在线分析仪在化工分析中的应用

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摘要：本文对我国在线分析在化工分析中的应用情况进行了综述,介绍在线分析系统技术的概念、功能、优点和国内外的发展概况,说明在线分析技术已成为分析仪器发展的一种新趋势。

关键词:在线分析化工分析

中图分类号：TQ042 文献标识码：A 文章编号：

前言:分析仪器的应用在化工生产中的地位越来越重要,特别是在线分析仪因具有技术可靠、重复精度高、再现性好、全程线性好、分析速度快、高精度、高稳定性、分析速度快、分析仪实现全智能化、系统调试、标定过程简单快速,设备维护量极小的优点，越来越多的应用到生产中。因此,对在线分析仪的研制和使用应给予高度重视。

1我国分析仪器的发展经历

随着工业的发展和工业在线分析的需要,除了新建和扩建了许多新的分析仪器厂外,也促使原先的分析仪器厂改变其科研和生产重点。据统计,全国目前已有分析仪表制造厂和从事有关科研工作的单位约60个,所生产的产品满足了国内的部分需要。但是,由于国产表的性能、可靠性、稳定性、精度以及防爆、防震、防腐蚀、防尘等方面,与国外产品有相当大的差距,造成国外大量分析仪表源源不断涌入我国。尤其是工业在线分析仪表,许多工厂几乎全用进口货,对它们更新、替换和补充备品备件也需不断进口。据不完全统计,全国每年用于备品备件的开支约数百万美元。90年代初期,常住中国的分析仪器厂商已有二十多家。因此,尽快发展我国的分析仪表工作,赶上世界先进水平是我国分析仪表工业发展的当务之急。从80年代初期开始,国内的一些分析仪器厂家就走引进国外先进技术的路子,陆续引进了比较先进的仪器技术,如上海雷磁仪表厂引进英国肯特公司的电导仪;;川仪九厂引进德国H・B公司的磁氧分析仪和红外分析仪生产技术等。化工部自动化研究所则依靠自己的技术实力,通过消化、吸收国外先进技术,研制出相当于国际八十年代中后期技术水平的工业色谱仪和工业PH计。这些引进和研究开发工作大大提高了我国分析仪表的档次,对满足国内工业生产需要,推动技术进步,减少仪器进口起到了重要作用。

2在线分析系统技术

由于在线分析仪表的应用是实现工艺过程先进控制和优化控制的有效手段,所以,在线质量分析仪在化工生产装置上得到了广泛应用,如炼油、石油化工装置包括常减压、催化裂化、乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙二醇、苯乙烯、丁二烯等十几套装置中就采用了大量的在线质量分析仪,其中主要有工业色谱仪、密度计、工业PH计、红外线及氧分析仪、聚酯粘度计、可燃气报警器及馏程、闪点、蒸汽压,倾点、冰点等分析仪。用好在线质量分析仪,是提高产品质量,实现优化控制的保证,国内外对如何开好用好分析仪表都很重视。近年来的一个新趋势就是采用在线分析系统技术。在线分析系统技术是80年代为满足分析仪表应用的需要而发展起来的在国际上流行的一项新技术,它集工业现场分析仪表的设计选型、成套、安装、现场调试、开车及售后服务于一体,将这一繁杂、专业技术性很强的一系列工作由一家专业公司完整负责,以系统形式供给,由此保证在线分析仪表的正常投运及运行。这一新技术是使在线分析仪表能按时投运和正常运行,发挥其应有效用的一种完善方法,也是人们对在线仪表使用提出更高、更严要求的产物。目前,分析系统技术已被国际上石化工程广泛采用,我国大型石化引进项目的在线分析仪大都采用此技术,国内对此技术也逐渐得到大家的认同和重视,在一些工程项目中已开始采用。在线分析系统除了选择适合工艺要求、性能稳定可靠的分析仪外,还需提供(1)取样头:以保证取得有代表性样品;(2)样品预处理系统:以除去样品中对分析仪有害的成份,确保分析有效、准确;(3)分析小屋:为分析仪提供良好的操作和运行环境。同时负责分析仪的成套、安装、现场调试、开车及必要的培训和售后服务等。在线分析系统一般由用户或设计单位提供有关设计资料,专业公司对整个分析仪系统进行详细设计,以文本形式为用户确认,应保证所提供分析仪系统在用户工程条件下能满意地工作。

3、在线分析系统具有的优点:

(1)工程项目的在线分析仪有专业公司负责,以成套系统形式供给,专业规范,减少了差错率。以前,工程项目中的分析仪表,选型设计由设计单位负责,设备采购及技术谈判由工程单位或厂家进行,安装由施工单位负责,现场调试开车又由仪器的生产厂负责,售后服务、培训及备品供应也十分零乱。在设计中,由于自控工程师兼职,常因经验不足,缺乏正确分析系统的概念,无法吸取过去的经验,往往忽视取样头、样品预处理系统等重要环节,容易出现仪表选型不当,系统不完整,分析仪得不到合适的保护等问题。而作为工程单位或厂家的采购人员,因不懂分析仪,无法顾及仪表的软技术问题,而且往往对备品备件重视不足,给开表及以后仪表运行带来麻烦。安装由施工单位进行,往往对仪器不能给以足够保护,安装时七拼八凑,系统零乱且不耐用,安装不美观。配件、管路、电路不按技术规范和仪器安装要求,造成泄露、样品污染、仪器受损、讯号互相干扰等问题。现场调试由不同分析仪厂商负责,很难安排在同一时间进行,难以确保整体调试进行。同时,由于分析仪厂商、设计、安装单位各负责一部分工作,责任划分、相互配合非常困难,常常发生互相推诿,势必影响整体工程进度及仪表使用。售后服务因分析仪表种类繁杂,涉及众家公司,由于联系不便,或仪表厂商不予重视,问题往往不能解决,造成分析仪闲置。特别是采用进口分析仪,一旦仪器出现问题或需购买备品备件则更困难。若采用分析仪系统则完全可以避免以上问题,同时可大大减轻设计、施工单位、用户的工作量。

(2)采用现场分析小屋,使系统设计、现场安装、连结简单方便,仪表操作及运行环境良好。现场分析小屋有别于土建分析室,小屋提供有仪器工作所需的载气、样品气、标准气、仪表空气、供电、信号电缆和预处理系统等公用工程,并采用防震、防静电、防尘、屏蔽、抗干扰等措施,还可根据需要安装联锁报警系统,为仪表提供了良好的操作运行环境,增强了系统的可靠性,确保仪表的安全正常运行。综上所述,由于在线分析系统技术最大限度地结合了工业实际需要,解决了以前分析仪表使用中的许多难题,近年来在国内外都取得了显著的进展,已成为分析仪表发展的一种新趋势。目前,在美国、欧洲、新加坡已有多家从事分析仪系统的专业公司,象美国的量测公司),已向世界各地提供的系统项目有五百多项,包括共约六千多套各种不同的分析仪器。近几年它们已将业务扩展到我国,但其存在的主要问题是成套费用昂贵,售后服务收费高。国内,分析仪系统刚刚起步,现从事分析仪系统的专业公司还很少,多数只是简单的提供现场分析小屋。化工部自动化所分析仪表厂凭着自己多年从事在线分析仪表研究、生产、应用服务的丰富经验和实力,近几年开始了分析系统技术的开发和应用,已为洛阳炼油厂、河南范县炼油厂环氧丙烷工程、扬子公司三十万吨乙烯改造、兰州炼油厂四万吨聚丙烯工程、兰化公司橡胶厂C4改造等工程项目提供了分析仪系统,其中涉及到德国西门子、美国AA公司、日本横河、美国FLUID DATA等公司的分析仪表,都取得了圆满的结果。

4、结论

在线分析仪因具有技术可靠、分析速度快、分析仪实现全智能化、系统调试、标定过程简单快速,设备维护量极小的优点，越来越多的应用到生产中。因此,对在线分析仪的研制和使用应给予高度重视。