编者按：在线分析作为一个有生命力的行业在仪器仪表领域中脱颖而出，在石化、化工行业得到越来越广泛的关注和应用。相比于离线技术，在线分析技术能为生产带来哪些好处？在应用中又遇到了哪些问题呢？本期，我们邀请到来自设计院、用户和供应商端的技术专家，共同探讨这些话题。

在线分析技术为工业生产带来哪些好处？

陆德民：我的看法是好处比较明显。在线分析不仅可获得生产过程的实时质量数据，还可及时指导生产操作和安全运行，保证生产稳定有效。但实现这些功能需要建立在一定的基础上，如果企业没有一支强有力的维修队伍和合理组织，要想从中受益是不可能的，有时反而成为负担。

陆德民 石油化工行业自动化专家，中国最早从事化工自动化设计专家之一，中国化工自动化学科的主要创始人之一。曾任中国石化建设工程公司副总工程师。

我回忆了一下，在上世纪70~80年代，从高校毕业的自动化专业学生分配到设计院来工作，我曾和他们交谈过关于“在线分析仪表”在学校的学习情况，多数人很明确地告诉我：“学校老师告诉他们，在线分析仪表价格昂贵，可靠性差，因而利用率十分低，以不选用或少选用为上策。”老师的教导对学生影响深刻。从当时情况来看，这种想法很普遍也是客观事实。联系到这个时期我做过的工程设计项目，我曾为东北一个化工厂设计过“有机玻璃”项目，原料中用一种氰化钠，生产中会有剧毒的氰化氢气体逸出。当时没有有毒气体环境检测报警仪，为安全起见，设计采取在车间内放几个“鸟笼”，随时观察鸟是否在欢悦跳动，如发现呆滞现象就立刻加强排风，进而停车检查，这种原始的做法，现在听起来好笑。另一个是尼龙66生产装置，“肟化”反应过程温度约120℃，内有发烟硫酸加入，生产过程随时要检测设备内pH值，操作环境十分恶劣。当时设计中无法解决高温pH计的锑电极，国内当时惟一生产pH计的上海雷磁分析仪器厂也没有办法。因此，设计中只能采取不断用pH试纸用人工定期插入来获取pH值数据，工人值班由于环境恶劣改为“四班倒”。

所以分析仪的发展是与科技进步息息相关密不可分的。现在设计的大型石化装置都装备了许多新型的在线分析仪，不仅在线色谱仪已十分普及，在线质谱仪、近红外线分析仪、激光分析仪等技术也都在探索前进中。

江明强：相对于离线分析，在线分析具有更快、更准确地获得测量数据的优势。在线分析是在最接近工况条件下获得的实时检测数据，更具典型性。在石油化工行业，在线分析技术在自动化控制中已经担任越来越重要的角色。在线分析仪技术的应用，已经不是最初对产品质量的分析，随着生产规模的扩大，自动化程度的提高，新专利、新技术的引进，人们更加注重整体效率的提升。节能降耗、安全环保和优化控制已经成为大型石化企业生产过程的关键指标。这一切都将依赖在线分析仪技术的应用。如，乙烯生产，通过对石脑油和裂解气的在线分析，分析数据实时输入数据模型，实现高级过程控制。如果用离线分析手段，显然无法做到实时控制和优化。随着在线分析技术的提高，采样技术的多样化，和集成化技术的提高，一些离线分析无法做到的环节可以通过在线分析获得快速准确的分析结果。如高温、高压、粉尘、聚合、有毒有害等物料，可通过特殊的采样和样品预处理手段，获得在线连续分析数据，尤其在反应器出口和物料平衡方面，在线分析仪快速准确的分析数据，可帮助操作人员及时做出调整，获得最佳的反应结果，提高产品收率。在窑炉燃烧控制方面，通过在线氧分析仪提供的氧含量，动态调整风门大小和燃料供给，获得最佳的燃烧率，控制生产能耗。在废水、废气排放监测方面，通过在线水质分析仪和连续烟气排放监测系统（CEMS），实时监测废水处理和烟气有害因子的指标，达到保护环境的作用。这一切，如果通过离线分析就会在时间上有很大的滞后，给企业的生产效率和经济效益带来制约。

江明强  上海赛科石油化工有限责任公司在线分析经理

王强：在线分析仪器是从实验室分析仪器发展而来的，具有多方面的优点，如实时性、准确性和安全性就是其三个主要的优点。

实时性

实时性表现在减少人工取样分析的时间，实现生产的精细管理，实现流程工业的先进控制，提高产品质量。

样品的实验室分析，首先需要气囊从现场取样，然后将样品拿到实验室进行分析，正常情况下，这个过程需要1小时左右，而且还必须是在色谱分析周期非常短的条件下。而有了在线分析仪器，样品分析的时间可以缩短到几分钟，甚至是几秒钟，真正做到了实时分析。在生产管理方面，实时性对石化、化工行业的工艺调整非常有帮助。例如氧含量的分析，如果依靠实验室分析仪器，就无法满足现场用户的需求。如今，随着节能、环保的要求，企业对实时性的控制要求越来越高。另外，很多炼油装置和化工装置都提出了先进控制的要求，在线分析仪器的实时性是实现先进控制的基础。

准确性

相比实验室分析仪器，在线分析仪器有效地避免了人工取样的过程中出现的误差，提高了测量的准确性，从而可以提高装置的收率，降低能耗，最终实现客户产品的市场竞争力。

安全性

这里所说的安全包括人身安全和装置安全。在石化化工企业中，很多场合都有易燃、易爆、剧毒的危险气体存在，在线分析的应用避免了采样分析人员必须面临的危险，有效的保护了其人身的安全。在很多流程工业中的一些组分测量都会关系到装置的生产安全，必须实时监测，在线分析技术的应用就能完成这一任务，从而保证了装置的安全。

除了以上3个主要的优点，在线分析技术还可以协助企业对排放进行实时监测，达到治污减排的目标。另外，现如今人工成本越来越高，以往需要多名人员在实验室内进行分析工作，随着更多在线分析技术的引用，企业可以大大减少人工成本。

在石化化工企业中，在线分析技术的应用推广情况如何？

林祖汉：在过程控制中，在线分析主要对物料的成分进行监测和控制，把质量引入控制目标，对生产进行实时优化和先进控制，以提高产品的质量和降低消耗。同时，新技术的应用发展为现代工业的环保提供有力的“武器”如激光分析仪在工业废气排放及有害物回收（如硫化氢，粉尘等）的实时分析中的应用。

林祖汉 中国寰球工程公司电控室教授级高级工程师

目前，在线分析仪表在石油化工领域的应用，已经得到企业领导和技术负责人的日益重视。在应用推广方面“中国仪器仪表学会分析仪器分会”于2010年11月1~2日在京举办了“第三届在线分析仪器应用与发展国际论坛暨展览会”为在线分析仪的推广应用及研发生产起到积极的促进作用。建立一支有素养的专业队伍和传存合理的维护管理经验是企业用好管好分析设备长治久安的基础。

在线分析技术在应用中常遇到哪些问题？

陆德民：在线分析仪是高科技产品，其使用及维修要求都高于一般热工检测控制仪表。前一段时间我曾和高校自控专业研究生导师谈起APC（先进过程控制）技术在石化企业的使用问题。APC在许多方面与在线分析仪都有近似之处，技术本身的科技含量都比较高。有些石化企业的装置也是高校研究生选择毕业论文的主要课题对象。高校师生在现场调试阶段，一般比较顺利，多取得预期效果，企业也配备了专职技术人员协助配合并接受了培训。当APC课题告一段落并交接完相应的科研资料，师生返校后，一般能取得较好运行。但是目前社会上科技干部流动比较频繁，企业行政领导也不能用过去“扣卡档案材料”的做法要求科技干部长期留在企业服务，尤其是地处偏远地区的企业，都有核心技术人员“跳槽”外走现象。

这无疑对企业在一定程度上会有损害。因为，这些已掌握高科技技术的干部离开后，如没有适当人才来接替，只有停止运行。企业只能另求他途来解决。因为现在的企业已不是过去计划经济时代的企业了，过去企业机构的组成像个小社会，不仅生活服务体系齐全，生产体系除一线生产人员外，还有庞大的生产服务辅助机构人员。这些人员，企业现在都已推向社会，领导有精力来研究解决生产中产生的新问题。此外，目前社会上已兴起第三方服务公司，多是由具有高学历的人员组成，其服务对象主要也是企业的高科技软件产品及相应工作。这些公司一般都有与大公司紧密联系的背景，如青岛天炜自动化公司专门维护霍尼韦尔公司的产品，其他在北京、南京地区都有类似的第三方服务公司，这些公司的兴起可弥补企业当前人才缺乏的窘迫，不失为一个有效的途径。

江明强：随着近几年石化企业的新建、扩建以及企业对生产效能的考核，环境保护的重视，在线分析技术的应用得到越来越多的推广。2010年11月在北京举办的“第三届中国在线分析仪器应用与发展国际论坛”，我们看到很多专家提到在线分析仪器与过程控制自动化的结合与应用，在线分析仪在乙烯裂解、炼油生产等领域的实时优化控制与应用，在废气、废水等环保监测领域的应用等等取得的成效，显示出在线分析仪已经从最初的小范围简单分析趋向多领域多样化应用，在线分析仪器受到越来越多专业人士的重视，并在生产过程发挥其重要的价值。但是，我们也清醒的认识到，在石化行业包括其他行业，在线分析仪的应用还处在较低水平，一些中小企业在线分析仪可用率较低，国企低于合资或独资企业。这里有几个主要因素，一是企业领导对在线分析仪重视程度不如DCS和常规仪表，对在线分析仪在过程控制和节能降耗方面的作用重视不够，表现在项目建设的投入和运行维护的投入不够。第二，在线分析技术人员缺少，维护人员的技术培训缺少系统化、常规化，从事在线分析仪维护和运行管理技术人员，很多是半路出家，自学成才。这些因素制约了企业在线分析仪的应用与发展。当然，在线分析仪的推广和应用也需要供应商的努力，一些在线分析仪供应商，在产品推广和售后服务方面有待提高。以前经常收到各种分析仪制造商关于新产品、新技术推广和介绍邀请，现在已经很少了，很多时候用户是通过网络搜索寻找信息。在售后服务方面，大部分供应商可以根据用户的需求，快速响应，提供解决方案。但也有自恃清高的供应商，在用户仪器发生故障请求派遣工程师上门维修或送修时，或拖延时间，或提出苛刻要求，或无法解决问题，导致用户的反感。除了上述原因，目前国内在线分析仪应用水平不高，还与以下因素有关，1）国产在线分析仪整体技术低于国外产品，除了价格优势，在产品质量，运行的稳定性和长周期生命方面，与国外同类产品相比差距甚大，在石化行业，在线分析仪几乎是国外产品的天下，由此可见一斑；2）在线分析仪器的产品和应用管理缺少行业规范和国家标准；3）在线分析仪应用缺少开放式技术交流，仅仅依靠一年一次或二年一次的年会是远远不够的。有的专家曾提出通过网络平台实现互动交流，信息资源共享。但是能否实现还需要有关部门关注。

王强：过程分析不是一个单表，而必须是一整套的系统，这就要求客户要拥有较强的维护能力，而目前我们的客户在这方面的能力参差不齐。多数客户的现场服务力量不足，需要进一步提高，当然这将是客户和我们供货商共同努力的方向。

我们面临的另一个主要的挑战就是成本。例如一台实验室色谱通过配备不同的应用，基本上就可以完成整个装置的人工采样分析需要，但过程色谱是固定在装置上的，只能一对一或一对几个测量点的应用。而且单台过程色谱的价格要比单台实验室色谱的价格贵很多，过程分析系统的价格就会更高。用户在采购产品时，往往主要考虑初期的采购成本，这就为我们的产品推广带来了困难。而如果从长期的效益来看，过程分析技术的应用可以为企业带来更大的收益，要让用户接受这一观点，需要我们供货商不断地与用户沟通，改变他们对短期效益与长期效益关系的认识和理解。

在线分析技术未来的发展趋势是怎样的？

林祖汉：发展在线分析技术，需加强新产品及新型传感器的研发。利用目前开放的国际环境及优势，建立人才培养和关键技术合作引进机制，在财力及条件允许的情况下也可收购（兼并）相应厂商，来提高自己的生产集成能力形成产业优势。

王强：我认为在线分析技术的技术正在向远程化/网络化、智能化、微型化、实时化、几个方向发展。

王强  西门子工业自动化集团传感器与通讯部过程分析部门经理
 

由于用户现场服务力量不足，供应商都在努力攻克分析仪远程化/网络化诊断、维护的功能在发展分析技术远程维护功能的同时，帮助用户减少运行、维护成本，具有自诊断、自判断、自调整、自标定功能的智能化在线分析仪器越来越受到用户的青睐。

产品的微型化可以简化系统，降低用户的采购成本，因此这也将是过程分析仪器技术未来的发展趋势。实时化，即分析的速度快，可以提高生产流程、降低消耗，这也是行业对过程分析技术提出的要求。