzature e dei relativi costi di manutenzione/sostituzione di otto volte
  • Le misurazioni non hanno costretto gli operatori ad aggiungere continuamente una soluzione di lavaggio a base di idrossido di sodio, riducendo l’uso di sostanze caustiche di un buon 50%

“Con i sensori di pH Foxboro DolpHin, i costi di manutenzione risultano otto volte inferiori rispetto ai precedenti, con una conseguente ottimizzazione dell’efficienza dello scrubber.”

– Wyatt Partney

Senior Control Systems Technician Eastman Chemical Company

La Sfida del Sensore

In applicazioni difficili come nei trattamenti chimici e petrolchimici, un dispositivo che può rappresentare costi significativi è il sensore. Spesso esposti o immersi in soluzioni altamente corrosive e soggetti a temperature operative estremamente elevate, i sensori sono sonde critiche in prima linea che raccolgono e trasportano i dati fondamentali; supportano un funzionamento sicuro e affidabile; forniscono monitoraggio e validazione regolamentare; e garantiscono il controllo di qualità, l’efficienza dei processi e ottimizzazione.

Eastman Chemical Company ha scelto Foxboro – in particolare la linea Foxboro di sensori di pH Dolphin™ – per usufruire di queste soluzioni per un impianto di lavaggio per il complesso produttivo di Longview, Texas. La Eastman in Texas produce e spedisce 8,8 milioni di libbre al giorno di prodotti chimici e materie plastiche per i clienti in tutto il mondo.

A Longview, il suo impianto di lavaggio gas utilizza acqua e caustica in una soluzione di idrossido di sodio al 20% per rimuovere acido cloridrico da gas di scarico prima dello sfiato.

Per soddisfare gli standard aziendali e requisiti ambientali federali, il contenuto di gas acido delle emissioni convogliate deve rimanere entro livelli accettabili. La misura affidabile del livello di pH della soluzione caustica è essenziale per un lavaggio efficace, per la conformità alle normative – e per la riduzione dei costi di consumo dei prodotti caustici.

Per monitorare i livelli di pH, lo scrubber utilizza un sistema ridondante a due sonde. Le condizioni dello Scrubber presentano sfide significative, compresa l’esposizione al liquido caustico ad una temperatura operativa nominale di 185°F (85°C) e un pH fino a 10,5. I sensori di pH esistenti dovevano quindi essere sostituiti frequentemente – spesso entro due settimane dall’installazione, anche con una frequenza di tre volte alla settimana.

Poiché i sensori non potevano tollerare l’ambiente, le letture non erano accurate, quindi gli operatori dovevano aggiungere soda caustica. Ciò ha comportato un maggiore uso di questo materiale costoso fornendo valori di pH superiori. A sua volta, il pH superiore incideva il vetro del sensore, con conseguenti prestazioni inaffidabili e veloce fallimento. Risultato: costi di produzione e di manutenzione inaccettabili.

Soluzione con Sensore Unico

Ritenendo le altre opzioni inadeguate, i tecnici Eastman Chemical hanno testato i nuovi sensori di pH ad alta temperatura DolpHin Foxboro che si sono dimostrati essere la soluzione ideale.

Questi sensori sono progettati specificamente per difficili applicazioni che spaziano su tutta la scala del pH, presentano concentrazioni chimiche forti e ad alto contenuto di solidi, funzionano a temperature elevate, e variano da alte a basse temperature.

La loro unica formulazione in vetro fornisce una stabilità superiore di misurazione e precisione, maggiore durata in applicazioni ad alta temperatura fino a 250°F (121°C). Inoltre, il vetro aumenta fino a cinque volte la velocità della risposta e fornisce cicli di rendimento più lunghi rispetto ai sensori tradizionali.

La struttura di un elettrodo innovativo del sensore DolpHin è dotato di una barriera di ioni per proteggere e stabilizzare il potenziale di riferimento in condizioni difficili. I suoi elettrodi sono contenuti in un alloggiamento robusto meccanico che facilita l’installazione, la rimozione, la pulizia e la taratura, riduce i tempi e i costi di manutenzione

Risultati Sorprendenti

Eastman riferisce risultati sorprendenti. La formulazione del vetro del sensore DolpHin aumenta di sei mesi la durata del sensore – un notevole miglioramento rispetto ai precedenti prodotti che hanno funzionato correttamente per tre o quattro settimane. Questa longevità ha ridotto l’uso dell’attrezzatura e i relativi costi di manutenzione/sostituzione di otto volte!

Secondo Wyatt Partney, Tecnico Senior dei Sistemi di Controllo, “I sensori DolpHin risultavano così efficaci nel risolvere i problemi connessi ai costi elevati, alla misurazione affidabile del pH e all’ottimizzazione dei processi per i nostri scrubber che li abbiamo inseriti in una serie di altre applicazioni impegnative.”

Oltre a ridurre in modo significativo l’attrezzatura e i relativi costi di manutenzione, i sensori DolpHin forniscono letture di pH più accurate, garantendo agli operatori l’uso di misurazioni di pH per ottimizzare l’efficienza delle operazioni di pulitura. Inoltre, poiché le misurazioni inaccurate del livello di pH non costringono più gli operatori ad aggiungere continuamente soluzione di idrossido di sodio, i sensori DolpHin hanno ridotto l’uso di soda caustica di un buon 50%.