精細(xì)化工全流程自動化建設(shè)研究

曹俊平

（浙江美陽國際工程設(shè)計有限公司，浙江 杭州 310000）

0 引言

我國的精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，精細(xì)化工領(lǐng)域當(dāng)中的生產(chǎn)過程較為復(fù)雜，隨著現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展，對于化工行業(yè)的要求越來越高，精細(xì)化工產(chǎn)品也逐漸趨向于自動化生產(chǎn)系統(tǒng)。但目前在精細(xì)化工領(lǐng)域存在的問題較為突出，自動化系統(tǒng)仍然存在著生產(chǎn)效率低、勞動強度大、自動化程度低等問題。對于化工企業(yè)而言，如何做好自動化建設(shè)工作成為了當(dāng)前的重要課題。要想實現(xiàn)精細(xì)化工行業(yè)的全流程自動化管理水平，就需要在企業(yè)內(nèi)部構(gòu)建起自動化管理系統(tǒng)，進(jìn)而實現(xiàn)全流程管理模式。

1 精細(xì)化工全流程自動化建設(shè)現(xiàn)狀與問題

精細(xì)化工的工藝流程一般由反應(yīng)、精餾、分離、凈化、儲存、干燥、熱解、萃取、提純、過濾、合成等過程組成。通過工藝路線及控制系統(tǒng)的優(yōu)化組合與控制實現(xiàn)對反應(yīng)過程的優(yōu)化和控制。在化工新材料、高性能催化劑、新型中間體、高性能環(huán)保新材料、生物工程、新能源等領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。但是隨著近年來我國經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展和石油化工企業(yè)規(guī)模不斷擴大，對化工自動化及新工藝、新材料等方面人才需求急劇增加，我國精細(xì)化工行業(yè)迅速崛起，將成為全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點轉(zhuǎn)移地區(qū)之一。化工產(chǎn)品在我國的經(jīng)濟發(fā)展中具有非常重要的作用，隨著我國經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化，在化工產(chǎn)業(yè)中出現(xiàn)了很多新興產(chǎn)業(yè)，這些新興產(chǎn)業(yè)不僅為社會帶來了巨大的經(jīng)濟效益，而且也給整個行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級帶來了巨大的推動作用，這些新興產(chǎn)業(yè)對于提升我國經(jīng)濟發(fā)展具有非常重要的作用。目前我國精細(xì)化工行業(yè)仍然存在著很多問題，這些問題嚴(yán)重影響著我國化工行業(yè)的發(fā)展情況，一旦出現(xiàn)就會影響到相關(guān)行業(yè)以及經(jīng)濟環(huán)境的發(fā)展。在傳統(tǒng)化工行業(yè)當(dāng)中，由于現(xiàn)代科技水平和工業(yè)水平發(fā)展等方面都有著巨大差異，因此在生產(chǎn)流程方面導(dǎo)致很多精細(xì)化工行業(yè)產(chǎn)品無法順利生產(chǎn)或生產(chǎn)效率較低，這是影響化工行業(yè)生產(chǎn)效率及質(zhì)量的主要因素之一，也是現(xiàn)階段精細(xì)化工行業(yè)不能夠順利發(fā)展的重要原因之一。當(dāng)前現(xiàn)代精細(xì)化工行業(yè)中存在的主要問題，是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、產(chǎn)品質(zhì)量不高、精細(xì)化工行業(yè)設(shè)備老化等[1]。

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國的經(jīng)濟水平也不斷提升，對精細(xì)化工行業(yè)的要求也越來越高，這就要求精細(xì)化工企業(yè)能夠持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。我國的精細(xì)化工產(chǎn)品種類多、生產(chǎn)過程復(fù)雜，而精細(xì)化工產(chǎn)品又分為多種產(chǎn)品，其中精細(xì)化工產(chǎn)品產(chǎn)量占整個化工行業(yè)總產(chǎn)量的70%以上。要想提高精細(xì)化工產(chǎn)品的產(chǎn)量，就需要進(jìn)一步提高精細(xì)化工生產(chǎn)技術(shù)。由于生產(chǎn)工藝技術(shù)含量高，生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量污染物，這些污染物主要包括苯酚（HS）、甲醇（MTO）不合格油品及苯酚（HS）生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢催化劑、硫磺（FeSO4）工業(yè)廢水及含硫污泥等，它們都會對環(huán)境產(chǎn)生污染，并直接影響人們的健康給人類帶來嚴(yán)重后果。同時，還需要加強精細(xì)化工生產(chǎn)過程中的自動化建設(shè)。我國作為世界上化工產(chǎn)品產(chǎn)量最大的國家之一，化工產(chǎn)品生產(chǎn)工藝復(fù)雜、生產(chǎn)規(guī)模大、技術(shù)要求高，從這幾個方面看，我國工業(yè)技術(shù)水平已經(jīng)具備一定的優(yōu)勢，在精細(xì)化工行業(yè)內(nèi)發(fā)揮著重要作用。但我國化工企業(yè)整體存在以下幾個問題：一是化工生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)展較晚，缺乏先進(jìn)適用技術(shù)；二是化工行業(yè)自動化程度較低，自動化手段不足；三是化工行業(yè)仍然面臨著勞動力短缺等現(xiàn)狀[2]。

2 精細(xì)化工全流程自動化建設(shè)的意義

我國工業(yè)化的發(fā)展在很大程度上取決于工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，我國正處于工業(yè)發(fā)展的“黃金期”，從國家發(fā)展的戰(zhàn)略角度來看，我國正處于工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵時期，這就要求我國工業(yè)在發(fā)展過程中更加注重精細(xì)化。精細(xì)化化工作為一種全新理念，也在逐漸滲透到人們生活當(dāng)中，對于人們生產(chǎn)生活帶來了巨大影響。精細(xì)化工發(fā)展過程中對自動化要求較高，而自動化建設(shè)是企業(yè)提升整體效益，提升產(chǎn)品質(zhì)量最有效的方式。因此，需要加強對精細(xì)化工行業(yè)自動化建設(shè)，有效提高化工企業(yè)經(jīng)濟效益，提升產(chǎn)品品牌。精細(xì)化工的生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜，其生產(chǎn)過程具有一定的復(fù)雜性，而且在生產(chǎn)過程中的各個環(huán)節(jié)都需要對其產(chǎn)品進(jìn)行分析，同時要根據(jù)分析結(jié)果來確定其生產(chǎn)工藝，這樣才能保證精細(xì)化工能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。然而在經(jīng)濟發(fā)展的過程中，化工行業(yè)出現(xiàn)了一系列新問題，使得化工企業(yè)受到了巨大的沖擊，而且這些問題也使得化工產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟發(fā)展過程中受到一定損失。因此需要通過對化工行業(yè)進(jìn)行全流程自動化建設(shè)來對這些問題進(jìn)行解決，才能保證精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)得到更好發(fā)展[3]。

化工企業(yè)自動化系統(tǒng)建設(shè)是當(dāng)前階段精細(xì)化工行業(yè)的重要發(fā)展方向，因為在化工行業(yè)中，其產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定與否直接關(guān)系到其企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。同時對于化工行業(yè)來說，其產(chǎn)品的生產(chǎn)流程具有一定的危險性，因此只有提升精細(xì)化工企業(yè)自動化系統(tǒng)，才能夠在有效提升行業(yè)整體競爭力中發(fā)揮積極作用。目前我國所出現(xiàn)的大部分精細(xì)化工企業(yè)均為國有性質(zhì)，需要通過對企業(yè)經(jīng)濟狀況進(jìn)行分析研究才能夠發(fā)現(xiàn)出其問題所在。同時也可以在一定程度上對其生產(chǎn)模式進(jìn)行分析評價，進(jìn)而及時改進(jìn)傳統(tǒng)化工生產(chǎn)模式。在這樣的背景下，可以更好地促進(jìn)精細(xì)化工行業(yè)中的技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展水平。隨著科技手段的不斷發(fā)展，越來越多的自動化設(shè)備也加入到了精細(xì)化化工行業(yè)中來，這使得精細(xì)化工行業(yè)有了一定程度上的提高。

3 精細(xì)化工全流程自動化建設(shè)的措施

3.1 完善自動化體系建設(shè)

為了提升精細(xì)化工企業(yè)內(nèi)部的自動化水平，相關(guān)部門需要制定詳細(xì)的自動化規(guī)劃，并將其貫穿于整個企業(yè)的自動化過程中。例如可以對流程當(dāng)中的每一道工序都進(jìn)行嚴(yán)格控制。通過信息化技術(shù)將生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)字化、自動化管理，能夠有效提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)水平，進(jìn)而推動企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。對于精細(xì)化工企業(yè)而言，不僅要加強全流程自動化技術(shù)的應(yīng)用，還要做好精細(xì)化工企業(yè)各個環(huán)節(jié)當(dāng)中信息化系統(tǒng)建設(shè)。例如要加強對于自動化系統(tǒng)中一些關(guān)鍵設(shè)備的研發(fā)和維護(hù)，不斷完善自動化系統(tǒng)建設(shè)。實現(xiàn)數(shù)字化車間建設(shè)成果向現(xiàn)實生產(chǎn)現(xiàn)場轉(zhuǎn)移。將信息技術(shù)應(yīng)用于智能制造中，促進(jìn)智能化設(shè)備與自動化工藝、流程、檢測、控制技術(shù)與計算機信息技術(shù)的融合聯(lián)動；加快推廣智能制造整體解決方案；通過優(yōu)化配置以適應(yīng)未來生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展需求；通過優(yōu)化管理水平和生產(chǎn)效率；通過智能化生產(chǎn)實現(xiàn)設(shè)備信息化水平提升。還需要通過建立數(shù)字化工廠、應(yīng)用信息技術(shù)等方式來加強精細(xì)化工企業(yè)建設(shè)效率，進(jìn)而推動全流程自動化管理體系建設(shè)工作。

3.2 加強對自動化系統(tǒng)建設(shè)的管理

針對精細(xì)化工全流程自動化建設(shè)，在實施過程中需要加強對自動化系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用的實際管理，需要將自動化系統(tǒng)建設(shè)作為首要任務(wù)。首先需要在公司管理層中設(shè)置相關(guān)的領(lǐng)導(dǎo)崗位，對于自動化設(shè)備管理體系中涉及到的一些操作以及維護(hù)工作進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃，確保在對其進(jìn)行管理時可以按照規(guī)劃將自動化設(shè)備安排在合適的位置進(jìn)行操作，同時還需要加強對設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)及檢修等工作的投入力度。其次需要加強對各生產(chǎn)部門進(jìn)行監(jiān)控工作，利用智能化管理平臺對生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中的相關(guān)工作落實情況進(jìn)行監(jiān)控；在公司內(nèi)部進(jìn)行監(jiān)控時需要充分考慮設(shè)備運行的實際情況及溫度變化等方面的影響因素；還需建立完整管理系統(tǒng)以及信息管理平臺，對公司內(nèi)部產(chǎn)品管理以及各種設(shè)備狀態(tài)信息全面掌握情況。針對精細(xì)化工行業(yè)自動化項目實施過程中需要注重細(xì)節(jié)管控，在施工現(xiàn)場加強監(jiān)督管理，通過自動化建設(shè)保證現(xiàn)場施工環(huán)境良好并能夠滿足精細(xì)化工全流程自動化要求，同時要嚴(yán)格控制施工質(zhì)量并提高施工效率，有效保證自動化項目在實際生產(chǎn)過程中發(fā)揮最大作用，從而提升精細(xì)化工行業(yè)整體發(fā)展水平。

3.3 選擇最優(yōu)自動化工藝

精細(xì)化工行業(yè)主要為多項化工生產(chǎn)工藝產(chǎn)品，其產(chǎn)品具有較高的附加值和良好的市場前景。通過自動化手段來提高工藝流程控制水平，能夠有效保證企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。自動化技術(shù)在生產(chǎn)過程中能夠提升生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益，并提高產(chǎn)品質(zhì)量。比如從化學(xué)合成工藝到物理合成工藝都能夠?qū)崿F(xiàn)自動化，其中物理合成工藝能夠降低勞動成本和生產(chǎn)費用，具有更高的附加值和更高效益?；瘜W(xué)合成工藝可以有效提高精細(xì)化工行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量，但也會對生產(chǎn)過程造成一定程度影響，需要結(jié)合企業(yè)實際情況進(jìn)行選擇。

為進(jìn)一步促進(jìn)精細(xì)化工行業(yè)技術(shù)的發(fā)展，還需要通過以下幾方面的措施促進(jìn)精細(xì)化工行業(yè)技術(shù)的發(fā)展：一是大力推廣高新技術(shù)，以提升精細(xì)化工技術(shù)的發(fā)展水平。精細(xì)化工技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，就需要充分發(fā)揮高新技術(shù)的作用，以此來促進(jìn)精細(xì)化工行業(yè)的快速提升，提高精細(xì)化工行業(yè)的技術(shù)水平。二是加強對科技人員的培訓(xùn)工作，提高科研人員的整體素質(zhì)。在未來的發(fā)展過程中，就需要通過不斷提高科技人員的整體素質(zhì)，從而促進(jìn)整個行業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，為精細(xì)化工行業(yè)提供技術(shù)支持與保障。三是加強各行業(yè)的合作，進(jìn)而實現(xiàn)科技創(chuàng)新工作。在未來的發(fā)展過程中，要結(jié)合企業(yè)的實際情況，不斷推動各行業(yè)之間的協(xié)調(diào)配合以及深入交流，進(jìn)而促進(jìn)精細(xì)化工行業(yè)技術(shù)不斷提升。

4 結(jié)語

在精細(xì)化化工行業(yè)建設(shè)過程中，要確保精細(xì)化工領(lǐng)域生產(chǎn)流程得到充分優(yōu)化，同時需要對工藝進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。在自動化項目實施過程中要根據(jù)實際情況進(jìn)行設(shè)計規(guī)劃，保證設(shè)計方案能夠在實際運行過程中發(fā)揮最大作用，有效提升智能化水平，保證自動化系統(tǒng)順利運行。通過對精細(xì)化工自動化建設(shè)研究，可以對其整體的生產(chǎn)效率進(jìn)行提升，在當(dāng)前階段，通過提高全流程智能化建設(shè)對于化工企業(yè)而言具有非常重要的意義，在未來發(fā)展中還需要進(jìn)一步加大對自動化系統(tǒng)建設(shè)的研究力度，不斷完善全流程自動化建設(shè)技術(shù)。