袁 慶，康先祿

（浙江康牧藥業(yè)有限公司，浙江嵊州 312400）

精細化工過程控制技術(shù)的發(fā)展動向

袁 慶，康先祿

（浙江康牧藥業(yè)有限公司，浙江嵊州 312400）

隨著社會主義市場經(jīng)濟的發(fā)展，人們對精細化工產(chǎn)品的需求提升。但是精細化工產(chǎn)品的生產(chǎn)操作流程比較復(fù)雜、工足量大、生產(chǎn)加工步驟復(fù)雜，且存在一些有毒有害、易燃易爆物質(zhì)。因此，為了保證精細化工廠產(chǎn)品的有效生產(chǎn)，需要相關(guān)人員加強對產(chǎn)品生產(chǎn)過程控制技術(shù)的研究。結(jié)合精細化工過程控制特點、關(guān)鍵技術(shù)、控制需求，在分析精細化工發(fā)展存在問題的基礎(chǔ)上，具體分析精細化工過程控制技術(shù)的發(fā)展動向。

精細化工；控制技術(shù)；發(fā)展動向

精細化工生產(chǎn)過程以高新技術(shù)的發(fā)展為前提，以社會主義市場經(jīng)濟發(fā)展需求為基本導(dǎo)向，以產(chǎn)品的高附加值、系列化、多類型、特定功能等為特點的生產(chǎn)。隨著社會的發(fā)展，精細化工生產(chǎn)過程在化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮了越來越重要的作用。但是現(xiàn)階段我國國內(nèi)精細化工生產(chǎn)控制技術(shù)水平不高，在很大程度上影響了精細化工控制的社會經(jīng)濟效益。在這樣的社會發(fā)展情況下，研究精細化工過程控制特點和技術(shù)發(fā)展方向，結(jié)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(guān)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(chǎn)，產(chǎn)品更迭速度快

精細化工產(chǎn)品的生產(chǎn)涉及到三十多個行業(yè)，且生產(chǎn)的品種類型眾多，有特定的性能和應(yīng)用范圍。但是在社會主義市場經(jīng)濟的多變下，精細化工的市場壽命縮短，出現(xiàn)了小批量和多品種的發(fā)展趨向。市場快速發(fā)展對精細化工產(chǎn)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(fā)和研究，盡可能縮小實驗的規(guī)模，提升精細化工產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。為此，精細化工產(chǎn)品過程控制需要提升精細化工程測量和數(shù)據(jù)采集手段，應(yīng)用最短的時間和最先進的手段來獲得更多的數(shù)據(jù)信息，建立精細化工過程控制模型，應(yīng)用模擬仿真技術(shù)進行工藝的研發(fā)。另外，基于市場需求變化對精細化工生產(chǎn)裝置靈活性的要求，需要實現(xiàn)精細化工產(chǎn)品的柔性生產(chǎn)，并根據(jù)不同產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝路線和操作流程要求，開發(fā)更多計算機控制軟件。

1.2 間歇性和半連續(xù)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(chǎn)品生產(chǎn)批量比較小，因而應(yīng)用間歇半連續(xù)生工藝。這種工藝的應(yīng)用下，產(chǎn)品的生產(chǎn)是按批進行的，經(jīng)過多重操作工序來實現(xiàn)產(chǎn)品的生產(chǎn)運行。產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝參數(shù)會隨著時間的變化而發(fā)生變化，是一種動態(tài)化生產(chǎn)。為此，要求精細化工生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)要有很好的社會適應(yīng)性，并要采取有效措施拓寬精細化工生產(chǎn)工作范圍。

1.3 精細化工過程控制工藝流程復(fù)雜

精細化工生產(chǎn)過程操作采用的間歇半連續(xù)工藝，生產(chǎn)流程操作比較復(fù)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(chǎn)品的生產(chǎn)會引起一連串的化學(xué)反應(yīng)，工藝介質(zhì)的形態(tài)呈現(xiàn)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(wěn)定的特點。

2 精細化工發(fā)展存在問題

現(xiàn)階段我國精細化工行業(yè)發(fā)展技術(shù)設(shè)備落后、技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品生產(chǎn)周期比較長、受多種因素的影響對新型產(chǎn)品的研發(fā)力度不夠、精細化工產(chǎn)品過程控制缺乏創(chuàng)新，難以形成科學(xué)有效的社會競爭力。影響精細化工產(chǎn)品生產(chǎn)的重要因素是環(huán)境污染，表現(xiàn)在一些企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)盲目追求經(jīng)濟效益的實現(xiàn)，忽視了對環(huán)境的保護，影響精細化工可持續(xù)發(fā)展。

3 精細化工過程控制技術(shù)的發(fā)展動向

3.1 精細化工過程控制從傳統(tǒng)控制向計算機控制的轉(zhuǎn)變，提升自動化水平

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

3.2 精細化工程過程控制方式實現(xiàn)自動批量發(fā)展

精細化工過程是間歇生產(chǎn)過程，是產(chǎn)出和投入的交替生產(chǎn)，產(chǎn)品往往會以批量的方式進行生產(chǎn)。精細化工間歇生產(chǎn)過程的特點是周期性和產(chǎn)品批量生產(chǎn)，且在每次生產(chǎn)之后還需要重新添加新的材料，按照相應(yīng)的指標設(shè)定重復(fù)生產(chǎn)。間歇生產(chǎn)操作需要在之前設(shè)計好生產(chǎn)方案、具體操作步驟和工藝參數(shù)。伴隨精細化工產(chǎn)品生產(chǎn)小規(guī)模、多品種的發(fā)展，需要提升間歇生產(chǎn)過程的柔性，為此在精細化工過程控制系統(tǒng)上，則是需要結(jié)合生產(chǎn)產(chǎn)品的不同類型設(shè)置不同的配方，從而實現(xiàn)不同精細化工產(chǎn)品的自動化、批量化生產(chǎn)。

3.3 精細化工過程控制技術(shù)實現(xiàn)智能化發(fā)展

精細化工過程生產(chǎn)采用的是預(yù)先設(shè)定的方式，在生產(chǎn)之前就對產(chǎn)品的生產(chǎn)溫度、速度、壓力等參數(shù)信息進行設(shè)定，使得生產(chǎn)產(chǎn)品有著很高的相似性。隨著社會科技的發(fā)展，精細化工生產(chǎn)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(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，且操作人員的操作水平對產(chǎn)品最終質(zhì)量也有著很大的干預(yù)，PID過程控制方式比較狹窄，無法在參數(shù)變化大的情況下保證精細化工產(chǎn)品質(zhì)量。為此，可以應(yīng)用迭代學(xué)習(xí)控制思想，實現(xiàn)對精細化工過程生產(chǎn)參數(shù)的有效校正和控制，有效解決精細化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程工藝參數(shù)運行軌跡跟蹤問題，減少外界因素和人工操作對產(chǎn)品最終質(zhì)量影響。

3.4 精細化工過程控制實現(xiàn)綜合控制發(fā)展

現(xiàn)階段，精細化工生產(chǎn)過程產(chǎn)品質(zhì)量一般在生產(chǎn)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(jīng)驗主義操作的現(xiàn)象，無法保證產(chǎn)品質(zhì)量。統(tǒng)計過程控制理論作為一種科學(xué)的數(shù)理統(tǒng)計方法，能夠?qū)Ξa(chǎn)品生產(chǎn)全過程進行有效的分析和評價，從而及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)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(chǎn)控制中統(tǒng)計過程控制理論一般應(yīng)用在數(shù)據(jù)驅(qū)動工程監(jiān)測、復(fù)雜物性闡述測量、產(chǎn)品生產(chǎn)全過程判斷、產(chǎn)品質(zhì)量預(yù)測等方面。

3.5 精細化工過程控制實現(xiàn)綠色發(fā)展

在科學(xué)發(fā)展觀的深入發(fā)展下，精細化工過程控制也要按照節(jié)能減排的發(fā)展要求實現(xiàn)綠色化發(fā)展。精細化工生產(chǎn)過程的綠色化發(fā)展具體是表現(xiàn)在實現(xiàn)精細化工產(chǎn)品生產(chǎn)的精細化，按照自然生態(tài)發(fā)展要求實現(xiàn)對精細化工產(chǎn)品生產(chǎn)資源和能源的重復(fù)應(yīng)用，減少化工產(chǎn)品生產(chǎn)對周圍環(huán)境的污染和破壞，進一步促進精細化工生產(chǎn)安全實現(xiàn)。化學(xué)工業(yè)的發(fā)展需要消耗大量的能源和資源，為此，實現(xiàn)精細化工產(chǎn)品生產(chǎn)的綠色化發(fā)展還能夠為其他企業(yè)的綠色化實現(xiàn)創(chuàng)造良好的條件支持。

3.6 精細化工過程控制從參數(shù)越限連鎖報警向綜合性安全保護控制發(fā)展

精細化工過程控制中的工藝介質(zhì)一般具有一定的腐蝕性和毒性，是易燃易爆的化學(xué)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(guān)人員采取有效的措施加強對精細化工過程控制技術(shù)應(yīng)有的安全保護和安全控制。傳統(tǒng)精細化工過程控制系統(tǒng)一般只能對溫度、流量、位置、壓力等工藝參數(shù)進行越限報警，在繼電邏輯保護系統(tǒng)可靠性無法保證的情況下會出現(xiàn)精細化工過程控制異?，F(xiàn)象。為此，需要結(jié)合精細化工過程特點，采取最新技術(shù)形式提高精細化工過程安全可靠性，加強對事故的提前預(yù)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(tǒng)的配合能夠保證精細化工工藝的安全穩(wěn)定運行。

4 結(jié)束語

綜上所述，受精細化工生產(chǎn)過程控制間歇性、復(fù)雜性因素以及市場發(fā)展需求的影響，精細化工生產(chǎn)過程控制工作面臨更多的挑戰(zhàn)。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(guān)人員結(jié)合實際加強對先進控制算法、設(shè)備設(shè)施和技術(shù)的綜合應(yīng)用，從而有效提升精細化工生產(chǎn)控制質(zhì)量。

[1] 董瑞華.精細化工過程控制技術(shù)的發(fā)展動向[J].化工管理，2017，（3）：98.

[2] 劉萬升.探究精細化工過程控制安全技術(shù)的發(fā)展動向[J].科技展望，2015，（1）：44.

[3] 吳志超.淺議精細化工生產(chǎn)企業(yè)成本控制[J].會計師，2015，（7）：37-38.

[4] 鄒志云，王志甄，孟磊，等.精細化工過程系統(tǒng)工程技術(shù)的若干發(fā)展趨勢探討[J].計算機與應(yīng)用化學(xué)，2016，（10）：1050-1054.

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