自動(dòng)化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝探討

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摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，化學(xué)工業(yè)發(fā)揮的作用越來(lái)越明顯，成為我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的重要推動(dòng)力。尤其是隨著我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)的不斷進(jìn)步，只有將自動(dòng)化技術(shù)融入到傳統(tǒng)的化學(xué)工程與工藝中，才能夠在新時(shí)期促進(jìn)化學(xué)工業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)，以使其更加符合我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展特點(diǎn)。化學(xué)工程與工藝作為化學(xué)工業(yè)中的重要分支，其發(fā)展水平直接決定了整個(gè)化學(xué)工業(yè)的進(jìn)步。在目前我國(guó)的化工行業(yè)中，依舊存在很多問(wèn)題限制了其創(chuàng)新與發(fā)展。本文將通過(guò)分析化工行業(yè)存在的問(wèn)題及化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化的基本概念，探索其技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化；發(fā)展；化學(xué)工程與工藝

在化學(xué)工程與工藝的發(fā)展過(guò)程中，其技術(shù)應(yīng)用是促進(jìn)其改革和創(chuàng)新的關(guān)鍵所在，尤其是在當(dāng)下科技行業(yè)如此繁榮的情況下，化學(xué)行業(yè)只有借助于先進(jìn)的技術(shù)手段才能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)模式的變革，促進(jìn)化學(xué)工業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。基于自動(dòng)化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝，是目前出現(xiàn)于化學(xué)行業(yè)的重要產(chǎn)業(yè)，以其技術(shù)優(yōu)勢(shì)逐漸成為促進(jìn)化學(xué)行業(yè)改革的重要推動(dòng)力。在過(guò)往的化學(xué)工業(yè)中，由于化學(xué)工程與工藝存在不合理的地方，這就使得其生產(chǎn)效率低下，而且會(huì)造成一定的環(huán)境污染，極大地限制了化學(xué)行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。為此，需要將自動(dòng)化技術(shù)引入到化學(xué)工程與工藝中，以促進(jìn)環(huán)保綠色能源在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的應(yīng)用，并且使得能源的利用率得到最大限度發(fā)揮，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展?；谧詣?dòng)化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝，是目前化學(xué)工業(yè)的發(fā)展方向。

1化學(xué)工程與工藝的發(fā)展現(xiàn)狀

在全球化的趨勢(shì)下，人類進(jìn)入信息時(shí)代，信息技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)空前繁榮的態(tài)勢(shì)，逐漸促進(jìn)了各行各業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步，而且隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，社會(huì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級(jí)更加具有技術(shù)保障。在如此激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)下，企業(yè)只有借助于技術(shù)優(yōu)勢(shì)才能夠?qū)崿F(xiàn)自身的創(chuàng)新，保持強(qiáng)大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)自身長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。自動(dòng)化、精細(xì)化以及綠色環(huán)保，是在信息時(shí)代我國(guó)化學(xué)工業(yè)的一個(gè)發(fā)展方向。為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，國(guó)家正在加大重點(diǎn)學(xué)科的建設(shè)力度。但是，目前我國(guó)的化學(xué)工業(yè)也存在一定的弊端。由于社會(huì)發(fā)展對(duì)于化學(xué)工業(yè)的精細(xì)化要求越來(lái)越高，使得在化學(xué)工程與工藝的成本投入上就會(huì)增加，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)成本的同時(shí)，對(duì)于能源的消耗也會(huì)非常巨大。此外，在化學(xué)工業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，對(duì)于環(huán)境的污染是限制經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。另一方面，管理制度的陳舊、管理經(jīng)驗(yàn)的缺失、技術(shù)人才的匱乏和生產(chǎn)技術(shù)的落后等等，都是限制化學(xué)工程與工藝發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)。

2基于自動(dòng)化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝

2.1基于自動(dòng)化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝的特點(diǎn)

基于自動(dòng)化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝，是以化學(xué)工程與工藝為基礎(chǔ)，結(jié)合多學(xué)科特點(diǎn)發(fā)展起來(lái)的新興產(chǎn)業(yè)，比如對(duì)于物理學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)等學(xué)科的融合，使得化學(xué)工程與工藝的發(fā)展動(dòng)力充足。自動(dòng)化是在化學(xué)工程與工藝中的顯著特點(diǎn)，也是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵所在。在傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)中，較低的自動(dòng)化水平嚴(yán)重限制了生產(chǎn)的效率，增加了企業(yè)的人力、物力、財(cái)力投入，而且還存在環(huán)境污染的問(wèn)題，嚴(yán)重限制了化學(xué)工程與工藝的發(fā)展進(jìn)步。自動(dòng)化技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的應(yīng)用，能夠很好的解決此類問(wèn)題。這就要求化學(xué)工業(yè)的從業(yè)人員必須具備豐富的自動(dòng)化知識(shí)，還要具備能夠用于實(shí)踐的自動(dòng)化操作能力。此外，計(jì)算機(jī)時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)，所以在化學(xué)工程與工藝的自動(dòng)化中，需要掌握一定的計(jì)算機(jī)操作能力。

2.2基于自動(dòng)化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝前沿技術(shù)

2.2.1MES生產(chǎn)管理系統(tǒng)

生產(chǎn)成本的降低和生產(chǎn)效率的提升，是化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)所在。產(chǎn)品包裝無(wú)人化操作是MES生產(chǎn)管理系統(tǒng)的一大優(yōu)勢(shì)，此外還能夠?qū)崿F(xiàn)全程終端控制，這就大大降低了生產(chǎn)成本，也是提升生產(chǎn)效率的重要推動(dòng)力。在化學(xué)工程與工藝的發(fā)展過(guò)程中，生產(chǎn)數(shù)據(jù)至關(guān)重要，MES生產(chǎn)管理系統(tǒng)能夠通過(guò)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新，對(duì)于產(chǎn)能進(jìn)行跟蹤。為了確?；瘜W(xué)生產(chǎn)的安全性及有效性，能夠?qū)τ诟鱾€(gè)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)生產(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)能夠及時(shí)進(jìn)行反饋，在第一時(shí)間完成故障的維修，保障企業(yè)的生產(chǎn)效益。MES生產(chǎn)管理系統(tǒng)還能夠提升信息化管理水平，使得管理更加系統(tǒng)化和科學(xué)化，不斷提升企業(yè)產(chǎn)能。在化學(xué)工程與工藝的發(fā)展過(guò)程中，對(duì)于儀器故障的檢測(cè)和維修，MES生產(chǎn)管理系統(tǒng)能夠發(fā)揮作用，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)和維修的自動(dòng)化，不但能夠保障安全性，也大大提升了工作效率。

2.2.2DCS技術(shù)

為了提升化工生產(chǎn)的效率，自動(dòng)化技術(shù)不斷完善，DCS技術(shù)就是應(yīng)用于分散管理的一種先進(jìn)技術(shù)，在計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)上，通過(guò)智能系統(tǒng)的運(yùn)行，能夠?qū)ιa(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行整體把控，保障生產(chǎn)的有序高效進(jìn)行。DCS技術(shù)能夠?qū)τ诨どa(chǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、傳輸和共享，提升化工生產(chǎn)的可操控性。在化工生產(chǎn)中，對(duì)于溫度、壓強(qiáng)等參數(shù)的設(shè)置，也能夠通過(guò)DCS技術(shù)高效完成。DCS技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備故障的自動(dòng)報(bào)警，確保工作人員能夠在第一時(shí)間進(jìn)行故障的排查，保障企業(yè)的生產(chǎn)安全性及高效性。另外，在化學(xué)工程與工藝中降低能耗、實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)是目前化學(xué)工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。利用DCS技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)操作的智能化和多元性，是減少化學(xué)工程與工藝對(duì)環(huán)境造成的污染的關(guān)鍵技術(shù)。

2.3基于自動(dòng)化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝的應(yīng)用

在傳統(tǒng)化學(xué)工程與工藝的發(fā)展過(guò)程中，其應(yīng)用范圍就已經(jīng)十分廣泛，比如在軍工企業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域、醫(yī)藥領(lǐng)域、冶金領(lǐng)域和科研領(lǐng)域等等，化學(xué)工程與工藝能夠發(fā)揮其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。尤其是隨著近年來(lái)自動(dòng)化技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的應(yīng)用，使得其應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大。在多個(gè)行業(yè)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，使得其研究領(lǐng)域也在擴(kuò)增，對(duì)于物質(zhì)分離和能量傳遞等的研究正在行業(yè)內(nèi)開(kāi)展。在化學(xué)工程與工藝的實(shí)踐應(yīng)用中，技術(shù)是保障其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵所在，所以必須加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)的研發(fā)和引進(jìn)，才能夠保障其在各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用性能逐漸提升。

3化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化發(fā)展的趨勢(shì)

3.1綠色化

新時(shí)期，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展必須與環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)，這是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要理念。在基于自動(dòng)化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝中，綠色化也是其發(fā)展的趨勢(shì)之一，必須在生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，解決與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾。由于基于自動(dòng)化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝屬于新興行業(yè)，在其發(fā)展的過(guò)程中由于經(jīng)驗(yàn)的缺失和技術(shù)不完善等，會(huì)造成一定的環(huán)境污染，這不利于其長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。所以，環(huán)保技術(shù)的引進(jìn)勢(shì)在必行。這將有助于降低化學(xué)工程與工藝生產(chǎn)中的能耗，減少環(huán)境污染，是實(shí)現(xiàn)綠色化的關(guān)鍵所在。

3.2現(xiàn)代化

在基于自動(dòng)化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝中，能量傳遞、化學(xué)反應(yīng)、運(yùn)行優(yōu)化和物質(zhì)分離等都是化學(xué)工程的研究?jī)?nèi)容，如此豐富的研究?jī)?nèi)容使得化學(xué)工程與工藝在化工生產(chǎn)中的地位越來(lái)越重要。為了促進(jìn)化學(xué)工程與工藝的發(fā)展，使其更加符合我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)發(fā)展的需求，必須對(duì)于其整體水平進(jìn)行提升，不斷實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)。而且現(xiàn)代化也是新時(shí)期我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)于各個(gè)行業(yè)提出的具體要求，化學(xué)工程與工藝的應(yīng)用范圍十分廣泛，這就使得其現(xiàn)代化建設(shè)更加必要，只有化學(xué)工程與工藝的現(xiàn)代化得到保障，才能夠提升其相關(guān)行業(yè)的現(xiàn)代化水平，提高生產(chǎn)效率。

3.3創(chuàng)新化

創(chuàng)新永遠(yuǎn)是一個(gè)企業(yè)提升自身發(fā)展水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵所在，在化學(xué)工程與工藝的發(fā)展過(guò)程中，也應(yīng)該不斷對(duì)其進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，為其長(zhǎng)遠(yuǎn)進(jìn)步打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?；瘜W(xué)工程分離工藝和膜分離技術(shù)等，都逐漸被應(yīng)用于企業(yè)的化學(xué)工程與工藝中。蒸餾法是在創(chuàng)新過(guò)程中的主要內(nèi)容，能夠在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，促進(jìn)生產(chǎn)流程和設(shè)備的不斷完善。由于化學(xué)工程與工藝的應(yīng)用范圍十分廣泛，這就使得膜分離技術(shù)的應(yīng)用能夠發(fā)揮其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)各個(gè)行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。所以，在基于自動(dòng)化的化學(xué)工程與工藝的發(fā)展過(guò)程中，創(chuàng)新化是其發(fā)展的主要趨勢(shì)，也是其增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的必要。

4結(jié)語(yǔ)

化學(xué)工程與工藝作為化工行業(yè)中重要分支，只有不斷提升其水平，才能夠使得化工行業(yè)的發(fā)展?jié)M足當(dāng)下經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的需求。隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越普遍。在化學(xué)工程與工藝中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，是目前化工行業(yè)的重要發(fā)展方向。基于自動(dòng)化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝，對(duì)于計(jì)算機(jī)操作能力和自動(dòng)化技術(shù)實(shí)踐能力的要求較高。MES生產(chǎn)管理系統(tǒng)和DCS技術(shù)，是目前應(yīng)用于化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化中的關(guān)鍵技術(shù)，能夠大大提升生產(chǎn)效率、降低能耗。綠色化、現(xiàn)代化和創(chuàng)新化，是目前化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化發(fā)展的趨勢(shì)。

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作者：楊杰 鐘穎 單位：武漢有機(jī)實(shí)業(yè)有限公司