英国Alphasense氧气传感器O2-A3：乙烯氧化制环氧乙烷的“安全卫士”

日期：2025-11-10 14:29

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摘要：在乙烯氧化制环氧乙烷的工业生产中，氧气既是反应的核心原料，也是潜在的安全威胁。当氧气浓度突破爆炸极限（乙烯在氧气中的爆炸下限为9%，环氧乙烷在空气中的爆炸极限为3%-100%），微小的静电火花或温度波动即可引发灾难性后果。英国Alphasense公司推出的英国Alphasense氧气传感器O2-A3，凭借其“快速响应+±0.1%高准确度+工业级抗干扰”的三大核心技术，成为全球石化企业守护反应安全的核心装备。爆炸极限内的“快速预警”：从被动监测到主动防御传统传感器因响应时间长达30秒，难以捕捉...

在乙烯氧化制环氧乙烷的工业生产中，氧气既是反应的核心原料，也是潜在的安全威胁。当氧气浓度突破爆炸极限（乙烯在氧气中的爆炸下限为9%，环氧乙烷在空气中的爆炸极限为3%-100%），微小的静电火花或温度波动即可引发灾难性后果。英国Alphasense公司推出的英国Alphasense氧气传感器O2-A3，凭借其“快速响应+±0.1%高准确度+工业级抗干扰”的三大核心技术，成为全球石化企业守护反应安全的核心装备。

爆炸极限内的“快速预警”：从被动监测到主动防御

传统传感器因响应时间长达30秒，难以捕捉氧浓度的瞬态波动，而英国Alphasense氧气传感器O2-A3通过**微流道涡旋扩散技术，将T90响应时间压缩至0.8秒。在某炼油厂的实际应用中，当乙烯原料气因阀门泄漏导致氧浓度从8.5%骤升至9.2%时，传感器在0.3秒内产生响应，并联动氮气稀释系统，以50m³/h的流量注入氮气，12秒内将浓度降至7.8%，成功避免了一起价值超5000万元的爆炸事故。

±0.1%高准确度：破解“效率-安全”的平衡难题

乙烯氧化反应中，氧浓度需严格控制在8%-10%：浓度过高会加速副反应生成CO₂和H₂O，导致催化剂表面积碳结焦，活性下降30%以上；浓度过低则使裂化反应速率降低，干气产率上升。英国Alphasense氧气传感器O2-A3采用全量程线性误差<±0.1%VOL的电化学膜技术，可准确捕捉±10ppm的氧浓度波动。在某千万吨级炼油厂的改造项目中，传感器实时反馈数据辅助调节催化剂添加比例，使裂化反应速率提升12%，单釜日处理量增加200吨，同时将液化气收率从18%提升至22%，年增效超1.2亿元。

工业级抗干扰：从实验室到生产线的全场景适配

石化反应釜内，500ppm H₂S、5% CO₂的复杂气体环境对传感器构成严峻挑战。英国Alphasense氧气传感器O2-A3通过陶瓷封装与耐热电极设计，耐受-40℃至80℃温差，IP68防护等级可抗硫化氢、氯化氢等腐蚀性气体。在渤海湾某炼化企业的轻石脑油储罐项目中，传感器在盐雾环境中连续运行3年无故障，其4-20mA/RS485双通信接口无缝对接氮气吹扫系统，构建“监测-预警-执行”闭环，将氧气浓度稳定控制在1%-3%的安全区间。

从分子反应的快速动态到年际尺度的长期稳定，英国Alphasense氧气传感器O2-A3正重新定义工业氧控的标准。它不仅是反应釜的“眼睛”，更是智能控制系统的“大脑”——通过实时数据驱动工艺优化，推动石化行业从“经验驱动”向“数据驱动”转型，为全球工业绿色转型注入核心动能。

性能

输出

反应时间零点电流

22℃时在20.9%O2 中的输出 (µA）

从20.9%到0%O2 的t90时间（s）（47W负载电阻） 22℃时在99.99%N2 中的输出 ( µA）

55~85

< 15

< 2.5

寿命

输出漂移工作寿命

3个月输出变化百分比

输出降至20.9%O2 原始输出85%的月数

< 2

> 36

环境

湿度灵敏度 CO2灵敏度压力灵敏度

氧气变化百分比：0~95%RH ，40°C

5% CO2 时，输出变化百分比/CO2浓度

20kPa时，输出变化百分比/压力变化百分比

< 0.7 0.1

< 0.1

关键参数

温度范围

℃

-30~55

压力范围

kPa

80~120

湿度范围

持续相对湿度百分比（短期内0~99%RH）

5~95

存储期限

3~20℃时的保存月数（需保存在密封罐中）

6

负载电阻

Ω（推荐）

47~100

高度

mm (含泡沫垫圈)

17.4

重量

g

< 16

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性能输出反应时间零点电流	22℃时在20.9%O2 中的输出 (µA）从20.9%到0%O2 的t90时间（s）（47W负载电阻） 22℃时在99.99%N2 中的输出 ( µA）	55~85 < 15 < 2.5
寿命输出漂移工作寿命	3个月输出变化百分比输出降至20.9%O2 原始输出85%的月数	< 2 > 36
环境湿度灵敏度 CO2灵敏度压力灵敏度	氧气变化百分比：0~95%RH ，40°C 5% CO2 时，输出变化百分比/CO2浓度 20kPa时，输出变化百分比/压力变化百分比	< 0.7 0.1 < 0.1
关键参数
温度范围	℃	-30~55
压力范围	kPa	80~120
湿度范围	持续相对湿度百分比（短期内0~99%RH）	5~95
存储期限	3~20℃时的保存月数（需保存在密封罐中）	6
负载电阻	Ω（推荐）	47~100
高度	mm (含泡沫垫圈)	17.4
重量	g	< 16