化學(xué)工程與工藝中的自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

周裕民，夏晨東(浙江麗水有邦新材料有限公司，浙江 麗水 323000)

0 引言

伴隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，化工工程工藝也開(kāi)始經(jīng)受改革創(chuàng)新，化學(xué)工業(yè)中的工程與工藝間良好結(jié)合需要理論與實(shí)踐的融合，促使在同樣的環(huán)境中提高化工產(chǎn)品生產(chǎn)效率，或者二次對(duì)化工材料展開(kāi)加工，提高化工產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高化工材料利用率。隨著信息化技術(shù)的不斷推廣運(yùn)用，高科技行業(yè)成果更新?lián)Q代快，這樣的環(huán)境之下，化工行業(yè)為了得到良好有序健康長(zhǎng)久的發(fā)展，需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的工程工藝模式，在其中引入先進(jìn)的信息技術(shù)手段，讓社會(huì)經(jīng)濟(jì)可以與環(huán)境科學(xué)的協(xié)調(diào)發(fā)展[1]。隨著國(guó)家化工資源的匱乏，全球開(kāi)始表現(xiàn)出資源枯竭的一種狀態(tài)，作為化工行業(yè)，怎樣確保化工工程與工藝的平衡發(fā)展，緊跟時(shí)代發(fā)展潮流，成為化工企業(yè)需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題。

1 化學(xué)工程與工藝發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)階段化學(xué)工程和工藝屬于一種新的產(chǎn)業(yè)，具有良好的發(fā)展前景，可以為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供有力的支持?？墒且廊淮嬖谝欢ǖ膯?wèn)題，化學(xué)工程與工藝始終處在初期發(fā)展時(shí)期，在應(yīng)用當(dāng)中存在較多的不足，針對(duì)這一情況，需要全面研究化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)。目前，國(guó)家各個(gè)行業(yè)的發(fā)展都已經(jīng)跟隨著大數(shù)據(jù)的來(lái)臨開(kāi)始迎接較大的機(jī)遇，對(duì)化學(xué)工程與工藝來(lái)講同樣如此。在這種激烈的競(jìng)爭(zhēng)下，為了可以在這一行業(yè)當(dāng)中脫穎而出，需要提高自身技術(shù)水平，堅(jiān)持環(huán)?；?chuàng)新化等發(fā)展方向，通過(guò)發(fā)展也能推動(dòng)其他產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展，通過(guò)這一方法盡快實(shí)現(xiàn)發(fā)展目標(biāo)，助力共同發(fā)展進(jìn)程。與此同時(shí)，雖然科技的進(jìn)步為化學(xué)工程和工藝提供了比較多的機(jī)遇，可是也帶來(lái)了不少的挑戰(zhàn)，在這一背景下，化學(xué)工程與工藝應(yīng)該怎樣實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)體系進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，這就變成一大需要盡快解決的問(wèn)題。我國(guó)的化工行業(yè)在現(xiàn)如今的發(fā)展中始終存在下面的幾個(gè)問(wèn)題：生產(chǎn)技術(shù)不先進(jìn)、資源產(chǎn)生浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重、管理理念不先進(jìn)等。面對(duì)這些問(wèn)題，需要采用有效的解決對(duì)策，從而才能更好的發(fā)展化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化[2]。

2 化學(xué)工程與工藝中的自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

2.1 現(xiàn)代化

化學(xué)工程與工藝當(dāng)中自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程中，要研究現(xiàn)如今的社會(huì)發(fā)展問(wèn)題。比如節(jié)能降耗、污水處理、生產(chǎn)安全等方面，經(jīng)過(guò)研究化學(xué)工程與工藝，才能順利幫助人們解決實(shí)際生活中的問(wèn)題，進(jìn)而增強(qiáng)化工企業(yè)生產(chǎn)的安全性?；瘜W(xué)工程與工藝自動(dòng)化建設(shè)進(jìn)程中，要始終堅(jiān)持化學(xué)工程現(xiàn)代化建設(shè)的理念，助力我國(guó)企業(yè)獲得高品質(zhì)發(fā)展[3]。經(jīng)過(guò)不斷深入研究化學(xué)科研題目，優(yōu)化改進(jìn)化學(xué)工程工藝，不斷增強(qiáng)對(duì)國(guó)家化工企業(yè)的現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程。在自動(dòng)化系統(tǒng)快速發(fā)展的背景下，要堅(jiān)持科學(xué)規(guī)劃與發(fā)展的方向，將多個(gè)學(xué)科、多個(gè)企業(yè)、多個(gè)單位展開(kāi)協(xié)作，助力化學(xué)工程自動(dòng)化的快速發(fā)展。在國(guó)家制定的工業(yè)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略中，明確了我國(guó)工業(yè)將來(lái)發(fā)展目標(biāo)和步驟，我國(guó)要在2035年從工業(yè)制造大國(guó)過(guò)渡為工業(yè)制造強(qiáng)國(guó)。在工業(yè)強(qiáng)國(guó)的發(fā)展中，化學(xué)工程與工藝的自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)成為了一大必須進(jìn)行研究的方向，經(jīng)過(guò)對(duì)化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化的研究，助力國(guó)家化學(xué)行業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程，加快國(guó)家工業(yè)強(qiáng)國(guó)的建設(shè)速度。

2.2 綠色化

全球經(jīng)濟(jì)不斷向前發(fā)展的背景下，嚴(yán)重威脅了生態(tài)環(huán)境。為了良好的轉(zhuǎn)變生態(tài)環(huán)境的不良狀態(tài)，每一個(gè)國(guó)家都在努力應(yīng)對(duì)，涌現(xiàn)出多個(gè)政策，提出生態(tài)環(huán)境治理的具體手段，其中最為關(guān)鍵的一點(diǎn)就是強(qiáng)化化工生產(chǎn)的檢查力度，制定出科學(xué)具備可行性的法律規(guī)范，從而嚴(yán)格限制化工生產(chǎn)污染。并且，組建具有專業(yè)化的督察小組，針對(duì)性突擊檢查化學(xué)工程環(huán)境問(wèn)題，一旦在實(shí)施檢查當(dāng)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，要立即展開(kāi)處理?；どa(chǎn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很多反應(yīng)，產(chǎn)生多種有害氣體與物質(zhì)，存在較大的危險(xiǎn)。雖然在化工生產(chǎn)當(dāng)中所運(yùn)用的技術(shù)手段要比之前有了一定的進(jìn)步，可是若是未能安排專業(yè)性的技術(shù)工作人員提供監(jiān)督控制，那么就非?？赡墚a(chǎn)生污染生態(tài)環(huán)境的重大事故。由此一來(lái)，在化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化發(fā)展當(dāng)中，技術(shù)工作者需要積累豐富的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)新技術(shù)展開(kāi)研發(fā)，防止出現(xiàn)污染環(huán)境的事件，把給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的影響降到最低。

2.3 創(chuàng)新化

自動(dòng)化發(fā)展與機(jī)械化發(fā)展并不等同。事實(shí)上，自動(dòng)化發(fā)展當(dāng)中，不能缺乏技術(shù)、產(chǎn)品的創(chuàng)新手段，需要不斷進(jìn)行創(chuàng)新，才能讓化工工藝滿足時(shí)代發(fā)展的需要，才能更好的跟上時(shí)代的發(fā)展腳步。實(shí)踐中，化學(xué)工程與工藝已經(jīng)擁有了比較新的研究成果，并且有部分已經(jīng)開(kāi)始投入使用，發(fā)揮出十分重要的作用，比如在自動(dòng)化發(fā)展的層次下，所產(chǎn)生的膜分離技術(shù)即為創(chuàng)新的一大重要產(chǎn)物。此種技術(shù)即分子水平層面上，不同粒徑分子混合物通過(guò)半透膜過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)選擇性分離，使用這一技術(shù)，能夠良好的保存成分[4]。這種技術(shù)具有優(yōu)勢(shì)很多，比如能夠在常溫背景下，不出現(xiàn)相態(tài)、不出現(xiàn)化學(xué)變化、具有較強(qiáng)的適應(yīng)性、具有較高的選擇性。在上個(gè)世紀(jì)膜分離技術(shù)就已經(jīng)進(jìn)入到具體的研發(fā)時(shí)期，可是并不標(biāo)志著現(xiàn)如今的膜分離研發(fā)就已經(jīng)結(jié)束。事實(shí)上，膜分離技術(shù)始終處在不斷研發(fā)階段，處在不斷上升發(fā)展趨勢(shì)，還有非常多新的領(lǐng)域需要進(jìn)行創(chuàng)新。需要關(guān)心的是，創(chuàng)新作為經(jīng)濟(jì)全球化，各個(gè)國(guó)家增強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的一大關(guān)鍵。每一個(gè)領(lǐng)域與行業(yè)中技術(shù)或者是其他的創(chuàng)新都需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的理論與實(shí)踐所形成，針對(duì)化學(xué)工程與工藝來(lái)講，也同樣如此，創(chuàng)新成為了一大必然發(fā)展趨勢(shì)，要與自動(dòng)化相輔相成。

2.4 網(wǎng)絡(luò)化

進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，網(wǎng)絡(luò)獲得了高速發(fā)展，成為了其他行業(yè)所無(wú)法取代的。為了能夠良好的將互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)，利用網(wǎng)絡(luò)力量加速不同行業(yè)之間的協(xié)同發(fā)展，我國(guó)在戰(zhàn)略上開(kāi)始更加關(guān)注“互聯(lián)網(wǎng)+”，大部分高等學(xué)校也開(kāi)始組織學(xué)生參與到多種大賽當(dāng)中。網(wǎng)絡(luò)時(shí)代開(kāi)啟，讓人們的生活與工作方式出現(xiàn)了較大的改變，從化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化發(fā)展方面展開(kāi)分析，與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)良好進(jìn)行結(jié)合，發(fā)揮出網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提高化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化的科學(xué)合理性，為化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化發(fā)展帶來(lái)新的血液。由此一來(lái)，需要深入挖掘出網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，將其與化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化良好進(jìn)行整合，從而將化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化推入到一個(gè)全新的發(fā)展階段當(dāng)中。

2.5 多元化

針對(duì)化學(xué)工程與工藝來(lái)講管理系統(tǒng)至關(guān)重要，既然會(huì)運(yùn)用到儀器設(shè)備，就必然需要管理系統(tǒng)實(shí)施管理。在化學(xué)工程與工藝中包括MES與DCS這兩種不同的管理系統(tǒng)，各有優(yōu)勢(shì)，其中一個(gè)具有高效率，另外一個(gè)具有較強(qiáng)的靈活性。結(jié)合不同化工工程的實(shí)際需求，找到最適宜工程生產(chǎn)的管理系統(tǒng)，要結(jié)合實(shí)時(shí)情況來(lái)展開(kāi)判斷，如工期時(shí)間長(zhǎng)短問(wèn)題、工程量大小等問(wèn)題。不只要利用一種管理系統(tǒng)，為了節(jié)約資源而不關(guān)注生產(chǎn)質(zhì)量，對(duì)將來(lái)投入運(yùn)用肯定會(huì)產(chǎn)生安全問(wèn)題。企業(yè)負(fù)責(zé)人員要加強(qiáng)自己的責(zé)任感，嚴(yán)控生產(chǎn)過(guò)程，對(duì)每一位使用者負(fù)責(zé)。勇敢朝著多元化的方向發(fā)展，面對(duì)不一樣的情況采用不一樣的管理系統(tǒng)，能夠助力化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化良好發(fā)展。

3 基于自動(dòng)化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝技術(shù)

3.1 MES 生產(chǎn)管理系統(tǒng)

針對(duì)工廠當(dāng)中的技術(shù)工作者來(lái)講，對(duì)MES都很熟悉。現(xiàn)如今大部分的化工廠當(dāng)中都已經(jīng)在運(yùn)用生產(chǎn)管理系統(tǒng)，此種管理系統(tǒng)具備許多的優(yōu)勢(shì)，此種系統(tǒng)可以給企業(yè)帶來(lái)非常多的管理模塊，包括生產(chǎn)調(diào)度、人力資源、質(zhì)量管理等方面的管理模塊。在化工方面，這一生產(chǎn)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)一定的自動(dòng)化包裝的目標(biāo)，更良好地確保生產(chǎn)安全與質(zhì)量，在提高生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上，減少人力投入。在整體生產(chǎn)中，如果發(fā)生意外，將會(huì)自動(dòng)報(bào)警，暫停生產(chǎn)過(guò)程，快速幫助技術(shù)工作者排查問(wèn)題，及時(shí)修復(fù)，解決問(wèn)題。此外，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將會(huì)實(shí)時(shí)檢測(cè)MES生產(chǎn)管理系統(tǒng)，避免產(chǎn)生問(wèn)題。由于此種系統(tǒng)存在這些優(yōu)勢(shì)，開(kāi)始被越來(lái)越多的工廠所運(yùn)用，能夠助力化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程[5]。

3.2 DSC技術(shù)應(yīng)用

DSC技術(shù)運(yùn)用到化學(xué)工程與工藝中，以計(jì)算機(jī)作為基礎(chǔ)，通過(guò)智能操作系統(tǒng)，分散管理化學(xué)工程與工藝中的操作。此種技術(shù)靈活性強(qiáng)，能夠順利實(shí)現(xiàn)多重功能操控的目的。通過(guò)使用這一技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)記錄與監(jiān)控化學(xué)工程生產(chǎn)過(guò)程，快速將數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和分享。通過(guò)在生產(chǎn)當(dāng)中運(yùn)用這種技術(shù)手段，能夠?qū)Ω黜?xiàng)參數(shù)設(shè)置進(jìn)行校準(zhǔn)，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，讓生產(chǎn)過(guò)程變得更加智能[6]。此外，此種技術(shù)還擁有警報(bào)作用，一旦在化學(xué)工程生產(chǎn)當(dāng)中產(chǎn)生事故，利用這一作用，能夠提高處理事故，應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的速度，采用有效的方法展開(kāi)解決，降低損失。此種技術(shù)還能對(duì)市場(chǎng)展開(kāi)監(jiān)督，分析化學(xué)工程設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，及時(shí)對(duì)存在的故障實(shí)施處理。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著自動(dòng)化的快速發(fā)展，開(kāi)始被廣泛運(yùn)用?；ば袠I(yè)中，化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化作為兩大發(fā)展方向，需要不斷提高化工工藝水平，才能助力化學(xué)工程的進(jìn)步。在現(xiàn)如今廣泛使用自動(dòng)化技術(shù)的背景下，化工企業(yè)為了追求自動(dòng)化目標(biāo)，讓化工工藝流程變得更加穩(wěn)定安全，提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低化工能量消耗的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新化學(xué)工程工藝，才能助力化學(xué)工程與工藝朝著現(xiàn)代化、綠色化、創(chuàng)新化、網(wǎng)絡(luò)化、多元化的方向發(fā)展。