工业在线分析仪在化工生产中应用

在线分析仪表在化工生产中的应用及发展前景发表时间：2020-05-15T10:20:40.373Z 来源：《基层建设》2020年第3期作者：耿亮[导读] 摘要：我国经济体制改革以来，工业行业得到较快发展，较多先进技术在生产中有较好的应用效果，这对化工生产行业经济的发展具有较大促进作用。

茂名瑞派石化工程有限公司广东茂名 525011摘要：我国经济体制改革以来，工业行业得到较快发展，较多先进技术在生产中有较好的应用效果，这对化工生产行业经济的发展具有较大促进作用。

其中，在进行化工生产的过程中，化工生产装置尾气成分相对复杂，需要把一些气体成分控制在一定范围之内，能够有效避免爆炸事故的发生，这就需要对烟气进行深入分析，能够避免对环境造成污染。

在线分析仪表能够对气体成分实施有效的监控，这在较大程度上可确保系统装置安全运行，这对化工生产行业的发展具有较大促进作用。

关键词：在线分析仪表；化工生产；应用前言我国化学工业生产工程相对较为复杂，在化学反应的基础上生产所需的产品，在此过程中需要确保化工装置的安全运行，以此避免爆炸事故的发生。

为此，需要通过在线分析仪表对生产期间的一些参数与标准进行有效的监控，在进行分析的过程中应当定量分析，再输入一定量试剂与原料的基础上，根据特定反应公式对待测物质量实施全面计算，以此使过程变得更为简单，这对提升化工行业生产效率具有较大促进作用。

1 在线分析仪表的作用在线分析仪表在使用的过程中，主要是通过一些试剂以及试纸，并且通过有效的检测方法对化工生产期间的化学成分与参数进行全面检测，以此对化工生产过程实施有效优化，不但能够有效提升生产效率，而且还可化工生产成本全面降低。

目前，所使用的化工分析方法主要分为定量分析方法与仪器分析方法，在线分析仪表便是通过专门的检测仪器对物质构成进行分析与检测。

此外，在化工生产的过程中，在线分析仪表有较好的应用，其中在线色谱网络平台应用较为广泛，能够对数据存储、采集以及管理，可提高工作效率，同时还可对相关信息进行全面了解，这对历史数据库的构建发挥较为重要的作用。

在化工行业飞速发展的今天，大量先进科学技术被应用到生产中，增加了化工生产装置尾气成分的复杂性，而这些气体成分应得到合理控制，否则可能会引起爆炸，而若能应用在线分析仪表来进行成分监控，可保证安全生产流程顺利进行[1]。

在线分析仪表又称过程分析仪表，即直接应用于工业生产流程或其它源流体现场，进行被测介质组成或物理参数自动检测的设备，在化工生产中进行工艺介质的实时监测，有效控制（DCS）完成调节，对满足工艺指标要求有重要意义。

1 在线分析仪表的特点在线分析仪表的构成包括公用系统、工艺管线、分析仪表、预处理系统和控制系统等，GMS 在线分析仪表的特点即灵敏度高，可长期稳定运行，可靠性强，响应速度快，抗干扰能力强，精准度高，便于维护。

一般由程序控制器或专用小型计算机控制即可，或由技术操作者经遥控指令给予自动校准。

2 在线分析仪表在化工生产中的应用2.1 在线分析仪表的标准化应用在线分析仪表经简单的显示设备，则可对化工生产工艺中产生的各项气体成分进行自动判断与检测，使工艺简单化，提高了企业生产效率，可获得更多经济效益。

2.2 在线分析仪表在乙烯装置中的应用乙烯生产属于化工企业生产中非常重要的一环，乙烯生产时若要达到低污染与低消耗目标，则可应用在线分析仪表来实现[2]。

将在线分析仪表应用于乙烯生产中，可实现乙烯生产流程的优化，也使乙烯生产工艺更环保。

在线分析仪表主要是将裂解原料丙烯与乙烯转化率、气体燃烧程度、反应程度与反应速率等作为检测对象，再快速的将甲/丙比或丙/乙比质量比值进行计算，故而相关人员在裂解气分析前，需对其作合理处理，得到样气气体，从而完成色谱分析。

2.3 在线氧气分析仪表在化工生产中的应用氧气分析仪表属于化工生产企业生产中应用较广的一种在线分析仪表，主要是依靠在线分析仪表实现化工过程成分检测，应结合不同成分特征合理选择，并结合氧气的顺磁性原理，通过OXYMAT6型氧分析仪表来达到准确测量氧气浓度的目的，其中的原理即氧气内氧分子（因顺磁性）会朝强磁场方向移动，若处于同一磁场，发生2种不同氧化后，受氧气浓度差异影响，则出现一定压力差。

石化生产装置中在线分析仪表的选择与应用摘要：在线分析仪表在石油化工企业生产装置的生产过程中发挥着重要的作用，在线分析仪表实现了实时分析和提高了数据分析的及时准确性，在一定程度上节约了化工生产过程的生产成本，进一步提高了化工产品的质量和转化率，并有效地避免分析样品对环境造成的污染。

因此，本文主要围绕石油化工生产装置中在线分析仪表的选择及应用分析，以提高石油化工在线分析仪表的测量准确性。

关键词：在线分析仪表；样品处理；选择；自动采样前言在石油化工生产过程中应用的在线分析仪表又称之为过程分析仪表，具体指的是在工业生产环节或是其他源流体现场进行安装的能够自动连续测量被测介质的组成或是物理参数的仪器。

一般来说都是采取现场安装的方式来进行在线分析仪表安装，自动采样、预处理、自动分析、处理与传输信号，可以实时监测生产环节中的生产工艺介质，同时通过DCS进行控制来完成调节，确保工艺达到相应标准要求。

采样系统运行的高效性是在线分析仪表的重点，其中在进行采样系统设计中，需要注重关注分析仪的选用、使用与测量对象，所以做好在线分析仪表的选择与应用尤为关键。

1石油化工生产装置中在线分析仪表的组成通常线测量系统主要由预处理装置和样品在线分析两大系统共同组成，且为了有效地确保在线分析仪表测量及控制的准确性，一般需要在取样点或独立保护装置中放置在线分析仪表。

另外，为了有效地保证样品得以从管道设置内部提取并对其进行有效分析，需将自带切断阀的探头设计到取样装置内。

同时，对于样品的初级处理来讲，通常可以利用前级预处理装置来完成，而后续处理则需要利用预处理装置来完成，且还具备样品分配和流路切换等性能，进而使在线分析仪表更好地达到样品温度和净化等相关参数方面的实际需要。

此外，DCS控制系统可以对电缆远传送来的相关信息电信号进行接收，进而得以及时有效地结合相关数据信息去调整和控制相关工艺及流程。

2常用在线分析仪表的选择及其分类一般来讲，在监测变换气、水煤气还有合成气等气体时均可以应用气相色谱分析仪来进行，但如果对其数据进行判断后不能满足相应的工艺流程时，应当及时禁止进行下一道工序。

统的作用是对传感器输出的微弱 电信号做进一步处理， 如对 电信号 的转换 ， 放大， 线性化 ， 最终变换为统一标准 的统一信 号 （ 为４ ￣ ２ ０ ｍＡ ） 和数字信 号等 处理工作 并将处理后信号输 出到显示装置。 （ ４ ） 显示装置： 显示装置 的作用 是显示分析获得 的结果 一般有模拟显示， 数字显示或屏幕图像 ， 有 的与微
ｌ 、 引 言
体激 光穿过被测气体的光强衰减可用 朗伯一比尔定律表述： Ｉ ｖ ＝Ｉ ｖ ， ０ Ｔ（ ｖ ）
＝Ｉ ｖ ， ０ ｅ ｘ ｐ ［ 一 ｓ ｆ ｒ ） ｇ （ ｖ — ｖ ０ ） ｐ ＸＬ ］ Ｉ ｖ ， ０ １ １ 一 ｓ （ Ｔ ） ｇ （ ｖ — ｖ ０ ） ｐ ＸＬ ］式中， Ｉ ｖ ， ０ 和Ｉ ｖ 分别表 示频率为ｖ 的激光入射时和经 过压力Ｐ、 浓度ｘ和光程Ｌ 的气体后 的光强 ； Ｓ（
在线分析仪器 ，是用于工业生产流程中对物质的成分及性质进行 自动 分析与测量仪器 的总称 。重点为废气安全回收、 流程工艺控制 、 质量监测所 需的 自 动化 分析产 品， 所显示的数据反映生产 中的实时状 况。在化工行业 ， 随着化工装置的大型化和整体技术装备水平的提升， 以 及在节能 降耗、 提高 质量、 治污减排和安全生产 方面要求的提高， 在线分析仪器的重要性和使用 量与 日 俱 增。我 国流程工业中相 当一部分企业正在逐步加大在线分析仪器 投入的力度 ， 以提高 自动化水平 、 降低人工成本 ， 实现生产的精细管理。
２ 、 基本构成 、 分类 及工作 原理 由于各种在线分析仪表的作用原理、 分析对象和复杂程度不 同， 其组成 也大不相 同， 工业分析仪表一般分为 以下几个部分 。 （ １ ） 取样及预处理系统 ：
Ｔ） 表示气体吸收谱线的强度； 线性函数ｇ （ ｖ— ｖ Ｏ ） 表 示该吸收谱线的形状。 通 常情况下气体的吸收较小， 可用简化式来近似表达气体的吸收。 以上关系 式表 明气体浓度越 高， 对光的衰减也越大。因此 ， 测量激光 强度衰减信息就 可以分析获得被测气体的浓度。原位式激光气体分析仪将激光发射模块和 光电传感模块直接安装在过程管道上 ，通过简单 的采样预处理系统直接对 管道 内被测气体进行在线分析。测量精度高， 响应速度快， 对恶劣环境适应 能力强， 可靠性高。Ｌ Ｇ Ａ － ４ ５ ０ ０ 聚光科技激光气体分析仪基于半导体吸收光 谱（ Ｄ Ｌ Ａ Ｓ ） 技术的旁路过程气体 分析， 可对各类高粉尘、 高压过程 气体进行 旁路处理后 的在线分析 。在１ ， ４ 一 丁二醇的生产过程中用于检测 乙炔废气含 量， 该仪表可随时进行校验、 标定 、 设定 、 诊断等操作 ， 操作比较简便。 该仪表 本身性能较好， 但由于工况条件较差 （ 高温、 高腐 蚀， 带水严重） ， 这四 台乙炔 分析仪一直没能用好， 给生产造成极大不便。通过与生产厂家沟通， 因此设 计增加了一套预处理装置 ， 每套装置前增加 两级过滤罐， 定时排放积 水， 改 造后投入使用效果非常理想 。 ４、 结束语 随着工业生产 自动化水平的提升以及生产流程 安全高效运行要求不断 提高， 过程分析仪器在工业过程控制中得到了越来越多的应用 。 工业在线析 面对的困难与问题很多 ： 高温、 高粉 尘、 高水份 、 负压及 结晶、 腐蚀 性等恶劣 气体条件； 预处理装置 的有效性差｝ 过程 、 预处理及 分析仪等环节导致的大

★ 石油化工安全环保技术 ★
2021 年第 37 卷第 3 期 PETROCHEMICAL SAFETYAND ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY
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在线 TOC 分析仪在石化行业中的 应用及防爆配套设计
张 珂 1，刘智龙 2
（1. 中国石油化工股份有限公司巴陵分公司，湖南 岳阳 414000 ； 2. 美国哈希公司，北京 100006）
3 石油化工生产特点及仪器要求
石油化工生产具有易燃、易爆、易中毒，高 温、高压，有腐蚀等特点。因而，较其他生产行 业有更大的危险性。石油化工生产有 4 个特点：
1）使用的原材料、半成品和成品大多易燃 易爆。
2）化工生产要求的工艺条件苛刻。有些化 学反应在高温、高压下进行，有的要在低温、高 真空度下进行。
由于石油化工生产的半成品、成品均为含碳 的有机化合物，因此作为以碳的含量表示水体中 有机物质总量的综合性指标，TOC（Total organic carbon 总有机碳）在石油化工生产中是一项重要 水质指标。由于一切有机物都含碳元素，测量总 有机碳 TOC 比 BOD、COD 更能直接反应介质中 有机物的总量，同时测量的响应时间更快，更有 利于过程控制应用。
关键词：TOC 分析仪 节能减排 防爆设计
石油化工行业用水量很大，取水量中约 40% 是用于循环冷却水的补充水，约 40% 制成软化 水 和 脱 盐 水 等 作 为 工 艺 用 水 或 作 锅 炉 的 给 水， 锅 炉 发 生 蒸 汽 后 供 生 产 装 置 使 用， 取 水 量 中 的 10%~20% 用于辅助生产用水和其他用水。在各 个生产工艺阶段，对于水质指标都有严格的控制 要求。同时，石油化工企业也是重点控制的排污 单位，对于废水处理流程和排放，也有严格的水 质指标要求。

在线分析仪表2篇第一篇：在线分析仪表的概述与应用在线分析仪表，也称为在线分析仪器，是指能够在工业过程中连续、自动、在线地对物质进行分析的仪表。

它们能够检测并测量液体、气体和固体样品中的各种物理和化学参数，比如pH值、浊度、溶解氧浓度、离子浓度等等。

在线分析仪表广泛应用于环保、水处理、石油、化工、食品、制药等行业。

在线分析仪表的优点在于它们能够提供实时、精确、可靠的数据，以帮助生产过程中进行控制和优化。

通过在线监测，分析仪表可以迅速反应异常情况，提供预警，减少停机时间和生产损失。

此外，在线分析仪表可通过自动记录数据进行分析，识别与分析过程的优缺点，进而改进产品和生产工艺。

这些特点可减少手动与离线样品测试的需要，提高生产效率，降低生产成本。

在线分析仪表的种类繁多，涵盖了各种分析方法，如光度法、电化学法、色谱法、质谱法等。

其中，流动分析法（FIA）和离子选择电极（ISE）是应用较广的技术。

一般来说，在线分析仪表分为两种类型：点式仪表和流动仪表。

点式仪表是一黑盒子、橙盒子之类的小型仪表，通常安装在管道上的一个点位上，能够在线监测过程中的某些指标。

流动仪表则是一种能够连续流动分析液体的仪表，通常包含低压泵、样品处理单元、分析单元和检测单元。

除此之外，还需要考虑在线分析仪表的准确性、可靠性、易维护性、耐腐蚀性等方面的因素。

因此，选择合适的在线分析仪表应根据实际需要进行评估，比如样品类型、测试对象、参数等方面，以确保它们能够满足生产的实际需求。

第二篇：在线分析仪表的发展及其未来在线分析仪表自20世纪60年代开始出现，经过几十年的技术发展和研究，已成为自动化生产过程中不可或缺的工具。

随着数字技术和物联网技术等的发展，在线分析仪表将迎来更加广阔的应用前景。

一方面，现代化的控制系统越来越依赖于在线分析仪表提供的数据。

自动化控制系统可以将设备的检测数据与生产过程紧密结合，进一步实现生产过程的自动化控制。

二者的相融合将会提供高效、低耗的生产方式。

０ 引言
ｐ 在线 分析仪 已广 泛 用 于 化 工 、 工 、 水 处 Ｈ 轻 废 理及环境保护领域。ｐ Ｈ在线分析仪是化工生产装
溶 液就不 是饱 和溶 液 ， 负离 子 的分布 就不均 匀 了 ； 正 随着温 度 的下 降 ，Ｃ 饱 和溶 液就 有 Ｋｃ ：ｎ ｔ ｉ ａ ｒ ｈ ａ ｔ ｒ ｆｕ ｔｂ ｉｉｙ ｗｈ ｃ ｎ ｅ ｃ ｈｅ ｏ ｌ Ｈ ｎ ｌ ｓｓｍｅｅ Ｆ ｔ ａ ｔ Ｉ ｈ ｓ ｐ ｐｅ ，ｔ ｅ ｆ ｃｏ ｓ ｏ ｎｓａ ｌｌｔ ｉ ｈ ｉｆｕ ｎ ｅ ｔ ｎ ｉ ｐ ａ ａｙ ｉ ｔ ｒａ ｅ ｎｅ
ｌ ｅ ｃ ｆｄ ａ ｔｃ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｈａ ｅ ｔ ｆｕ ｎ ｅ ｏ ｒ ｓｉ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｃ ｎｇ ｏ ｐＨ ｌｔｏ ｓ ｅｅｒ ｄ ． Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ： ｎ ｉ ｅ ａ ａｙ ｅ ；ｔ ｃ ｏｏ ｙ ｉ ｏ ｅ ｎ ；ｉ ｌｍｅ ｔｎ ｐ ｒ ａ ｈ ｏ ｌｎ ｎ ｌ ｚ ｒ ｅ ｈｎ ｌ ｇ ｍｐｒ ｖ ｍｅ ｔ ｍｐ ｅ ｎ ｉ ｇ ａ ｐ ｏ ｃ
（ ．Ｃ ｌｇ ｌ ｔ ｎ ｎ ｆｒ ｔｎＥ ｇｎｅｉｇ ｂⅡ Ｕ ｉ ｒｔ， ｈｊ ｎ ｕｈｕ３ ４ ０ １ ｏｌ ｅｏ ｅ ｒ ｉａ ｄＩ ｏｍａｉ ｎ ｉ ｒ ，Ｑ ｅ ｆＥ ｃｏ ｃ ｎ ｏ ｅ ｎ ｎｖ ｓｙ Ｚ ｅａｇＱ ｚｏ ２ ００，Ｃ ｉａ ｅｉ ｉ ｈｎ ； ２ Ｊ ｈａＧｏｐＣ ｒｏａｉ Ｚ ｅａｇ Ｑ ｏ ２ ０ ０， ｈｎ ） ． ｕ ｕ ｒｕ ｏ ｒｔ ｎ， ｈｊ ｎ Ⅱ３４ ０ Ｃ ｉａ ｐ ｏ ｉ
也 可从 １℃变 化 到 ４ ０℃ 。Ｋ １ 充 型 电极 的 测 量 Ｃ填
时ｌ（ 时） 司 小
跟Ｋ１ Ｃ 饱和溶液有密切 的关 系， Ｃ 饱和溶解度跟 Ｋ１

化工在线分析仪表的原理和应用摘要：现阶段,随着国家科技水平的提高,各种新技术、新产品、新工艺不断涌现,其中在线分析仪器广泛应用于石化企业。

从分析的实际角度来看,在线分析仪表在石化企业生产阶段的有效应用,可以优化生产工艺,同时达到现代化的目的。

在此基础上,研究在线化学分析仪器的原理和应用作为参考。

关键词：化工在线分析；仪表的原理；应用引言自动分析仪表用于连续或定期检测化工生产过程中的化学成分或某些物理特性，这些特性得益于快速的数据响应、高生产效率和较低的人工成本，因此国内越来越多的石油化工企业加速了在线仪表的配置，并取代了人力来优化生产管理、稳定产品质量和优化企业经济效益，这些经验表明在线分析仪每天可以生成80，000多份数据，相当于100名分析师每天的工作。

1在线分析仪表结构原理在炼油化工行业中，在线分析仪表与组成在线测量系统的样品准备一起配置，系统的构建原理是在特定的取样设备操作过程中自动从factory中提取样品，然后对其进行处理，如除尘、流道分配、样品分配等。

2在线分析仪表的特点在线分析仪表通常由四个部分组成，包括采样、预处理和采样系统、分析设备、公用系统和控制系统，在预处理过程中必须通过降低温度、灰尘含量和压力对样品进行预处理，以便在一定程度上提高其质量，从而减轻在线分析仪器的核心部分后续处理的负担。

分析结果的主要方法有:(1)热化学；(2)电化学方法；(3)光学方法，为了确保在线仪表的正确使用，系统还必须具有防爆能力，因为在化学工业中必然会产生爆炸性的副产品，尤其是那些准备进行石油分析的副产品。

3化工在线分析仪表的应用3.1在线色谱分析仪表当前，在化工产品中含硫量是生产化工燃料的关键质量标准，硫化物含量不仅对石油化工产品的抗氧化性、耐久性和稳定性至关重要，而且还增加了炼厂的风险，因此，在分析化工产品中硫化物含量和分布时，普遍需要选择气相色谱分析的热力学性质，但是，为了提高在线分析的速度和效果，提高在线光谱仪的测试结果的准确性，这意味着很难在线分析大分子硫化物，石油的化学性质可能会干扰最终分析结果。

红外 分析仪 主要是 利用 波长 ０ ． ７ ５ ～ ３ ． ０ ０ ｍ 的红 外线 光谱 ， 故 称 为近 红外
分析仪团 。 ２ 在 线 近红外分析 仪的应 用
抗 干扰 能力 强 等特 点 ， 被广 泛应 用 于石 油 、 化工 、
冶 金等 工业 生产 中 。据 国家能 源 局预 ’ ？ 贝 ０ ， ２ ０ １ ５年
我 国石油需 求量 为 ５ ３ ０ Ｍｔ ， ２ ０ ２ ０年 将 达 到 ６ １ ０ Ｍｔ ， 石油对 外依存度 将 由 ２ ０ １ ０ 年的 ５ ６ ％分别 上升
到６ ２ ％和 ６ ８ ％。随着 原油进 口量 的增加 ，复杂 的 原油 资源结构 要求炼油 厂对加 工后 的油 品进 行科 学调合 ，为 了准确分析组 分油及 成 品油 的物 性指 标 ，在油 品调合过 程 中炼 油企业使 用 了在线 近红 外分 析仪 。
学计量软件 ， 计算机通 过光纤 与分析仪连 接。 该分
控 制在 ２ ５ 左右， 使试 样能够恒 温检测 。上述 预
处理措施保 证 了分析 的准确性 。 ２ ． １ ． ３ 分析 流程 和光谱解 析 从采样 管线 （ 连接 在原油 工艺管 道 ） 采集 的试
样经快速 流路送 到试样 预处理 系统 ，经 过处理 后
摘
要 ： 介绍 了 Ｎ Ｉ Ｒ ８ ０ ５ Ａ Ｇ型傅里叶变换 近红外 分析仪的光学结构 、特点 以及在成 品油生产 中的应用情况 。
将Ｎ Ｉ Ｒ ８ ０ ５ Ａ Ｇ型傅里叶变换近红外分析仪在线检测的数据与原油基础模 型库中的数据进行 比较 ，利用分析软件测 算 出各调合组 分油 的成分 。 将测算结果作 为优化控制参数 ， 利用汽油在线优化调合控制 系统对组分油 的调合 比例和

相应具有象征性的样品，使其达到分析装置对于样品形态、条件等若干方面的要求。

(2)分析装置。

通过转换处理，将样品的成分或者物理属性相关的参数信息，转变为能够监测所得的信号。

(3)电源、电子线路。

用于向在线分析仪表供应电流，使仪表运转工作，继而对分析装置传送的信号放大处理以后，在显示屏幕上、监测记录装置上显示出来，或者同步将相应的信号传送给电子计算机。

(4)显示屏、记录装置。

用以显示、记录最终的信号[2]。

2 在线分析仪表的优势特征从实际角度来看，在线分析仪表就如同一个微型石油化工装置，而且拥有水、电、油、风等放入产出单元。

同时，一些在线分析仪表装置还能够自动完成监测工作，做到信号和指令分析、处理以及保存等环节的监测工作。

在被监测物质进入到在线分析仪表的工作范围之内前，应对其做出相关处理，如：降低温度、脱掉水分、过滤杂质、定量等，可见在线仪表分析装置还具备了操控能力、取样能力等。

除此之外，基于石化生产装置内部一般都会盛装有毒害的物质。

因此，在线分析仪表还具备了防爆炸、防腐蚀等特征。

在石化企业生产阶段实际运用在线分析仪表时，因为其经常会被放置在非常恶劣的生产环境中，所以难免会有在线分析仪表产生位置移动、结焦的情况。

故此，在线分析仪表自身还会具备补偿功能[3]。

0 引言当前时期，伴随国内科技水平的提升，各类新型技术、新型产品、新型工艺应时而生，其中在线分析仪表深受石化企业的广泛青睐。

站在实际角度分析，在石化企业生产阶段有效运用在线分析仪表，能够优化生产工艺流程的同时，实现现代化的操控目的。

伴随近些年石化产业取得的良好进展，加之社会生产力的提升，使得社会市场对于化工产品的需要量也随之变得愈来愈多。

为了可以优化化工产品的生产水平，增强化工产品的生产速率和效果，石化生产企业愈加看重了在线分析仪表的使用。

当前在线分析仪表已经成为了石化企业不可缺少的构成内容。

之所以如此，主要是因为社会经济的进步，促使社会市场对于化工产品的使用性能、生产品质提出全新的标准，化工企业如果想要满足市场的需求，就应明晰在线分析仪表的类型、使用范围、操控要点等[1]。

GMS在线分析仪表的特点及在化工生产中的应用摘要：当前我国化工行业在生产中应用了许多的科学技术，这会使生产装置排出的尾气更加复杂，如果不能够对这些气体具备的成分进行控制，很容易出现爆炸情况，为了保证生产工作安全、顺利开展，可采用GMS在线分析仪表对其成分进行监控。

在线分析仪表通常是在工业生产流程中以及气压源流体现场应用，可自动检测介质的组成、物理参数，实时监测化工生产中的介质，基于控制系统完成调节，最终达到工艺指标要求。

关键词：GMS在线分析仪表；特点；化工行业；监测针对现阶段的化工生产情况来说，不管是生产优化控制、优化产品合格率，企业经济效益也会随之提升，GMS在线分析仪表都能够在其中发挥重要作用。

现阶段化工行业采取先进的技术以及工艺来优化生产控制水平，应用在线分析仪表可达到这一目标。

当前化工行业发展速度快，许多生产活动开始摆脱密闭的实验室，逐渐走进市场，使得化工产品供应更加紧张，对于在线分析仪表的功能有更高要求，这意味着人们在未来的化工生产中将更注重在线分析仪表的运用。

在线分析仪表能够促进化工企业进一步发展，这使得化工相关工艺都越来越成熟，也将会有更加严苛的生产技术要求，应注重在线仪表的革新。

一、GMS在线分析仪表特点一般在线分析仪表具有取样、分析仪器、预处理与进样系统、公用系统、控制系统等组成部分。

在前级预处理期间，应将温度降低，预先处理样品压强、含尘量等内容，提升其质量，减轻后续预处理过程的负担。

仪表的核心部分为分析器，其利用多种分析方法来达到相应效果，其分析方法主要有热化学法、机械能法、光学法、电化学法[1]。

除此之外，为了能够正常使用在线仪表，其系统应具备防爆功能，化工生产中经常会产生副产品，这些副产品具备爆炸性能，因此需采用相应的防爆结构。

二、GMS在线分析仪表具备的作用GMS在线分析仪表主要检测化工产品生产时产生的化学成分和具体过程参数，利用化学试剂、试纸和相应检测方法开展这一工作，这能够在一定程度上优化、完善化工生产过程，将生产效率全面提升，并且能够节省一定的生产成本。

—103—《装备维修技术》2021年第3期1 在线分析仪表的特点分析以结构方面来说，在线分析的仪表即是较小规模的一种石化装置，而水、油、风、电等装备均是具备，而且其中的一部分要被检介质的分析，同时，仪表也要针对信号和程序以及存储等进行有效的实时监控。

被检测的介质进入仪表前需要开展相应的预处理过程，具体是进行降温和脱水以及过滤等相关的特殊处理。

可以看出，在正式的应用中，如果仪表只具有单一检测的功能则是远远不够的，其必须兼具控制器和采样器以及控制系统的部分。

在石油化工的生产过程中会出现部分具备爆炸性的副产品，所以要确保此类在线仪表的正常运行，则要求其具备相应的防爆系统。

对油品分析的仪表来讲，为避免其爆炸产生的影响而利用隔爆式的防爆结构进行消除，另外还在关键的仪器内均安装了专用的防爆箱。

但当对象是气体或化工时，又要利用其它不同的防爆结构。

根据相关的实践反映，在线分析的仪表经常会被外界的不利因素干扰，此类不良影响大部来自温度和电压以及磁场等方面。

在线分析的仪表使用较长的时间，而在使用中发现，只有提高设备的寿命，并增加对相关技术的开发力度，降低设备的维修，提高其安全可靠性才能确保其正常的运行。

2 在线分析仪表存在的问题及解决方案2.1 试样的提取2.1.1 选择取样点时必须确定此灵敏点能够显示出工艺流体的性质及组成的变化，并且该样点可以对过程控制的适宜位置，进而可以避免工艺滞后的情况。

2.1.2 选择取样点的位置应当选择与分析仪表的要求尽量接近的位置，主要是择试样的温度和压力以及清洁度和干燥度等等条件，进而利于降低试样的处理部件数；另外需要避免选择出现污染的位置，以及存在水、气体、液态烃、灰尘、污染物等无法代表工艺的流体取样位置。

2.2 试样的传输1、当分析仪能够在允许的流量下通过，并且时间的滞后高于60s ，此时应当使用快速的回路系统。

使用旁通路，又或者使用先气化后传输均能够降低时间的延迟；2、确保传输的管线以直线传送至分析仪，尽量确保最小的数的弯头与转角；3、不存在死支路及死体积，传送管线使用Tube 不锈钢管；4、试样如果存在冷凝液气体则要求传输的管线必须具有坡度并向下予以倾斜，而管线的最低点则应当靠近分析仪，还要设置收集冷凝液的专用罐。

主要特点： 分析速度快，10秒即可完成单通道测量。 多通道检测功能，每个通道可同时测量多达15种参数，实现工艺过程的全面分析。 通过光纤实现长距离实时测量。 仪器设计精密紧凑、防爆、抗腐蚀、抗震，胜任各种恶劣工况。 人机界面形象直观，操作简单，系统性能自动诊断，维护方便，安全性高。 与工厂的DCS相连接，可以实现实时工艺控制和优化。
file:///D|/bihecpdf/在线近红外分析仪 SupNIR-4000近红外光谱(NIR).htm[2010-1-9 1:47:56]
技术参数： 波长范围 1000~1800nm、1000-2500nm 检测时间 10秒 检测通道数 6通道 电气特性 220V AC，50Hz 尺寸（长×宽×高） 约1200×950×350mm 重量 约50 公斤 防护等级 Expxmbd ⅡC T5，IP65 环境温度 0 ℃～40 ℃ 环境湿度 5％～85％RH 环境压力 86KPa～116KPa 接口 通信接口 1路RS-485、1路ModBuS、1路以太网 模拟量 6路输入，10路输出（选配） 开关量 8路输入，10路输出（选配） 仪表风 正压气源 净化仪表空气或工业氮气 气源压力 ≧0.4 MPa，无尘、无油 气源流量 ≧5 m3/h（在0.4MPa带压下的流量） 露点 ≦-30 ℃
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file:///D|/bihecpdf/在线近红外分析仪 SupNIR-4000近红外光谱(NIR).htm[2010-1-9 1:47:56]
在线近红外分析仪 SupNIR-400Leabharlann 近红外光谱(NIR)仪器描述

分析石油化工生产中的在线分析仪表应用摘要：现阶段在线分析仪表的应用水平已经能够直接反映出行业的发展水平，因此对于石油化工企业而言，在实际的化工生产中，在线分析仪表也得到了越来越广泛的应用。

基于此，本文对在线分析仪表的结构和特点以及石油化工生产中的在线分析仪表应用进行了分析。

关键词：在线分析仪表；石油化工生产；应用1 在线分析仪表的结构和特点分析在线分析仪表在石油化工生产中拥有四个重要的系统，各个子系统实际的应用效果直接影响在线分析仪表的整体应用效果。

在处理过程开展中需要进行降温处理，精准地控制含尘量和压强等，在这个过程中需要首先将这几个重要的影响因素进行预处理，这在提升质量的同时可以后续的预处理操作奠定良好的基础。

分析器是在线分析仪表中最重要的组成部分，它在实际的应用中可以根据不同的实际情况采用及时调整应用措施，其主要应用的分析方法有热化学法、光学法以及机械能法，这几种不同的技术方法能够针对不同的实际情况实现高效的效果。

在仪表的正常使用中还要应用防爆功能保障在线分析仪表的安全使用。

因为石化产品在生产的过程中会生产对安全生产造成威胁的副产品，如果不能对其进行防范的工作将会直接影响使用的效果，严重情况下还会直接威胁到人们的安全以及设备的安全。

所以在石油化工生产的过程中，在线分析仪表的设计需要按照相关的设计规范安装防爆结构。

2 石油化工生产中的在线分析仪表应用2.1 红外气体分析仪红外气体分析仪是光学分析仪器之一。

其特征是不同气体对不同波长的红外光的选择性吸收。

这种仪器的特点是测量范围广；灵敏度高，可分析气体体积分数达到(ppm)；反应速度快，选择性好。

红外气体分析仪常用于连续分析CO、CO2、CH4和NH3等混合气体中的气体浓度。

为了保证仪器的正常工作，用户必须定期对仪器及其采样系统进行维护；被测气体的温度不应过高或过低，温度范围为-5℃~45℃；如果被测气体中含有较多的气体，则应对油或颗粒杂质进行脱脂和过滤，以去除杂质后再通过样品气体；在正常使用时，机箱后部的出料线不得堵塞。

Value Engineering1研究背景当前全球石化产业进入了调整期，逐步向低碳环保的方向迈进，一些发达国家在石化产业方面关于环保的要求越来越高，一些超过排放指标、对环境有风险的产品被限制使用，我国石化产业若是想要参与国际竞争就必须克服这一难题，所以，企业需要发展，就必须要遵守可持续发展的规则，需要开拓新方向，其中，过程分析技术对于石化产业的发展来说必不可少，下文主要基于几种在线分析仪表进行分析，分析其工作原理以及特点，并且简述了其应用。

2在线分析仪2.1在线分析仪表基础知识在生产过程中，尤其是存在许多化学反应的产品生产过程中，只依靠简单的温度、压力等数据是无法保证最佳的生产合成率的，必须要对其化学成分进行分析，控制氢气与氮气的比例。

许多仪表收到外界环境因素的影响，长期观察效果不理想，但是在生产过程中，对于数据的监测是必不可少的，所以有了在线分析仪的诞生，在线分析仪是在线仪器逐渐进化而来，分析仪表是对物质的成分及性质进行分析和测量的仪表。

首先，在线分析仪的作用和地位毋庸置疑，在生产过程中，在线分析仪可以分析出产品种某些特定材料的成分，控制各种成分的比例，同时控制排放指标。

因为现在工业生产发展坚持可持续发展、绿色环保的理念，所以不仅要控制排放化学废品的指标，还需要想办法在节能环保、降低能耗的同时保证产品的质量，从而坚持与环境友好共处的理念。

2.2分析仪的分类分析仪器的原理不一，有很多种类，一般是按照测定的原理进行分类，有根据电化学式为原理进行分析的，电导仪就是其中的典型，也有利用物理原有根据热学式进行分析的还有根据氧气对光波的吸收波段的不同为原理进行分析的，也有射线式分析仪，例如X 射线分析仪器；还有色谱仪、物性分析仪器等等，种类繁多。

但是以上分类方法并不是绝对的，例如电容式微量水分仪，虽然还可以处理液体中的微量水分，但还是将其归类为气体分析仪。

2.3分析仪的基本构造在线分析仪一般由5个单元构成：自动取样和样品预处理系统、分析检测单元、信号处理系统、显示单元和征集自动控制系统，现在在线分析仪表的功能越来越完善，多种联用仪技术日趋完善和成熟，应用范围给也更加广泛了。

在线分析仪表的应用与管理在石油、化工、制藥等的生产过程中，除了需要测取温度、压力、物位、流量等参数来控制生产过程，保证产品产量与质量外，还需要及时了解产品的组分含量、浓度等参数，这就需要用到分析仪表来测取相关参数。

该文主要针对常规在线分析仪表进行以下3个方面的重点分析。

1分析仪表的分类及原理1.1在线分析仪表的分类要使在线分析仪表在实际生产过程中更好地发挥其作用，有必要了解在线分析仪表的分类及其原理。

1.1.1按使用目的分类（1）生产过程监控。

此种分析仪主要用于测量设备或管道内的物料组分，保证生产过程的正常运行，提高产品质量和产量。

（2）装置和人身安全检测。

此种分析仪主要用于测量环境气体中可燃气体或毒性气体浓度，当这种有害气体达到危险极限时报警，以便操作人员采取措施。

1.1.2按工作原理分类按工作原理可分为红外线分析仪、紫外线分析仪、工业色谱仪、工业质谱仪、磁导式分析仪、热导式分析仪、电化学式分析仪和光电式分析仪等。

1.2常规在线分析仪表的基本原理1.2.1磁氧分析仪其他气体的磁化率远远小于氧的磁化率，磁氧分析仪便是一种基于此物理现象来测取样气中氧含量的分析仪表。

磁化率想要直接测量那是非常复杂的，因而我们一般采取间接的方法来测取，即根据氧的热磁现象（随温度的升高而磁化率减小），再通过传感器把电信号送给变送器，然后经变送器输出标准信号给显示仪表或DCS。

1.2.2氧化锆氧分析仪氧化锆氧分析仪的基本工作原理为：当待分析的样气通过氧化锆管进入传感器的内侧，参比气体（空气）通过自然对流进入传感器的外侧，当锆管内外侧的氧含量不同时，在氧化锆管内外侧产生氧浓差电势，该氧浓差电势经显示仪表转化成与被测烟气含氧量呈线性关系的标准信号，供测氧仪的仪表显示和输出。

1.2.3红外线气体分析仪不同波长的红外线会被不同气体选择性吸收，某一吸收物质的浓度越大对某一波长的红外线衰减也越大。

红外线气体分析仪便是基于此种现象制造而成的。

在线气体分析仪在煤化工中的应用—甲醇合成
在线气体分析仪在煤化工中的应用—甲醇合成
甲醇合成的原料主要是气化煤气、焦炉煤气、天然气等，经过净化(变换,脱硫,脱碳)，然后调整其压力进合成塔,出来后冷却,然后在经过醇分进精馏塔提纯。

在线分析仪器的主要用量在煤气化工段，而对于净化和合成工段所使用的仪器数量较少。

针对相同制煤气工艺而言，甲醇工艺所需要的分析仪器数量要少于合成氨工艺。

煤气化技术是发展煤基化学品(如甲醇,氨、二甲醚),煤基液体燃料,先进的IGCC发电技术,多联产系统,制氢,燃料电池,直接还原炼铁等过程工业的基础,是这些行业的共性技术,关键技术和龙头技术,可以说是工业领域许多行业发展的“引擎”。

航天炉煤气化工艺主要技术路线:干煤粉作原料,采用激冷流程,主要特点是技术先进,具有较高的热效率(可达95%) ,碳转化率高(可达99%) ;气化炉为水冷壁结构结构,气化温度能到1500-1700℃的高温;对煤种要求低,可实现原料本地化;拥有自主知识产权;关键设备全部国产化,投资少,生产成本低。