在线分析仪器是分析仪器中的一类，也是过程检测仪表的一个分支。它跨越化学和仪器仪表两大学科，具有多学科、高技术特征。随着国民经济的发展和社会的进步，以及发展绿色经济、建设生态环境的需要，石油、化工、安全、环保等领域都离不开在线分析监测技术的应用，而在线分析仪器及在线分析系统则是在线分析监测装备的重要组成部分。在线分析仪器提供的成分量信息是流程工业、环境监测以及其他过程分析等领域的重要信息源，是过程监视和过程控制、产品质星监视、安全稳定生产、装置长周期运转、减少运行成本、节能降耗、环境保护、实施先进过程控制、实时优化*的设备，在线分析仪器在流程工业、环境监测等行业的大量使用已成为各企业推行先进质量控制技术的典型标志。例如我公司生产的在线氧化锆分析仪、电化学氧分析仪、一氧化碳在线分析仪、氮氧化合物分析仪等。

在线分析仪器应用举例

 天然气是一种可燃性气体，主要成分是气态烷烃，还含有少量非烃气体，是一种洁净、方便、高效的优质能源，也是优良的化工原料。在天然气组成成分中，甲烷含量最高，乙烷、丙烷、丁烷和戊烷含量不多，庚烷以上的烷烃含量极少。另外，还含有少量非烃类气体，如硫化氢、二氧化碳、一氧化碳、氮、氢和水蒸气以及硫醇、二硫化碳、羰基硫（或称硫化羰、氧硫化碳）等有机硫化物。

 为了符合商品天然气质量或管道输送的要求，需要将气井中采出的天然气通过矿区内部集输、分离计量并输送至处理厂净化与加工处理，包括脱硫、脱水、脱烃、脱杂质等，并回收其他副产品，例如液化石油气( Liquefied Petroleum Gas，LPG)、稳定轻油、硫黄等。

 下图是油气田对天然气进行净化处理的工艺过程示意框图，将天然气处理过程划分为处理、净化、加工等几个部分。

                                  天然气净化处理过程示意框图

 天然气处理：脱除酸性天然气中的H2S、CO2、H2O等，以符合规定的管输标准，或为了保征一定的热值，从含有大量惰性气体（N2或CO2）的天然气中提浓CH4，以及为了控制管输天煞气的烃露点而脱除部分天然气凝液( Natural Gas Liquid，NCL)等皆属于天然气处理的范畴。

   天然气净化：主要是指脱除天然气中的H2S、CO2、H2O，天然气净化涉及的工艺过程除脱硫、脱碳、脱水外，通常还有将过程中生成的酸气回收制硫的克劳斯法硫回收过程及其后继必要的尾气处理过程。

   天然气加工：主要是指NGL回收、天然气液化、天然气提氦3种工艺过程。

   这里主要介绍天然气脱硫、脱碳、脱水、凝液回收部分的在线分析技术，天然气脱硫（脱碳）、脱水、凝液回收单元中在线分析仪器配置如下：

   ①根据需要，可在原料天然气管线上设置在线色谱仪，分析原料天然气的组成，以适应原料天然气组成不断变化的情况，提高天然气处理厂的操作水平。

   ②在脱硫装置入口管线上设置H2S在线分析仪，测量原料天然气的H2S含量；在出口管线上设置微量H2S分析仪，监测产品天然气的H2S含量，了解脱硫效果，指导脱硫操作。

   ③在脱硫装置出口管线上设置总硫在线分析仪，监测产品天然气的总硫含量。

   ④在脱水装置出口管线上设置在线微量水分仪，监测产品天然气的微量水分含量和水露点，指导脱水操作。

   ⑤在凝液回收装置流程管线和出口管线上设置在线色谱仪（1台或多台），了解天然气烃类组分分离情况，分析分离后天然气及液烃产品的组成，有时也用来分析混合冷剂的组成，指导工艺操作。

   ⑥在凝液回收装置脱烃后的天然气管线上设置烃露点分析仪，监视脱烃效果，指导脱烃操作。

   上述在线分析项目中，第①一④项适用于纯气田天然气（气藏气），而第①一⑥项则适用于凝析气藏天然气（凝析气）和油田伴生天然气（伴生气）。

  在线分析仪器应用的主要领域

   在线分析仪器应用的领域主要有流程工业、环境监测领域以及其他相关的科研监测、过程分析领域，包括农业、食品、制药等生产过程的分析监测。

   (1)流程工业领域

   纵观全球，德国“工业4.0”“美国工业互联网”和“中国制造2025”的核心是自动化和信息化融合。其中，工业过程在线分析检测技术是信息化的基石，典型流程工业过程产物的化学组成的在线分析技术显得尤其重要。

   在石油、化工、冶金、矿产、能源等重要流程工业昀实时优化控制中，在线分析仪器及在线分析系统提供的成分量信息作为过程控制的直接参量参与自动化控制。如在石化等行业，在线分析所提供的质量成分信息与常规仪表检测、自动化控制技术信息的结合，实现了对工艺过程的实时优化控制，为过程设备的优质高效、安全生产、节能降耗提供了重要保证。

   在线分析技术能实时测定物料成分和特征参数；有效监控物料的反应率、转化率、吸收率、合成率、变换率及各种加热炉的燃烧效率等；有效预防催化剂中毒，延长使用寿命；有效降低物料成本，保护设备安全运行，判断设备腐蚀状态，提前预报事故发生；有效实现工艺操作的连锁报警，确保生产装置的安全、高效运行。

   (2)环境监测领域

   环境监测领域的在线分析仪器最早用于大气环境污染的连续监测，目前主要用于固定污染源的废气废液的连续排放监测、环境空气质量的连续监测、水环境监测包括地表水和废水排放的监测等，提供了“控源减排”、环境保护等重要监测信息数据。

   在线分析仪器对环境进行自动监测，有效控制污染物的实时排放、监测污染治理设备的运行状态，提供污染物实时排放数据、总量排放数据等有效统计数据，为污染物总量排放控制，污染物排放执法以及改善环境质量，提供了有力的按术支撑。例如对脱硫、脱硝、除尘设备的人口原烟气及出口净烟气的气态污染物和颗粒物的排放监测。