在线分析仪器在石油化学工业中的应用——CIOAE 2011报告系列

　　为让广大网友更有针对性的了解本次论坛报告的内容，仪器信息网根据报告的内容，对报告进行分类，并将报告内容整理成文，以飨读者。以下是本次论坛中众多专家学者针对“

　　孙磊女士在报告中介绍到在线分析仪表在石油化学工业领域的应用现状。在线分析仪表在石油化学工业装置中得到了广泛的应用，对石油化学工业企业的正常运行起到了非常大的作用。在线分析仪表投资高，约占仪表设备投资费用的9%-11%，但这些仪表因为采样处理设计不合理、分析仪表选型不合理、仪表维护费用昂贵、售后技术支持落后、高素质经验比较丰富的维护人员缺失等原因，其投用率却不到90%。孙磊女士也希望在线分析仪表生产企业在未来能严把设计关，规范分析仪系统的设计，促进在线分析仪表在石油化学工业行业中的应用。

　　——开创了过程分析仪器的新世界杨飞先生详细的介绍了西门子的在线色谱MicroSAM的结构与技术特点、在各行业的应用等方面。在线色谱经历了从简单到复杂、再从复杂到简单的发展过程，未来在线色谱仍会朝着更简单的方向发展。西门子MicroSAM采用MEMS技术，实现了仪器的模块化，同时又能够准确的通过用户的需求进行个性化的定制。由于该产品采用了串行多检测器技术，可达成零死体积、分析快速的分析优势，且使得在线色谱的维护更简单，还可以实现免维护。其与西门子的MAXUM互为补充，为用户提供最佳的解决方案。

　　Peter J Traynor先生在报告中介绍了乙烯裂解炉运行面临的挑战以及扫描磁质谱在乙烯裂解炉运行优化中发挥的巨大作用。通过对乙烯裂解炉进行优化，可更好的控制裂解深度和选择性，确保经济效益高的气体组份能被输送到下游的分离和回收工段。扫描磁质谱运用到乙烯裂解炉的优化中，能提供超一流的精度，在合理的时间内扩展分析，具有较高的适用性。其相比于在线色谱具有很大的成本优势。

　　的应用傅泽宏先生在报告中详细介绍了激光分析仪的部件构成、性能优点及其在石化业的应用情况。原位测量必须解决三个问题，即不受背景气体交叉干扰，不受测量现场粉尘等颗粒物干扰，不受气体参数变化的影响。激光现场气体在线分析仪采用半导体激光器作为光源，全固态设计，无运动部件，无易损件，无周期性消耗替换。具有高灵敏度、高精度、高稳定度、快速响应(时间小于1秒)、容易安装、坚固耐用等优点。此类仪器已经在美国、欧洲、日本等全球50多个国家的石化行业得到广泛的使用。

　　Doug Frye 先生在报告中介绍了总硫分析的必要性及主要的分析方法。硫元素广泛应用于化工等诸多产业中，但是基于产品质量和催化剂保护等原因，监测装置进料和产品中总硫的含量已成为每一个企业和整个社会关注的重点。其中脉冲紫外荧光法是今天最受欢迎的总硫测量方法。赛默飞世尔科技(Thermo Fisher)提供的SOLA II在线总硫分析仪，采用热裂解工艺和脉冲紫外荧光检测器测量总硫有非常宽的动态测量范围和优异重复性，能够同时检测脱硫装置进料和产品种的总硫含量。SOLA II以其卓越的品质和性能，众多经过验证的业绩，为石化、化工、制药等行业提供了完美的解决方案。

　　许玉棚先生在报告中主要介绍了在线近红外光谱技术在石油化工等行业的混合加工过程的应用情况，并给出了我国在近红外光谱分析技术研发方面的一些建议。从分析应用角度来看，我国当务之急仍是高性能近红外光谱仪器的研发，包括专用测量附件，例如用于固体测量的积分球等，并根据相关技术的发展不断提升仪器的性能指标和附件的可用性。从仪器的分光原理来看，傅里叶型的近红外光谱仪具有较为明显的优势，主要体现在波长的准确性和重复性上，这是保证仪器长期稳定性和仪器之间一致性的基本条件。对于在线近红外光谱产品，需要组建专业化的公司，针对不同的应用对象，研发高性能的取样与预处理系统，与光谱仪和化学计量学软件集成，形成完整成套的分析技术。在这一方向上尚有大量的工作要做，随着我国工业管理水平的提高，其应用推广前景也是诱人的。

　　在线色谱仪在石油化工中的应用王继富高工在报告中主要介绍了工业色谱仪家族的最新成员GC8000的特点和及应用方面的内容。GC8000具有独特的GCM(GC单元)概念使多柱箱更加灵活;12.1英寸彩色触屏使操作更像平板电脑;采用以前色谱仪验证过的硬件技术确保其可靠性更好;虚拟技术员软件可以预测维护功能减少意外停机时间。最后，报告中还谈到了GC8000在天然气、甲醇合成、乙烯装置等方面的应用。

　　计预处理系统在裂解装置上的应用柴明举先生介绍了他所在的企业乙烯装置裂解炉PH计预处理系统的问题，针对高压汽包水质样品高温、高压的情况下进行了相应的改造。此改造达到了预期效果，样品经过新增换热器和原换热器两级降温后，满足了PH计的使用条件，既提高了仪表可靠性，又保证了样品分析数据的实时性，使之可以长周期运行，降低了日常维护成本以及维护量，为工艺的平稳生产提供了可靠的保障，同时也为相关设备、机组的腐蚀情况提供了参照。

　　罗海涛先生在报告中谈到石化企业是国家的支柱性产业，是高科技和新技术集中的载体，生产过程参量的在线化是必然的趋势。体现当今最新技术及方法的在线分析技术及产品主要有近红外在线成分分析和及核磁共振在线成分分析等。不过，国内各炼厂装置馏出口等投用在线分析仪的厂家尚数极少数，国外品牌在线分析仪产品和技术全面进军国内市场，发展国产石化过程在线分析仪器势在必行。最后报告还介绍了发展国产石化过程在线分析仪器目前需要解决的问题及未来研究应用的趋势等。

　　段宝军先生在报告中介绍了核磁共振在线分析系统在常压蒸馏装置上的应用情况。核磁共振分析技术成功的应用于炼油工艺中原油调和，常减压蒸馏装置，催化裂化、加氢裂化装置，重整装置，烷基化装置，成品油调和工艺，以及乙烯裂解装置原料的实时在线分析中。核磁共振在生产上可以为控制提供原料的前馈信息和产品质量的反馈信息，以保证生产装置工艺的稳定，并配合控制最大化的提高高附加值产品的收率，达到提高经济效益的目的。核磁共振技术实时在线快速原油评价，可以提高原油的管理水平，并摆脱对原油产品的依赖，降低原油的采购成本。

　　王清华先生在报告中说到：在钢铁、化工等行业，CO测量是众多质谱仪应用中需要分析的关键组份，它的测量也需要面对众多干扰组份的挑战。赛默飞世尔科技的Prima Pro通过优化离子源的设计和质谱仪的运行环境能过增强CO测量的精度，达到很好的线性与重复性;将来如果能够了解导致质谱个体差异的原因，那么其性能还可以进一步改善。

　　代武军先生介绍了质谱仪在银催化剂微反评价装置的应用、质谱仪与色谱仪的比较、磁扇式质谱仪的工作原理以及质谱仪在线分析ppm级组分(EDC)中的应用。他在报告中指出：经过长期的实践，磁扇式质谱仪在北化院燕山分院银催化剂微反评价装置使用期间其精度达到实验要求;质谱仪在银催化剂微反评价装置的应用提高了工作效率，实现了自动化控制，加快了银催化剂的研发速度。

　　-射线荧光法(EDXRF)总硫分析仪Mr.Satoshi Arakawa 在报告中比较了几种总硫分析方法的优缺点，并指出X-射线荧光分析法是目前最好的油品中总硫分析方法。能量分散型X-射线分析法不仅结构简单，而且能节省运行成本。Mr.Satoshi Arakawa通过重油输送线的应用案例向大家介绍了SCA-200及HSCA-2000两种在线总硫分析仪。其中前者适用于重油的总硫分子，具有耐腐蚀性、耐高压等特点，后者适用于汽油、煤油等低硫浓度的应用。

　　在线馏程分析仪在石化行业中的应用John Ho先生在报告中讲到在石油炼制过程中，馏程是控制炼油装置操作条件的重要判断依据，并介绍了目前国际上常用的几种在线馏程分析技术。随后后根据国际上的使用情况，着重介绍了新颖的在线馏程仪—MicroDist，MicroDist馏程仪采用ASTM D7345微馏程法原理设计，具有分析速度快、准确度高、维护量低、操作容易、可靠性高等优点。根据实际的使用效果来看，可以更快、更准、更方便的满足用户在线分析的需要。

　　肖勇先生在报告中从实用的角度选取了当前国内市场上有代表性进口和国产两种机型进行比对，阐明了发展促进石油管线自动取样器实用型国产化必要性。石油管线自动取样器不仅要确保所取油样具有良好的代表性，机器本身的易操作性、安全性、良好性价比等诸多因素也被用户所关注。国外石油管线自动取样器不适应中国石油石化企业实际工作需要，不仅价格昂贵，而且不适用于高凝高粘、杂质多的原油。国内管线自动取样器生产企业有流通渠道少，间接费用低的优势，能够做到即时按用户需求调整产品结构，并且有可靠及时的售后服务，被石油石化企业认可，成为我国管线自动取样器的主流产品。

　　Jian Wei Ph.D.在报告中主要介绍了过程四级质谱仪的定量分析原理及其应用。报告中通过详实的数据和丰富的图表分析介绍了过程质谱分析方法的测量精度和响应线性度是过程控制质谱仪重要的性能参数。

　　王雪梅女士在报告中首先介绍了在线分析仪表及在线分析系统的构成，随后就乙烯装置中主要的分析仪表类型作了详细的介绍。在报告中王女士结合乙烯工厂着重介绍了色谱、红外线分析仪、氧化锆、微量水、热值仪等在线分析仪表在乙烯装置内的应用和实施方案。最后介绍了在线分析仪表的样品预处理系统及分析小屋的设计等方面的内容。

　　型过程分析成套系统在高炉炉顶煤气分析中的应用梁明燕女士代熊彬烽先生作此报告。梁女士在报告中首选介绍了公司的主要产品系列：在线气体分析仪器及成套系统、在线水质分析仪器及成套系统、环境保护检测产品、实验室分析仪器等六大系列。之后详细介绍了PS6600型过程分析成套系统在高炉煤气分析中的应用，主要介绍了系统的构成和原理。PS6600型过程分析成套系统解决了高炉炉顶高温、多尘、含湿极端恶劣条件下长期、稳定在线连续运行的难题。最后还简单介绍了该系统在应用中的问题和解决方法。

　　孙阳总经理在报告中介绍了高炉炉顶煤气在线分析系统对于高炉生产的指导意义，阐述了两种不同的成分分析模式在生产实践中的应用，并对高炉炉顶煤气在线分析系统的工作原理等进行了阐述。随后特别介绍了高炉炉顶煤气在线分析系统最核心的技术“海绵合金过滤器”，此技术采用的是“疏导、吸附、清除”的过滤方式，对于像高炉煤气这样杂质含量高，成分复杂的气体的过滤效果很好，再生能力很强。此外还介绍了非常规的“水稀释处理法”、多级过滤、就地排放等用于预处理的关键技术。

　　与工业在线分析仪之间基于Modbus协议的串行通讯梁汝军先生在报告中介绍了在银催化剂中试评价装置中通过利用MODBUS协议的RS-485串行通讯方式，能轻松实现DCS控制系统与质谱仪之间的数据通讯的数字化。并依此为基础，在银催化剂工业侧线评价装置上成功运用独特的双寄存器存储数据技术，提高DCS控制系统与质谱仪两套系统之间数据传输准确性和可靠性。实现了DCS控制系统对装置各系统的统一监控、控制、管理等功能，提高了装置的自动化水平和管理上的水准。

　　防爆加热通风空调机组在分析小屋上的应用季海平先生在报告中介绍了分析小屋BHVAC防爆加热通风空调机组与普通防爆空调+防爆风机系统的应用比较，BHVAC防爆加热通风空调机组在线现场使用的技术特点。目前国内在线分析系统的分析小屋，一般都会采用防爆空调，配以排气风扇，没有正压保护和室内换气要求，但由于没强制正压和新风置换保护，如果出现氮气泄漏或有毒气体泄漏，小屋内作业人员的生命就会受到威胁。石化企业安全生产始终受到各方重视，HVAC在现场分析小屋的应用体现了安全、健康、节能、环保理念和价值观。目前，国内石化企业分析小屋使用HVAC尚处在起步阶段，观念的转变需要一个过程。