精細化工過程控制技術的發展動向

袁 慶，康先祿

（浙江康牧藥業有限公司，浙江嵊州 312400）

精細化工過程控制技術的發展動向

袁 慶，康先祿

（浙江康牧藥業有限公司，浙江嵊州 312400）

隨著社會主義市場經濟的發展，人們對精細化工產品的需求提升。但是精細化工產品的生產操作流程比較復雜、工足量大、生產加工步驟復雜，且存在一些有毒有害、易燃易爆物質。因此，為了保證精細化工廠產品的有效生產，需要相關人員加強對產品生產過程控制技術的研究。結合精細化工過程控制特點、關鍵技術、控制需求，在分析精細化工發展存在問題的基礎上，具體分析精細化工過程控制技術的發展動向。

精細化工；控制技術；發展動向

精細化工生產過程以高新技術的發展為前提，以社會主義市場經濟發展需求為基本導向，以產品的高附加值、系列化、多類型、特定功能等為特點的生產。隨著社會的發展，精細化工生產過程在化學工業領域發揮了越來越重要的作用。但是現階段我國國內精細化工生產控制技術水平不高，在很大程度上影響了精細化工控制的社會經濟效益。在這樣的社會發展情況下，研究精細化工過程控制特點和技術發展方向，結合實際，有效提升精細化工過程控制綜合自動化水平成為相關人員需要思考的問題。

1 精細化工過程控制特點和控制需求

1.1 小批量、多品種生產，產品更迭速度快

精細化工產品的生產涉及到三十多個行業，且生產的品種類型眾多，有特定的性能和應用范圍。但是在社會主義市場經濟的多變下，精細化工的市場壽命縮短，出現了小批量和多品種的發展趨向。市場快速發展對精細化工產品過程控制提出了更高的要求，即精細化工過程控制需要加強對高效、精準工藝的開發和研究，盡可能縮小實驗的規模，提升精細化工產品的生產效率。為此，精細化工產品過程控制需要提升精細化工程測量和數據采集手段，應用最短的時間和最先進的手段來獲得更多的數據信息，建立精細化工過程控制模型，應用模擬仿真技術進行工藝的研發。另外，基于市場需求變化對精細化工生產裝置靈活性的要求，需要實現精細化工產品的柔性生產，并根據不同產品的生產工藝路線和操作流程要求，開發更多計算機控制軟件。

1.2 間歇性和半連續性的精細化工過程多，具有非線性和時變性特點

精細化工產品生產批量比較小，因而應用間歇半連續生工藝。這種工藝的應用下，產品的生產是按批進行的，經過多重操作工序來實現產品的生產運行。產品的生產工藝參數會隨著時間的變化而發生變化，是一種動態化生產。為此，要求精細化工生產過程控制系統要有很好的社會適應性，并要采取有效措施拓寬精細化工生產工作范圍。

1.3 精細化工過程控制工藝流程復雜

精細化工生產過程操作采用的間歇半連續工藝，生產流程操作比較復雜，涉及到的操作步驟和操作程序繁雜，自動化程度不高，加重了工作人員的工作勞動強度。精細化工產品的生產會引起一連串的化學反應，工藝介質的形態呈現出多元化的特點，每個工作流程的操作都比較，且還具有操作不穩定的特點。

2 精細化工發展存在問題

現階段我國精細化工行業發展技術設備落后、技術研發和產品生產周期比較長、受多種因素的影響對新型產品的研發力度不夠、精細化工產品過程控制缺乏創新，難以形成科學有效的社會競爭力。影響精細化工產品生產的重要因素是環境污染，表現在一些企業的產品生產盲目追求經濟效益的實現，忽視了對環境的保護，影響精細化工可持續發展。

3 精細化工過程控制技術的發展動向

3.1 精細化工過程控制從傳統控制向計算機控制的轉變，提升自動化水平

精細化工傳統控制以儀表控制為主，這種控制方式的成本費用應用較低，但是自動化水平有待提升。隨著我國計算機技術的發展成熟，精細化工過程控制的自動化技術也逐漸發展成熟。為此，精細化工過程控制也要與時俱進，實現自動化發展。

3.2 精細化工程過程控制方式實現自動批量發展

精細化工過程是間歇生產過程，是產出和投入的交替生產，產品往往會以批量的方式進行生產。精細化工間歇生產過程的特點是周期性和產品批量生產，且在每次生產之后還需要重新添加新的材料，按照相應的指標設定重復生產。間歇生產操作需要在之前設計好生產方案、具體操作步驟和工藝參數。伴隨精細化工產品生產小規模、多品種的發展，需要提升間歇生產過程的柔性，為此在精細化工過程控制系統上，則是需要結合生產產品的不同類型設置不同的配方，從而實現不同精細化工產品的自動化、批量化生產。

3.3 精細化工過程控制技術實現智能化發展

精細化工過程生產采用的是預先設定的方式，在生產之前就對產品的生產溫度、速度、壓力等參數信息進行設定，使得生產產品有著很高的相似性。隨著社會科技的發展，精細化工生產過程受到外界的干擾加深，在某種程度上影響了精細化工產品生產質量，且操作人員的操作水平對產品最終質量也有著很大的干預，PID過程控制方式比較狹窄，無法在參數變化大的情況下保證精細化工產品質量。為此，可以應用迭代學習控制思想，實現對精細化工過程生產參數的有效校正和控制，有效解決精細化工產品生產過程工藝參數運行軌跡跟蹤問題，減少外界因素和人工操作對產品最終質量影響。

3.4 精細化工過程控制實現綜合控制發展

現階段，精細化工生產過程產品質量一般在生產的各個階段都進行了控制，但是在實際操作中仍然存在外界干擾和經驗主義操作的現象，無法保證產品質量。統計過程控制理論作為一種科學的數理統計方法，能夠對產品生產全過程進行有效的分析和評價，從而及時發現產品生產存在的異常因素，及時采取有效的措施消除這種不利影響因素。在未來，精細化工過程生產控制中統計過程控制理論一般應用在數據驅動工程監測、復雜物性闡述測量、產品生產全過程判斷、產品質量預測等方面。

3.5 精細化工過程控制實現綠色發展

在科學發展觀的深入發展下，精細化工過程控制也要按照節能減排的發展要求實現綠色化發展。精細化工生產過程的綠色化發展具體是表現在實現精細化工產品生產的精細化，按照自然生態發展要求實現對精細化工產品生產資源和能源的重復應用，減少化工產品生產對周圍環境的污染和破壞，進一步促進精細化工生產安全實現?；瘜W工業的發展需要消耗大量的能源和資源，為此，實現精細化工產品生產的綠色化發展還能夠為其他企業的綠色化實現創造良好的條件支持。

3.6 精細化工過程控制從參數越限連鎖報警向綜合性安全保護控制發展

精細化工過程控制中的工藝介質一般具有一定的腐蝕性和毒性，是易燃易爆的化學品，在具體操作的過程中存在很大的安全隱患。為此，需要相關人員采取有效的措施加強對精細化工過程控制技術應有的安全保護和安全控制。傳統精細化工過程控制系統一般只能對溫度、流量、位置、壓力等工藝參數進行越限報警，在繼電邏輯保護系統可靠性無法保證的情況下會出現精細化工過程控制異?，F象。為此，需要結合精細化工過程特點，采取最新技術形式提高精細化工過程安全可靠性，加強對事故的提前預警。精細化工過程綜合性安全保護控制的工藝過程包括過程控制層、操作人員接入層等，通過各層系統的配合能夠保證精細化工工藝的安全穩定運行。

4 結束語

綜上所述，受精細化工生產過程控制間歇性、復雜性因素以及市場發展需求的影響，精細化工生產過程控制工作面臨更多的挑戰。為了能夠進一步提升精細化工工程控制自動化水平，需要相關人員結合實際加強對先進控制算法、設備設施和技術的綜合應用，從而有效提升精細化工生產控制質量。

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Development Trend of Fine Chemical Process Control Technology

Yuan Qing，Kang Xian-lu

With the development of the socialist market economy，the demand for fine chemical products is improved.However，the production process of fine chemical products is more complex，large enough work，production and processing steps are complex，and there are some toxic and harmful， flammable and explosive substances.Therefore，in order to ensure the effective production of fine chemical plant products，the relevant personnel to strengthen the production process control technology research.Based on the analysis of the problems of fine chemical development，this paper analyzes the development trend of fine chemical process control technology in combination with the characteristics of fine chemical process control，key technology and control demand.

fine chemical；control technology；development trend

TQ06；TP273

B

1003–6490（2017）10–0164–02