化學工程與工藝中的自動化發展趨勢

宋健

摘 要：為了促進化學工程以及化學工藝能在自動化方面的有良好發展，應能認識到自動化技術對化工產業的促進作用，并能結合化工領域的需要以及自動化的特點，制定科學的自動化發展方案。本文就化學工程以及化學工藝方面的自動化發展進行了分析。

關鍵詞：化學工程；自動化；電子

化工行業是社會發展的基礎產業之一，和其他領域相比化工在生產發展方面有著更多的難點。比如化工生產的環境的比較復雜，會存在大量的強酸、強堿或者其他特殊化學物質，而其化工操作往往對精度要求較高，藥劑用量的輕微偏差都可能直接造成嚴重的后果。在這種要求下，現代化工產業開始將自動技術落實到化工產業當中，使化工產業有更好的發展。

1化工領域當前的發展狀況分析

人類步入二十一世紀以后，迎來了一個飛速發展的時期，計算機技術和信息技術得到了全面且長足的發展，并逐漸將人類帶入大數據的時代。為了跟隨時代發展的潮流，我國的各行各業也紛紛加入大數據的懷抱中，以謀求更加快速和長遠的發展。在這樣的時代背景下，我國的化工行業逐漸朝著精細化、綠色環保以及自動化的方向發展，其發展迅速且穩定。行業的發展勢必帶動著相關學科的發展，目前，我國已經逐步加快了化學工程與工藝等重點學科的建設速度與力度，并不斷制定和更新各學科戰略，從而為化工行業的發展打下堅實的理論基礎。

跨進21世紀以后，我國原油的開采和加工技術發展迅速，這也帶動我國三大合成材料研發及生產技術的提高。目前，我國與石油化工相關的各個行業的發展現狀都呈現良好的局面且取得了基本的經濟效益。但是值得重視的是，石油化工相關的各行業之間相互依存、相互影響非常的明顯，在目前經濟低迷的狀況下，使得整個化工行業的發展都處于低迷期。

同時，各行各業先進生產技術的快速發展，給化工行業帶來了巨大的壓力，迫使化工相關行業開始對自身的生產技術、企業管理和學科發展等方面進行大的變革。當然，這種變化趨勢不僅是時代發展的需求，也是化工行業擺脫現有約束，實現行業大發展的必經之路。目前，我國化工行業普遍存在管理制度落后、生產線陳舊及生產技術落后、高技術人才缺乏、資源浪費嚴重等問題。但是，我們有信心，通過對相關學科的不斷推進，我們會為化工行業源源不斷的提供更高端的人才和更先進的技術。

2化學工程以及化學工藝方面自動化發展分析

現代人口中的化工產業詳細的區分來看，可以將化工產業劃分為化學工業部分、化學工藝部分、化學工程部分，這三個部分共同構成了現代化工產業，這三者在內在關系上也是相互包容、相互影響的關系。在一直以來的社會發展中，化工產業不僅生產了大量的化工產品，為人們生活提供了極大的便利，同時化工產業在發展也為其他領域提供了大量的生產原料以及化學試劑，可見化工產業重要性。但化工產業方面的自動化發展，在過去相對的滯后，未能在化工產業中融入自動化技術，影響了化工產業未來的發展。

在現代化工產業的發展中，逐漸的有越來越多的自動技術出現在了化工產業當中，促進了化工產業在自動化方面的發展效果。首先，大數據一類先進分析技術以及各種新型科學理念的影響下，有越來越多的學科以及領域實現了相互交融發展。這種跨學科類型的發展模式讓現代各學科的發展深度以及廣度得以強化，而化工領域和自動化領域的融合也是必要的發展模式。在化工領域中融入了自動化之后，就能降低化工生產當中人工工作量，避免由于人工作操作而產生的不必要損失，和人工操作相比，機械自動化的操作模式也能有較高的操作精度，實現化工產品的批量生產。

其次，在進行化工生產的時候，由于一些化工產品對于化工反應環境的條件要求較高，因此也就會需要消耗大量的能源來創造良好的化工反應條件。而且就化工生產而言，在化工生產制造當中，也需要使用各種化工原材料，其中一些原材料會對環產生較大的影響，因此化工產業也被人們看作是高污染、高能耗的產業。因此在當前化工產業的變革、優化中也希望能通過使自動化技術，改變化工產業當前高能耗、高污染的問題。通過運用自動化技術，能實現化工生產原料的精細化使用，提升原材料的使用效率。

第三，在過去的一些化工生產中主要以人工操作的方式進行化工生產，這種生產方式受到人工操作的局限，一些操作中會出現藥品用量不科學的情況，影響了產品質量、化學反應結果，甚至還會造成化工原材料的浪費。而在現代以自動化為主的化工產業當中，由于自動化設備的影響，操作人員只需要在計算機中設定相應的操作指令就能讓設備嚴格的按照既定指令運行，保證了化工生產中各環節操作的精確度，這對于提升藥品質量、避免原材料出現浪費有積極的意義。另外，自動化技術也克服了人工生產模式下，由于工人個人身體狀態關系而對生產效率產生的影響。在制定了科學的生產程序之后，生產設備就能按照既定的生產程序運行，將高操作難度化工產品大批量生產變成了可能。

3推進自動化控制水平的措施

3.1選取好質量控制的參數

首先當然足找好質量控制的屬性和指標，這些在試驗生產就應該確定的，比如說就是客戶主要要求參數。對化工產品，參數往往不是整一規劃的，常常有個分布。利用Histogram圖，絕大多數情況下發現是符合或大體符合正態分布，這時候往往就可以利用正態分布原理來描述管理這個指標。

如果參數本身很不符合正態分布，一股其平均值（算術平均，幾何平均，重均，數均等等）能夠符合正態分布.如果還是效果不行，則應該換更本質的，能夠反映其性能的其它參數。比如還是上面那種氧化物產品，最初是微米大小，其粒度分布可由激光散射粒度儀準確測量，用體積平均值做指標來衡量就很好.后來產品改進成納米級，粒度儀難以給出準確的結果，用高分辨顯微鏡則時間太長，不適合做為過程質量控制手段。

3.2預防式質量控制管理

在主控室里，接受數據，繪入質量控制圖，發現意外時立即通報有關方面采取措施，足常見的質量保障控制（QA/QC）的模式。要提前預見問題，及時發現問題使丈多數失控消滅在萌芽，才足更好的QA/QC。比如，在那個納水氧化物的洗滌過程中裝一個m離子選擇電極，成本很低，不需增加人力就可以方便地實時監控洗滌效率，由洗滌效率曲線雖然看不出產品的比表面，但可以由曲線形狀預知產品某方面的變化，這樣在技術上就提供了另外一種預警。

主動預舫式更包括研究開發人員定期主動介入生產和質保過程，及時從一些異常痕跡中發現問題解決問題。許多異常痕跡往往不足工廠或質保人員的知識體系町以意識到的.此外，有時候問題并非真正在生產上，而足在質檢人員的操作程序誤差上，這些往往不足質檢部門本身能夠迅速發現解決的。

4結束語

我國的經濟及社會發展離不開化工行業的發展，化工也是我國不可舍棄的重要行業。想要進一步促進我國整體經濟結構的平衡，必須對化工行業的自動化水平進行提升，對化學工程與工藝學科自動化發展進行重點建設。做這樣的努力，一方面可以幫助化工行業脫離目前高能耗、高污染、生產技術陳舊的現狀，提高其研發和生產水平，更好的為人民生活造福。

參考文獻：

[1]張軍，羅德敬，徐飛.化學工程與工藝中的自動化發展趨勢[J].四川水泥，2016（11）：245-245.

[2]張梅.分析化學工程與工藝中的自動化發展趨勢[J].中國化工貿易，2017，9（12）.

[3]于德民.淺談化工企業電氣自動化控制設備的可靠性[J].化學工程與裝備，2016（12）：180-181.

[4]曲錚，董長勝，于立文.化學工程與工藝中的自動化發展趨勢探討[J].工程技術：引文版，2017（1）：00022-00022.