化學(xué)工程與工藝中的自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

劉磊，劉興魯(濟(jì)南實(shí)華工程咨詢有限公司，山東 濟(jì)南 250000)

0 引言

在我國(guó)化學(xué)工程領(lǐng)域，自動(dòng)化技術(shù)有著非常重要的作用，可以通過(guò)將自動(dòng)化技術(shù)與現(xiàn)階段的化學(xué)工程與工藝相融合，促使化工領(lǐng)域多方面發(fā)展。如今我國(guó)遵循科技強(qiáng)國(guó)的基本理念，借助現(xiàn)代化科技，促使傳統(tǒng)化學(xué)工程與工藝轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新，更加符合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展背景。自動(dòng)化技術(shù)在化工領(lǐng)域的應(yīng)用可以推動(dòng)該行業(yè)的長(zhǎng)久穩(wěn)定發(fā)展，本文也將圍繞化學(xué)工程與工藝中的自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)展開(kāi)一系列研究。

1 化學(xué)工程與工藝的自動(dòng)化特點(diǎn)

在化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化發(fā)展過(guò)程中，不僅涉及到化工領(lǐng)域相關(guān)知識(shí)，還融合了物理、數(shù)學(xué)等諸多學(xué)科的科學(xué)原理，同時(shí)還要遵循工業(yè)經(jīng)濟(jì)相關(guān)準(zhǔn)則，以確?；瘜W(xué)工程與工藝自動(dòng)化發(fā)展科學(xué)、合理?；ゎI(lǐng)域的自動(dòng)化特點(diǎn)相對(duì)明顯，當(dāng)自動(dòng)化技術(shù)廣泛應(yīng)用后，化學(xué)工程和工藝生產(chǎn)效率會(huì)大幅提升。傳統(tǒng)自動(dòng)化水平較為低下的化工生產(chǎn)過(guò)程會(huì)受制于多方面因素的影響，使其生產(chǎn)效率、質(zhì)量均難以提升，同時(shí)還存在一系列難以解決的生產(chǎn)難題[1]。隨著化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，可以在最大程度上減少上述化工生產(chǎn)影響因素，使生產(chǎn)質(zhì)量、效率均得到保障。也正因?yàn)樽詣?dòng)化技術(shù)的高速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，對(duì)實(shí)踐者的技術(shù)掌握要求有了更高的標(biāo)準(zhǔn)，不僅需要具備足夠的實(shí)操經(jīng)驗(yàn)，還要對(duì)理論知識(shí)和實(shí)操技巧充分掌握，這樣才能確?；瘜W(xué)工程與工藝自動(dòng)化技術(shù)的作用充分發(fā)揮出來(lái)。除了上述特點(diǎn)意外，化學(xué)工程與工藝的自動(dòng)化特點(diǎn)還體現(xiàn)在與計(jì)算機(jī)技術(shù)的高度相關(guān)性上，推動(dòng)化工自動(dòng)化發(fā)展必然要強(qiáng)化計(jì)算機(jī)操作能力，從而為化工生產(chǎn)自動(dòng)化提供更大的便利。

2 化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化發(fā)展的重要意義

2.1 提高化工生產(chǎn)安全性

為了確保化工生產(chǎn)的安全性，必須在生產(chǎn)過(guò)程中做好機(jī)器設(shè)備的故障檢測(cè)和診斷，傳統(tǒng)開(kāi)展故障監(jiān)管工作只能依靠人工進(jìn)行，主要原因是未能建立自動(dòng)控制系統(tǒng)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器設(shè)備故障的自動(dòng)捕捉和預(yù)警，需要各車間的操作人員對(duì)相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行密切監(jiān)控，以此來(lái)確?；どa(chǎn)過(guò)程的安全穩(wěn)定。通過(guò)實(shí)現(xiàn)化學(xué)工程與工藝的自動(dòng)化發(fā)展，建立自動(dòng)控制系統(tǒng)，就可以對(duì)所有生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)全面的監(jiān)控和預(yù)警，在監(jiān)測(cè)到安全隱患和故障問(wèn)題的第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)，從而讓相關(guān)維修人員第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并及時(shí)予以處理[2]，保障了化工生產(chǎn)效率和安全性。在全面自動(dòng)化監(jiān)控體系的監(jiān)管之下，化工生產(chǎn)過(guò)程中需要使用的電子儀器可以得到全面監(jiān)測(cè)，從而讓操作人員及時(shí)掌握電子儀器的運(yùn)行性能以及精準(zhǔn)度，同時(shí)一旦運(yùn)行水平有所下降就可以第一時(shí)間發(fā)出預(yù)警，為后續(xù)展開(kāi)檢查和維修打下基礎(chǔ)。尤其是在一些企業(yè)的核心化工生產(chǎn)車間中，安裝了精密的自動(dòng)化設(shè)備之后，可以通過(guò)在系統(tǒng)中輸入生產(chǎn)數(shù)據(jù)資料，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的嚴(yán)密監(jiān)控，一旦發(fā)生設(shè)備故障、生產(chǎn)事故，監(jiān)控設(shè)備可以第一時(shí)間收集到設(shè)備參數(shù)，從而及時(shí)采取緊急停車措施，避免了嚴(yán)重事故的發(fā)生，相比于傳統(tǒng)的人工停車操作效率、安全性都更高，可以最大程度保障生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)人員的安全。

2.2 提高節(jié)能減排性能

在化工生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)建立自動(dòng)化設(shè)備檢測(cè)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)工藝和技術(shù)的集成化操作，以此來(lái)提升化工生產(chǎn)效率?；谧詣?dòng)化設(shè)備檢測(cè)系統(tǒng)，可以根據(jù)生產(chǎn)效果和工藝對(duì)生產(chǎn)方案進(jìn)行適時(shí)調(diào)整，同時(shí)還可以對(duì)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)跟蹤式管理，從而在一定程度上減少化工生產(chǎn)能源消耗量和污染物排放量，達(dá)到理想的節(jié)能減排效果[3]，這種更加環(huán)保的生產(chǎn)方式相對(duì)符合我國(guó)提倡的節(jié)能降耗發(fā)展理念，也能促進(jìn)我國(guó)化工企業(yè)向著現(xiàn)代化、環(huán)?；较虬l(fā)展。

3 化學(xué)工程與工藝發(fā)展現(xiàn)狀

作為發(fā)展時(shí)間尚短的新興產(chǎn)業(yè)，化學(xué)工程與工藝的在很多領(lǐng)域均有所應(yīng)用，其發(fā)展前景也非常理想，進(jìn)一步促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的提升。隨著時(shí)代不斷發(fā)展，在化學(xué)工程與工藝領(lǐng)域也逐漸出現(xiàn)了一些生產(chǎn)問(wèn)題，受自動(dòng)化水平不完善問(wèn)題的影響，使得化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化發(fā)展過(guò)程中暴露出了很多缺陷，因此，必須加強(qiáng)對(duì)化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化發(fā)展做出全面且科學(xué)的分析。我國(guó)已經(jīng)全面進(jìn)入了互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)時(shí)期，使很多行業(yè)都獲得到新的發(fā)展機(jī)遇。同樣的，化工企業(yè)在獲得機(jī)遇的同時(shí)也面臨了更加激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，因此，必須對(duì)自身的生產(chǎn)水平進(jìn)行提升，通過(guò)使用現(xiàn)代化、數(shù)據(jù)化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化的方式推動(dòng)化工行業(yè)發(fā)展，對(duì)自身生產(chǎn)過(guò)程中存在的不足加以完善，從而提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。由上文可知，大數(shù)據(jù)時(shí)代的發(fā)展給化學(xué)工程與工藝帶來(lái)了機(jī)遇和挑戰(zhàn)，如今我國(guó)化工行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)仍然處于落后狀態(tài)，而且存在諸多管理效果低下、資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重等問(wèn)題，這對(duì)于化工行業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展造成了嚴(yán)重阻礙[4]，基于此，必須對(duì)化學(xué)工程與工藝發(fā)展升級(jí)加以關(guān)注，采取科學(xué)有效手段推動(dòng)化工領(lǐng)域的安全穩(wěn)定發(fā)展。

4 化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化的應(yīng)用

如今我國(guó)化學(xué)工程與工藝技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用，尤其是在科研領(lǐng)域和醫(yī)療領(lǐng)域均發(fā)揮出了重要作用，而化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化技術(shù)水平也直接決定了其能否促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展?；瘜W(xué)工程與工藝自動(dòng)化主要應(yīng)用于項(xiàng)目建設(shè)和生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)兩方面：首先在項(xiàng)目建設(shè)階段，可以基于自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)工程設(shè)計(jì)全流程的多層保護(hù)，最終出具科學(xué)合理的建設(shè)方案；其次，在生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)階段，可以通過(guò)化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的自動(dòng)采集，在通過(guò)聯(lián)合運(yùn)行調(diào)試來(lái)確定其運(yùn)行邏輯可行性，最終完成整個(gè)自動(dòng)控制設(shè)備的建設(shè)。

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

5.1 現(xiàn)代化發(fā)展趨勢(shì)

科學(xué)技術(shù)水平的提升讓我們的生活也逐漸向著科技化、現(xiàn)代化方向發(fā)展，如今人們的生活中已經(jīng)逐漸被自動(dòng)化、智能化科技設(shè)備充斥，例如洗碗機(jī)、掃地機(jī)器人等都在逐漸幫助人們解放雙手，讓人們的生活更加便利。而在化學(xué)工程與工藝發(fā)展過(guò)程中也是如此，可以使用現(xiàn)代化機(jī)器設(shè)備來(lái)代替人工操作，促使化工生產(chǎn)過(guò)程更加高效和安全。我國(guó)化工生產(chǎn)過(guò)程中所使用的相關(guān)技術(shù)仍然處于發(fā)展階段，還需要對(duì)相關(guān)自動(dòng)化設(shè)備性能進(jìn)行優(yōu)化，不斷提升工藝水平，保障化工企業(yè)在市場(chǎng)中占有一席之地，避免發(fā)生化學(xué)工程與工藝被其他技術(shù)所取代的問(wèn)題[5]?；诖耍て髽I(yè)必須重視時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)，促使化工企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)化學(xué)工程與工藝的自動(dòng)化發(fā)展。

5.2 互聯(lián)網(wǎng)化發(fā)展趨勢(shì)

時(shí)代的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)水平的提升為我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)信息領(lǐng)域也得到了快速發(fā)展，如今我國(guó)各行業(yè)均在大力推行“互聯(lián)網(wǎng)+”理念，充分發(fā)揮出互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)可以推動(dòng)各個(gè)行業(yè)之間的融合和共同發(fā)展?；ば袠I(yè)為了在市場(chǎng)中占據(jù)一定地位，提升自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力，也必須對(duì)時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)重視起來(lái)，通過(guò)將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與化學(xué)工程與工藝的有利結(jié)合，充分發(fā)揮出互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，可以推動(dòng)化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程，促使化工企業(yè)進(jìn)入到全新的發(fā)展階段[6]。

5.3 創(chuàng)新化發(fā)展趨勢(shì)

作為科技創(chuàng)新工業(yè)型企業(yè)，化工企業(yè)擔(dān)負(fù)著我國(guó)重要的發(fā)展任務(wù)。從以往的發(fā)展中看，化學(xué)工程與工藝的發(fā)展可以進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的提升，但是受制于我國(guó)化學(xué)工程與工藝發(fā)展仍然處于初期階段的影響，相關(guān)技術(shù)和操作水平仍然存在一定不足，因此目前都是一些中小型企業(yè)應(yīng)用化學(xué)工程與工藝技術(shù)，技術(shù)水平也相對(duì)落后，與一些發(fā)達(dá)國(guó)家的工藝技術(shù)水平仍然存在一定差距，因此，化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化發(fā)展過(guò)程中必須重視創(chuàng)新化，將具有高科技性、高環(huán)保性的工藝技術(shù)應(yīng)用在化學(xué)工程自動(dòng)化生產(chǎn)中[7]。實(shí)現(xiàn)化學(xué)工程與工藝的科學(xué)化、自動(dòng)化創(chuàng)新是需要長(zhǎng)期發(fā)展的工作，無(wú)法短時(shí)間內(nèi)體現(xiàn)出效果，必須在長(zhǎng)期發(fā)展過(guò)程中做好技術(shù)創(chuàng)新，不斷引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，提升化學(xué)工程與工藝創(chuàng)新化、自動(dòng)化發(fā)展水平。

5.4 環(huán)保化發(fā)展趨勢(shì)

近些年來(lái)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展給世界范圍內(nèi)的自然生態(tài)環(huán)境均造成了嚴(yán)重影響，全球范圍內(nèi)的環(huán)境破壞現(xiàn)象已經(jīng)越來(lái)越受到人們關(guān)注，與此同時(shí)，在化工生產(chǎn)領(lǐng)域也必須加大力度進(jìn)行治理，對(duì)污染排放問(wèn)題予以解決，如今我國(guó)已經(jīng)出臺(tái)了多項(xiàng)生態(tài)環(huán)境治理政策和規(guī)定，采取一定措施對(duì)化工生產(chǎn)全過(guò)程以及排放問(wèn)題進(jìn)行監(jiān)督和管理。在這一過(guò)程中，通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)建立全程污染處理監(jiān)管系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)污染排放問(wèn)題進(jìn)行全面監(jiān)管，同時(shí)還可以通過(guò)建立環(huán)境監(jiān)督管理小組，在污染處理監(jiān)管系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警時(shí)第一時(shí)間做出反應(yīng)，對(duì)污染排放問(wèn)題采取有效措施加以解決，降低發(fā)生環(huán)境污染問(wèn)題的概率，推動(dòng)化學(xué)工程與工藝環(huán)?；?、自動(dòng)化發(fā)展。

6 結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，化工行業(yè)相關(guān)從業(yè)者在不斷探索和研究，推動(dòng)了化學(xué)工程與工藝中的自動(dòng)化發(fā)展，促使化工行業(yè)進(jìn)入到全新的發(fā)展階段，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的提升作出貢獻(xiàn)。