

過(guò)程質(zhì)譜儀的原理應用及國內市場(chǎng)現狀-華普通用
在現代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,各項數據的監測與調控尤為重要。通過(guò)分析檢測儀器等設備手段,對過(guò)程變化進(jìn)行在線(xiàn)實(shí)時(shí)監控,檢測特定化學(xué)物質(zhì)或者物理狀態(tài),得到反應狀態(tài)、均勻性、濃度等過(guò)程信息,可以有效優(yōu)化生產(chǎn)環(huán)節,提高產(chǎn)品質(zhì)量與數量,從而達到降低能耗、節省材料等目的。
傳統的工業(yè)色譜等傳統在線(xiàn)分析技術(shù),存在分析速度慢、準確度差、系統自動(dòng)化程度低等缺陷,不能及時(shí)地反映過(guò)程的快速變化等問(wèn)題。而過(guò)程質(zhì)譜儀能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)、多組檢測,具有靈敏度高,樣品用量少,自動(dòng)化程度高,分析速度快,儀器穩定、可靠等優(yōu)點(diǎn),在石油化工行業(yè)中越來(lái)越受到重視?,F如今,從原油及生油巖中生物標志物的分析,到原油和石油產(chǎn)品化學(xué)組成的分析,都離不開(kāi)質(zhì)譜技術(shù)。
過(guò)程質(zhì)譜的原理及應用
質(zhì)譜儀一般由樣品導入系統、離子源、質(zhì)量分析器、檢測器、數據處理系統等部分組成。質(zhì)譜儀通過(guò)將樣品離子化,利用不同離子在磁場(chǎng)中運動(dòng)軌跡的不同,測定樣品離子的質(zhì)量與電荷之比而得到質(zhì)譜圖,以此對樣品進(jìn)行分析。過(guò)程質(zhì)譜儀又稱(chēng)在線(xiàn)分析儀,可以安裝在現場(chǎng),直接對生產(chǎn)環(huán)境中的氣體進(jìn)行定性定量分析。
在石油化工行業(yè)中,在線(xiàn)質(zhì)譜儀主要用于乙二醇裝置、采用水煤漿加壓氣化法的合成氨和甲醇裝置、乙酸裝置、丙烯腈、催化劑活性評價(jià)等一些反應劇烈,需要進(jìn)行快速在線(xiàn)分析的場(chǎng)合。此外還有環(huán)氧乙烷和聚乙烯、乙烯裂解、丙烯等。
以乙烯裂解爐來(lái)舉例,乙烯是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)常用的原材料,其本身也是重要的石化產(chǎn)品,由碳氫化合物在高溫低壓下裂解生成。乙烯裂解的原料為輕質(zhì)油,裂解產(chǎn)生的裂解氣成分為氫氣、氮氣、氧氣、一氧化碳、二氧化碳等不凝氣體以及C1~C6組成的烴類(lèi)等。裂解氣組分分析對工藝的參數控制和調節有著(zhù)重要意義,其中乙烯收率是衡量裂解深度、能力、效率的重要標志,在對其進(jìn)行準確測量時(shí)尤為重要。
過(guò)程質(zhì)譜儀的國內市場(chǎng)現狀
上世紀八十年代,由于國外資本的大量涌入,多數質(zhì)譜人才選擇進(jìn)入外企,國內的質(zhì)譜儀產(chǎn)品研發(fā)團隊基本滅絕。我國質(zhì)譜產(chǎn)品的研發(fā)工作在很長(cháng)一段時(shí)間里保持真空狀態(tài),過(guò)程質(zhì)譜儀技術(shù)一直由國外企業(yè)壟斷,國內儀器依賴(lài)進(jìn)口,因此導致本已掌握的部分技術(shù)失傳,人才斷檔嚴重。二十一世紀初,隨著(zhù)質(zhì)譜市場(chǎng)的迅速增長(cháng),國內各高校、科研機構及老一輩質(zhì)譜研究人員承擔起了研發(fā)國產(chǎn)質(zhì)譜儀的重任。直到2009年,上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司推出了自主研發(fā)的過(guò)程氣體質(zhì)譜分析儀,填補了我國的技術(shù)空白,成功打破了市場(chǎng)壟斷局面,受到各方面的廣泛關(guān)注。
近些年,國家在質(zhì)譜儀器研發(fā)方面加大了一些投入?!笆濉眹铱萍脊リP(guān)項目《科學(xué)儀器研制與開(kāi)發(fā) 》和“十一五”國家科技支撐計劃項目《科學(xué)儀器設備研制與開(kāi)發(fā)》中均涉及質(zhì)譜技術(shù)及部件的子項立項,這些項目多由高等院校及研究院所承擔。
相較于進(jìn)口儀器,國產(chǎn)質(zhì)譜儀在性?xún)r(jià)比方面顯然更具優(yōu)勢。若是國內廠(chǎng)商能夠把握時(shí)機,充分利用國家給予的資金支持,積極參與交流合作,將科研成果轉化為商品化產(chǎn)品,定將推動(dòng)我國質(zhì)譜領(lǐng)域快速發(fā)展,提高國產(chǎn)質(zhì)譜儀器的市場(chǎng)占有率。
總結
過(guò)程質(zhì)譜儀依靠質(zhì)譜定性定量的原理,對工業(yè)過(guò)程進(jìn)行進(jìn)行在線(xiàn)監測,除石油化工外,在生物發(fā)酵、水質(zhì)分析、鋼鐵工業(yè)、大氣監測、材料研究、燃料電池以及高??蒲械阮I(lǐng)域都有著(zhù)良好的應用前景。在石化行業(yè)中,過(guò)程質(zhì)譜儀的應用能夠幫助企業(yè)節省原料及能源,提升生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。推動(dòng)過(guò)程質(zhì)譜儀的國產(chǎn)化,提升其性能與穩定性,不僅是我國質(zhì)譜領(lǐng)域的進(jìn)步,同時(shí)也對我國石化行業(yè)的發(fā)展有著(zhù)十分重要的意義。相信隨著(zhù)新一代質(zhì)譜人才的成長(cháng)以及市場(chǎng)需求的推動(dòng),我國質(zhì)譜能夠順利攻克難關(guān),真正掌握核心技術(shù),實(shí)現關(guān)鍵部件的產(chǎn)業(yè)化。
傳統的工業(yè)色譜等傳統在線(xiàn)分析技術(shù),存在分析速度慢、準確度差、系統自動(dòng)化程度低等缺陷,不能及時(shí)地反映過(guò)程的快速變化等問(wèn)題。而過(guò)程質(zhì)譜儀能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)、多組檢測,具有靈敏度高,樣品用量少,自動(dòng)化程度高,分析速度快,儀器穩定、可靠等優(yōu)點(diǎn),在石油化工行業(yè)中越來(lái)越受到重視?,F如今,從原油及生油巖中生物標志物的分析,到原油和石油產(chǎn)品化學(xué)組成的分析,都離不開(kāi)質(zhì)譜技術(shù)。
過(guò)程質(zhì)譜的原理及應用
質(zhì)譜儀一般由樣品導入系統、離子源、質(zhì)量分析器、檢測器、數據處理系統等部分組成。質(zhì)譜儀通過(guò)將樣品離子化,利用不同離子在磁場(chǎng)中運動(dòng)軌跡的不同,測定樣品離子的質(zhì)量與電荷之比而得到質(zhì)譜圖,以此對樣品進(jìn)行分析。過(guò)程質(zhì)譜儀又稱(chēng)在線(xiàn)分析儀,可以安裝在現場(chǎng),直接對生產(chǎn)環(huán)境中的氣體進(jìn)行定性定量分析。
在石油化工行業(yè)中,在線(xiàn)質(zhì)譜儀主要用于乙二醇裝置、采用水煤漿加壓氣化法的合成氨和甲醇裝置、乙酸裝置、丙烯腈、催化劑活性評價(jià)等一些反應劇烈,需要進(jìn)行快速在線(xiàn)分析的場(chǎng)合。此外還有環(huán)氧乙烷和聚乙烯、乙烯裂解、丙烯等。
以乙烯裂解爐來(lái)舉例,乙烯是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)常用的原材料,其本身也是重要的石化產(chǎn)品,由碳氫化合物在高溫低壓下裂解生成。乙烯裂解的原料為輕質(zhì)油,裂解產(chǎn)生的裂解氣成分為氫氣、氮氣、氧氣、一氧化碳、二氧化碳等不凝氣體以及C1~C6組成的烴類(lèi)等。裂解氣組分分析對工藝的參數控制和調節有著(zhù)重要意義,其中乙烯收率是衡量裂解深度、能力、效率的重要標志,在對其進(jìn)行準確測量時(shí)尤為重要。
過(guò)程質(zhì)譜儀的國內市場(chǎng)現狀
上世紀八十年代,由于國外資本的大量涌入,多數質(zhì)譜人才選擇進(jìn)入外企,國內的質(zhì)譜儀產(chǎn)品研發(fā)團隊基本滅絕。我國質(zhì)譜產(chǎn)品的研發(fā)工作在很長(cháng)一段時(shí)間里保持真空狀態(tài),過(guò)程質(zhì)譜儀技術(shù)一直由國外企業(yè)壟斷,國內儀器依賴(lài)進(jìn)口,因此導致本已掌握的部分技術(shù)失傳,人才斷檔嚴重。二十一世紀初,隨著(zhù)質(zhì)譜市場(chǎng)的迅速增長(cháng),國內各高校、科研機構及老一輩質(zhì)譜研究人員承擔起了研發(fā)國產(chǎn)質(zhì)譜儀的重任。直到2009年,上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司推出了自主研發(fā)的過(guò)程氣體質(zhì)譜分析儀,填補了我國的技術(shù)空白,成功打破了市場(chǎng)壟斷局面,受到各方面的廣泛關(guān)注。
近些年,國家在質(zhì)譜儀器研發(fā)方面加大了一些投入?!笆濉眹铱萍脊リP(guān)項目《科學(xué)儀器研制與開(kāi)發(fā) 》和“十一五”國家科技支撐計劃項目《科學(xué)儀器設備研制與開(kāi)發(fā)》中均涉及質(zhì)譜技術(shù)及部件的子項立項,這些項目多由高等院校及研究院所承擔。
相較于進(jìn)口儀器,國產(chǎn)質(zhì)譜儀在性?xún)r(jià)比方面顯然更具優(yōu)勢。若是國內廠(chǎng)商能夠把握時(shí)機,充分利用國家給予的資金支持,積極參與交流合作,將科研成果轉化為商品化產(chǎn)品,定將推動(dòng)我國質(zhì)譜領(lǐng)域快速發(fā)展,提高國產(chǎn)質(zhì)譜儀器的市場(chǎng)占有率。
總結
過(guò)程質(zhì)譜儀依靠質(zhì)譜定性定量的原理,對工業(yè)過(guò)程進(jìn)行進(jìn)行在線(xiàn)監測,除石油化工外,在生物發(fā)酵、水質(zhì)分析、鋼鐵工業(yè)、大氣監測、材料研究、燃料電池以及高??蒲械阮I(lǐng)域都有著(zhù)良好的應用前景。在石化行業(yè)中,過(guò)程質(zhì)譜儀的應用能夠幫助企業(yè)節省原料及能源,提升生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。推動(dòng)過(guò)程質(zhì)譜儀的國產(chǎn)化,提升其性能與穩定性,不僅是我國質(zhì)譜領(lǐng)域的進(jìn)步,同時(shí)也對我國石化行業(yè)的發(fā)展有著(zhù)十分重要的意義。相信隨著(zhù)新一代質(zhì)譜人才的成長(cháng)以及市場(chǎng)需求的推動(dòng),我國質(zhì)譜能夠順利攻克難關(guān),真正掌握核心技術(shù),實(shí)現關(guān)鍵部件的產(chǎn)業(yè)化。