董瑞華(甘肅能源化工職業(yè)學(xué)院,甘肅 蘭州 730046)
精細(xì)化工過程控制技術(shù)的發(fā)展動向
董瑞華(甘肅能源化工職業(yè)學(xué)院,甘肅 蘭州 730046)
精細(xì)化工市場的發(fā)展,對產(chǎn)品的質(zhì)量要求及日常需求也在不斷發(fā)生著變化,使目前精細(xì)化工主要采取小批量方式進行生產(chǎn),這個生產(chǎn)過程體現(xiàn)出間歇性、時變性及工藝復(fù)雜的特點。與此同時,很多精細(xì)化工材質(zhì)都存在著毒性與腐蝕性,所以針對精細(xì)化工的流程環(huán)節(jié)進行控制是非常重要的。為了保證精細(xì)化工的水平,可以對精細(xì)化工的技術(shù)特點和發(fā)展趨勢進行適當(dāng)分析。本文將了解精細(xì)化工過程控制技術(shù)的發(fā)展動向,明確精細(xì)化工的技術(shù)特點,結(jié)合國外先進的技術(shù)經(jīng)驗,促進對精細(xì)化工程控制技術(shù)的嚴(yán)格把關(guān)提出合理化建議。
精細(xì)化工;過程控制;技術(shù)特點;發(fā)展動向
精細(xì)化工在發(fā)展的過程中主要是以市場為導(dǎo)向,重點的核心內(nèi)容是高新技術(shù),其中涵蓋著層次多、批量小的生產(chǎn),隨著國家對精細(xì)化需求的攀升,縱觀其發(fā)展的歷程,從已經(jīng)過去的幾年時間里,逐漸實現(xiàn)了商品化化學(xué)產(chǎn)品轉(zhuǎn)換為功能化化學(xué)產(chǎn)品,生產(chǎn)的規(guī)模也逐漸由大變小,加上競爭模式的轉(zhuǎn)變,使得精細(xì)化工在技術(shù)和市場需求的共同作用下進一步拓展了發(fā)展的空間。目前,化工產(chǎn)業(yè)中的精細(xì)化工所占比重較大,但是相比之下規(guī)模較小,其中還包含著間歇性生產(chǎn)過程及復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)節(jié),導(dǎo)致精細(xì)化工的信息化和自動化水平始終停滯不前,和發(fā)達(dá)國家相比還存在巨大差距。由此看來,研究精細(xì)化工過程控制技術(shù)的發(fā)展動向具有長遠(yuǎn)的現(xiàn)實意義,因此國家應(yīng)該重視提高精細(xì)化工的自動化水平。
1.1 生產(chǎn)規(guī)模小、品種繁多、換代周期短
國家的精細(xì)化工所涉及的行業(yè)多達(dá)幾十個,產(chǎn)品的類型復(fù)雜多樣,因此體現(xiàn)出較強的專用性,因此其生產(chǎn)的規(guī)模較小。隨著精細(xì)化工的市場需求日漸變化,縮短了產(chǎn)品的使用壽命,又因為產(chǎn)品的更新?lián)Q代較為頻繁,使得目前的產(chǎn)品不斷推陳出新。頻繁變化的市場需求逐漸縮短了精細(xì)化工的生產(chǎn)周期,所以在這個過程中提高了研發(fā)的效率。所以在精細(xì)化工開發(fā)的階段注重對生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)的采集,同時盡量減少試驗的次數(shù),能夠?qū)@得的可用數(shù)據(jù)進行處理并分析。
1.2 間歇性和半連續(xù)性
間歇性和半連續(xù)性的特點重點是在市場需求不斷改變的過程中體現(xiàn)出來,目前的精細(xì)化工生產(chǎn)規(guī)模還處于起步階段,大多采用了半連續(xù)性生產(chǎn)的主要模式來確保產(chǎn)品的質(zhì)量問題。產(chǎn)品自身的工藝參數(shù)會隨時間的變化而變化,以至于整個生產(chǎn)的過程也呈現(xiàn)出動態(tài)的特點,所以應(yīng)該足夠重視控制系統(tǒng)的適應(yīng)能力,并且積極的關(guān)注調(diào)節(jié)范圍。
1.3 流程環(huán)節(jié)復(fù)雜、勞動強度高
目前的精細(xì)化工多是采用了間歇性生產(chǎn)技術(shù)來加以操作,但是整個過程中的流程繁多,目前精細(xì)化工的自動化水平處于低水平階段,因此在某種程度上增大了工作人員的勞動力度。
2.1 計算機技術(shù)的應(yīng)用
傳統(tǒng)的精細(xì)化工過程控制,由于對成本的分析,利用儀表來關(guān)注整個生產(chǎn)過程,自動化程度較為低下。目前,計算機和自動化技術(shù)趨向完善,同時市場上關(guān)于精細(xì)化流程的精度控制采用自動化技術(shù)來完成相關(guān)操作是發(fā)展到一定階段的必然趨勢。
2.2 自動批量方向的發(fā)展
精細(xì)化工間歇性的生產(chǎn)特點使其在生產(chǎn)過程中只能采用一次投料的方式來完成,利用批量的方式在每一次結(jié)束了生產(chǎn)過程之后才會進行下一個批次的生產(chǎn),這樣循環(huán)往復(fù)的過程,綜合了眾多的細(xì)節(jié)流程。伴隨著間歇性的特點,有一大部分操作主要是進行重復(fù)的投料與開關(guān)機,這個間歇性的生產(chǎn)只是要求通過預(yù)定的參數(shù)和相關(guān)的流程來完成任務(wù)即可,這樣簡便了操作的流程,也為自動化過程控制帶來了方便。
2.3 智能化過程控制技術(shù)
精細(xì)化工的生產(chǎn)流程大多采用了事先設(shè)定的控制方法來完成相應(yīng)工作,無論是溫度、速度還是壓力等參數(shù)都經(jīng)過了事先安排,這樣的控制過程可以保證每一個批次生產(chǎn)過程基本一樣。實際生產(chǎn)中還需要考慮其他因素的影響。以往的方式都是由操作人員進行實時干預(yù),所以獲取的效果也多是取決于工作人員的技術(shù)水平,使每一個批次上的產(chǎn)品質(zhì)量不同。間歇性生產(chǎn)的過程沒有穩(wěn)定的工作點,導(dǎo)致多數(shù)精細(xì)化工生產(chǎn)都是一個動態(tài)的變化過程,其中的環(huán)境參數(shù)也是隨著時間不斷變化,從而無法保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
2.4 綜合性控制方向發(fā)展
精細(xì)化工的生產(chǎn)過程質(zhì)量波動的產(chǎn)生在所難免,在統(tǒng)計的時候,控制過程能夠?qū)φw作出綜合評價,從而根據(jù)實際信息對生產(chǎn)過程中的異常情況進行預(yù)判,從而采取適當(dāng)?shù)呐e措來進行修復(fù),保證生產(chǎn)過程的受控。伴隨著數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的逐漸普及,加工過程中的數(shù)量信息也趨向龐大,因此可以利用相關(guān)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)對所有參數(shù)進行分析,以此保證產(chǎn)品的質(zhì)量,對生產(chǎn)過程實時監(jiān)控。
精細(xì)化工過程控制就是為了更好的適應(yīng)市場需求,體現(xiàn)出間歇性和復(fù)雜化特點,從而促使整個生產(chǎn)流程變得復(fù)雜。為了確保生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量,應(yīng)該提高自動化水平,通過先進技術(shù)來提高生產(chǎn)過程中的控制能力,努力做到生產(chǎn)過程的問題控制,及時處理其中的不足,保證精細(xì)化工的生產(chǎn)質(zhì)量。
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董瑞華(1982-),男,甘肅通渭人,本科,研究方向:化工工藝教學(xué)、實習(xí)實訓(xùn)指導(dǎo)。