自動化在化學(xué)工程與工藝中的運用分析

張涵俊

[摘 要] 化工行業(yè)是我國目前最主要的社會支柱產(chǎn)業(yè)之一，并且該產(chǎn)業(yè)一直處于一種良好發(fā)展的態(tài)勢中。從世界范圍內(nèi)來講，化工行業(yè)是以資金密集和技術(shù)密集為主要特征的高新技術(shù)行業(yè)，在我國的社會當中，化工行業(yè)之所以能夠有迅猛的發(fā)展態(tài)勢，就是因為國家在教育上給予重要的支持，這其中就包括了化學(xué)工程與工藝這門學(xué)科。隨著時代的發(fā)展和化工與更多行業(yè)的交叉相融，自動化逐漸在化學(xué)工程與工藝當中起到越來越重要的作用。本文中就自身的知識積累談一談自動化在化學(xué)工程與工藝當中的運用。

[關(guān)鍵詞] 自動化;化學(xué)工程與工藝;化工行業(yè)

進入21世紀以來，多個學(xué)科的基礎(chǔ)理論與實際應(yīng)用的技術(shù)都在飛速發(fā)展，這其中以計算機和信息技術(shù)為代表的高新技術(shù)得到了全面的發(fā)展和運用，并且將整個人類社會都帶入了一個自動化與大數(shù)據(jù)占主導(dǎo)的時代。作為一種全世界范圍內(nèi)的主要潮流，自動化和大數(shù)據(jù)技術(shù)，自然而然地進入了社會、生產(chǎn)的各行各業(yè)，為各個傳統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展帶來了更多的契機。而我國化工行業(yè)，也因為朝著精細化和綠色環(huán)保以及自動化的方向發(fā)展開始擁抱自動化技術(shù)，從而打開了一個全新的局面。

一、化學(xué)工程與工藝的發(fā)展現(xiàn)狀

（一）生產(chǎn)耗能巨大且污染嚴重

在日常語境當中，我們所說的化工包括化學(xué)工業(yè)、化學(xué)工程和化學(xué)工藝三個內(nèi)容。這三者之間是相互交叉、相互影響的，在關(guān)系上來說是十分密切的。化工行業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)是化學(xué)工程，其主要的研究和探索內(nèi)容是化工行業(yè)當中所涉及的所有物化反應(yīng)，能量傳遞等問題。我國雖然在教育上十分重視化工行業(yè)及其相關(guān)學(xué)科的投入與發(fā)展，但是由于我國化學(xué)工程與工藝學(xué)科所研究的對象十分復(fù)雜，我們的投入主要集中在理論的研究上，因此導(dǎo)致了實際生產(chǎn)當中的經(jīng)驗有所欠缺。這最終導(dǎo)致了在實際工業(yè)生產(chǎn)過程中，耗能巨大，并且會對環(huán)境產(chǎn)生很多的污染。

（二）對大數(shù)據(jù)的利用不足

從學(xué)科建設(shè)上來說化學(xué)工程工藝，它在中華人民共和國成立之初就已經(jīng)被列入我國重點發(fā)展的教育內(nèi)容當中，在過去幾十年的發(fā)展過程中，形成了一套由教育到社會生產(chǎn)的整個流程的管理體系，這套體系非常完備，在一定的時期內(nèi)曾經(jīng)起到過十分重要的作用，然而在社會快速變化的今天，這種內(nèi)在十分完善的體系往往就顯示出了其在發(fā)展過程中的弊端，最主要的一點就是，對于新技術(shù)的融合使用不足。在計算機技術(shù)和信息技術(shù)快速發(fā)展的21世紀，大數(shù)據(jù)已經(jīng)成為社會發(fā)展的第一驅(qū)動力，任何行業(yè)的生產(chǎn)都需要以大數(shù)據(jù)作為參考，制定發(fā)展方向和發(fā)展策略。然而在內(nèi)在體系十分完備的化學(xué)工程與工藝當中大數(shù)據(jù)的應(yīng)用去顯得十分緩慢，這導(dǎo)致在今天相關(guān)行業(yè)對于大數(shù)據(jù)的應(yīng)用還不是很成熟。

二、基于自動化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝的特點

（一）使用mes生產(chǎn)管理系統(tǒng)

在化工產(chǎn)業(yè)當中，生產(chǎn)成本的降低和生產(chǎn)效率的提升，都是化學(xué)工程與工藝自動化的優(yōu)勢所在。在當前的生產(chǎn)環(huán)境當中，產(chǎn)品包裝無人化操作是mes生產(chǎn)管理系統(tǒng)的一大優(yōu)勢，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)全程終端測控。這種生產(chǎn)管理系統(tǒng)一方面大大減少了對于人力資源的雇傭與使用，使得經(jīng)濟上的成本大大降低，同時，由于全程無人化機械操作，使得產(chǎn)品包裝的良品率也大大提升，這也促進了生產(chǎn)效率的提高。

另一方面在以往的生產(chǎn)過程當中，安全性也是化學(xué)生產(chǎn)的一個重要指標，為了對各個生產(chǎn)設(shè)備進行實時監(jiān)控，當生產(chǎn)流程出現(xiàn)問題時，我們可以得到及時的反饋，第一時間完成故障維修，mes系統(tǒng)還添加了信息化管理的模塊，這也使得我們的化學(xué)工程與工藝、生產(chǎn)流程、管理更加系統(tǒng)化和科學(xué)化。在企業(yè)的實際操作過程當中，利用mes生產(chǎn)管理系統(tǒng)，整個企業(yè)的產(chǎn)能會不斷提高，生產(chǎn)的安全風(fēng)險也在不斷降低。

（二）利用dcs技術(shù)實現(xiàn)分散管理

在現(xiàn)代化的化工行業(yè)當中，生產(chǎn)線的分布是極其復(fù)雜的，在一條生產(chǎn)線當中往往會有多個各自獨立的環(huán)節(jié)共同組成，因此除了在宏觀上對整體的生產(chǎn)流程進行把控以外，企業(yè)在生產(chǎn)過程中往往還需要對生產(chǎn)環(huán)節(jié)當中的各個模塊進行把控，保障生產(chǎn)鏈條上的每一個環(huán)節(jié)都有序高效進行。而dcs技術(shù)，能夠?qū)τ诨どa(chǎn)的數(shù)據(jù)進行記錄傳輸和共享，對于化工生產(chǎn)當中的溫度壓強等參數(shù)設(shè)置，也能夠通過該技術(shù)高效完成，同時在生產(chǎn)過程當中，如果設(shè)備遇到故障，我們可以直接在終端獲得自動報警，確保所有的工作人員能夠在第一時間進行故障排查，保障企業(yè)生產(chǎn)的安全性和高效性。

另一方面，dcs技術(shù)最體現(xiàn)自動化的一面還集中在它的操作可以實現(xiàn)智能化和多元性，在減少化學(xué)工程與工藝對環(huán)境造成污染的同時，保障經(jīng)濟效益。

綜上所述，化學(xué)工程與工藝，在整個化工行業(yè)當中具有十分重要的地位，而在整體社會都進入了信息化時代的背景之下，化學(xué)工程與工藝有必要敞開懷抱，接納自動化的進入。以mes和dcs技術(shù)為代表的自動化技術(shù)在今天的化工生產(chǎn)當中，不僅能夠促進整體生產(chǎn)效率的有效提高，同時還能夠保障生產(chǎn)的安全性以及綠色環(huán)保的原則，促進整體產(chǎn)業(yè)的升級。

參考文獻：

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[2]李國義.基于自動化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2018（26）.

[作者單位]

江蘇百茂源環(huán)保科技有限公司

（編輯：李博寧）