李耀林(山東新和成藥業(yè)有限公司,山東 濰坊 261000)
精細(xì)化工過(guò)程控制技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)研究
李耀林(山東新和成藥業(yè)有限公司,山東 濰坊 261000)
市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)著精細(xì)化工市場(chǎng)的發(fā)展,人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展對(duì)生活質(zhì)量要求也不斷提高,世界各國(guó)都將化學(xué)工業(yè)精細(xì)化作為重點(diǎn)戰(zhàn)略,精細(xì)化工已然成為發(fā)達(dá)國(guó)家科技與生產(chǎn)發(fā)展的重要標(biāo)志,是綜合國(guó)力的重要表現(xiàn)。精細(xì)化工材料質(zhì)量的可靠性也是對(duì)化工流程的重要指示,要嚴(yán)加監(jiān)管過(guò)程控制技術(shù)的關(guān)卡。文章通過(guò)分析精細(xì)化工的現(xiàn)狀、影響精細(xì)化工的因素、精細(xì)化工過(guò)程控制技術(shù)的特點(diǎn)以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),指出明確的化學(xué)工業(yè)精細(xì)化的發(fā)展方向,在過(guò)程控制技術(shù)方面的提高,對(duì)化工產(chǎn)業(yè)有著重要意義。
精細(xì)化工;過(guò)程技術(shù);發(fā)展趨勢(shì)
精細(xì)化工生產(chǎn)規(guī)模逐漸增大,尤其是近年來(lái)精細(xì)化工生產(chǎn)過(guò)程在化學(xué)工業(yè)的比重漸漸加大,但是目前來(lái)看,精細(xì)化工沒有很大的規(guī)模,而間歇批量生產(chǎn)和過(guò)程特性復(fù)雜也對(duì)控制技術(shù)的發(fā)展有不利的影響。結(jié)合精細(xì)化工生產(chǎn)過(guò)程的特點(diǎn)和控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì),提高精細(xì)化工生產(chǎn)的自動(dòng)化水平,對(duì)于提高精細(xì)化工過(guò)程控制技術(shù)水平和長(zhǎng)久發(fā)展有重要價(jià)值和意義。
精細(xì)化工過(guò)程的控制技術(shù)也可以在集成控制、自動(dòng)批量生產(chǎn)控制、綜合性統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制以及優(yōu)化控制多種控制技術(shù)方式的選擇上根據(jù)化工生產(chǎn)需要針對(duì)性地科學(xué)選擇。精細(xì)化工過(guò)程控制技術(shù)結(jié)合到現(xiàn)實(shí)的實(shí)際總結(jié)出生產(chǎn)過(guò)程控制的特點(diǎn)主要有:精細(xì)化工生產(chǎn)規(guī)模小、品類多樣、換代周期短;精細(xì)化工呈現(xiàn)顯著間歇性、半連續(xù)性的特點(diǎn);精細(xì)化工的生產(chǎn)流程比較繁多,操作流程復(fù)雜,且需要投入的勞動(dòng)力度也較大。精細(xì)化工生產(chǎn)規(guī)模小、品類多樣、換代周期短。精細(xì)化工不是單一的一種,而是在多種行業(yè)涉及廣泛,產(chǎn)品的類型具有復(fù)雜性和多樣性,因此專業(yè)化性質(zhì)明顯,所以不適合大規(guī)模生產(chǎn)??萍嫉牟粩噙M(jìn)步使得化工產(chǎn)品更新?lián)Q代快,影響了化工產(chǎn)品的市場(chǎng)壽命,市場(chǎng)需求量的變化對(duì)精細(xì)化工產(chǎn)品的使用壽命也有很大的制約作用,這就決定了精細(xì)化工過(guò)程控制技術(shù)的生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品種類。精細(xì)化工呈現(xiàn)顯著間歇性、半連續(xù)性的特點(diǎn)。市場(chǎng)需求的變化影響精細(xì)化工控制技術(shù)的生產(chǎn)操作,規(guī)模的大小對(duì)精細(xì)化工產(chǎn)品質(zhì)量方面要求也不同,控制技術(shù)的動(dòng)態(tài)性、變化幅度方面以及工作環(huán)境的穩(wěn)定性方面都對(duì)其影響很大。精細(xì)化工的生產(chǎn)流程比較繁多,操作流程復(fù)雜,需投入的勞動(dòng)力度大。大多數(shù)精細(xì)化工所采用的生產(chǎn)工藝為間歇性生產(chǎn),流程復(fù)雜,操作難度大,對(duì)控制技術(shù)的要求大造成對(duì)參與精細(xì)化工生產(chǎn)的工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度的增大。
國(guó)際現(xiàn)狀:科技和工業(yè)各部門的發(fā)展回快化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,西方發(fā)達(dá)國(guó)家將精細(xì)化工控制技術(shù)推到國(guó)家產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的重點(diǎn),可見其對(duì)精細(xì)化工控制技術(shù)的重要性,通過(guò)發(fā)展技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)精細(xì)化工的原料和技術(shù)先備條件。由于近年來(lái)能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題,自然生態(tài)問(wèn)題的出現(xiàn),各國(guó)對(duì)精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展力度也不斷加大,加大科研力度,研發(fā)新產(chǎn)品,尋找精細(xì)化工能源替代品。發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)精細(xì)化工技術(shù)控制外流形成技術(shù)壟斷,這對(duì)于發(fā)展中國(guó)家形成一種壓力。
國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀:我國(guó)精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)起步比西方發(fā)達(dá)國(guó)家晚,改革開放以來(lái),我國(guó)加大在精細(xì)化工過(guò)程控制技術(shù)方面的發(fā)展,現(xiàn)如今在精細(xì)化工行業(yè)內(nèi)形成了比較完整的工業(yè)體系。相對(duì)于石油、石化和基礎(chǔ)化工等大型化工生產(chǎn)過(guò)程,精細(xì)化工這一化工生產(chǎn)過(guò)程生產(chǎn)的產(chǎn)品一般有特定功能、附加價(jià)值,且一般批量不大,品種多樣,系列化生產(chǎn)多。在化學(xué)工業(yè)中,精細(xì)化生產(chǎn)過(guò)程比重逐漸加大,國(guó)內(nèi)的精細(xì)化工生產(chǎn)綜合自動(dòng)化水平低下,這對(duì)行業(yè)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益有不利的影響。我國(guó)針對(duì)精細(xì)化工的發(fā)展瓶頸,將商品化學(xué)產(chǎn)品轉(zhuǎn)換成功能化學(xué)品,從一味的追求價(jià)值競(jìng)爭(zhēng)向質(zhì)量競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)變,結(jié)合技術(shù)與市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)精細(xì)化工的進(jìn)一步發(fā)展。相比與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的精細(xì)化工過(guò)程控制技術(shù),我國(guó)的控制技術(shù)明顯不足,在對(duì)精細(xì)化工過(guò)程控制技術(shù)的投入要不斷加大才能在國(guó)際上占據(jù)有利地位。
當(dāng)前精細(xì)化過(guò)程控制技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)逐步向著計(jì)算機(jī)化自動(dòng)化方向發(fā)展,控制技術(shù)在化工產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)方式也向自動(dòng)批量方向發(fā)展,精細(xì)化工控制技術(shù)逐步實(shí)現(xiàn)智能化,做到脫離單一控制方向朝著綜合性控制方向發(fā)展。要在明確精細(xì)化工技術(shù)特點(diǎn)后,總結(jié)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)精細(xì)化工過(guò)程控制技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)有正確的認(rèn)識(shí)。
2.1 精細(xì)化工控制技術(shù)計(jì)算機(jī)化
傳統(tǒng)的精細(xì)化過(guò)程控制模式中看重化工產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,為了節(jié)約生產(chǎn)成本采用儀表方式實(shí)現(xiàn)精細(xì)化工控制,這種過(guò)程效率低,嚴(yán)重制約了精細(xì)化工過(guò)程中控制技術(shù)的自動(dòng)化生產(chǎn)水平。當(dāng)今全球化信息化的時(shí)代,計(jì)算機(jī)水平的提高帶動(dòng)各個(gè)行業(yè)的計(jì)算機(jī)化,自動(dòng)化技術(shù)的成熟也為精細(xì)化工過(guò)程控制提供很好的條件,精細(xì)化工控制技術(shù)逐漸向計(jì)算機(jī)化趨勢(shì)邁進(jìn)。
2.2 精細(xì)化工過(guò)程控制技術(shù)自動(dòng)批量發(fā)展
傳統(tǒng)的精細(xì)化工間歇性生產(chǎn)采用投料的方式,循環(huán)往復(fù)地分批生產(chǎn)產(chǎn)品,這種生產(chǎn)過(guò)程效率不高,重復(fù)性操作頻繁,開關(guān)機(jī)的頻率也會(huì)造成化工生產(chǎn)機(jī)器的損耗,采用自動(dòng)批量的控制方式可以降低原有模式的不足,同時(shí)也可鞏固計(jì)算機(jī)控制。
2.3 精細(xì)化工過(guò)程控制技術(shù)智能化
精細(xì)化工不僅受原先設(shè)定的控制策略生產(chǎn)化工產(chǎn)品,在內(nèi)部因素與外部環(huán)境的雙重作用下會(huì)產(chǎn)生不同的影響。精細(xì)化工操作人員的技術(shù)水平使每批產(chǎn)品的質(zhì)量也不相同,使參考數(shù)據(jù)受到影響,質(zhì)量得不到統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)保證。智能化控制技術(shù)能夠使精細(xì)化工產(chǎn)品的質(zhì)量控制在一定的水平,保證產(chǎn)品的可靠性。
2.4 精細(xì)化工過(guò)程控制技術(shù)的綜合性控制方向
精細(xì)化工在生產(chǎn)化工產(chǎn)品的開始、生產(chǎn)過(guò)程直到生產(chǎn)結(jié)束會(huì)對(duì)生產(chǎn)工藝與實(shí)際有偏差,實(shí)際操作不能僅僅依賴經(jīng)驗(yàn)和理論,要科學(xué)地進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行綜合分析,對(duì)結(jié)果也針對(duì)性綜合評(píng)價(jià)。加大對(duì)數(shù)據(jù)收集分析的投入力度,對(duì)生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行科學(xué)判斷從而推動(dòng)精細(xì)化工控制技術(shù)的科學(xué)發(fā)展,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量也有一定的技術(shù)支持力量。
創(chuàng)新和發(fā)展精細(xì)化工過(guò)程控制技術(shù)要充分發(fā)揮科學(xué)技術(shù)的魅力,在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,科技支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展的背景下,精細(xì)化工控制技術(shù)要立足當(dāng)下發(fā)展現(xiàn)狀的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì),綜合考慮精細(xì)化工控制技術(shù)的發(fā)展所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn),對(duì)發(fā)展趨勢(shì)有科學(xué)地認(rèn)識(shí),指導(dǎo)精細(xì)化工生產(chǎn)的高品質(zhì)、高效率的發(fā)展以確保精細(xì)化工的生產(chǎn)質(zhì)量。
[1]時(shí)廣超.石油化工過(guò)程先進(jìn)控制技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].黑龍江科技信息.2016.
[2]董瑞華.精細(xì)化工過(guò)程控制技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向[J].化工管理.2017.
[3]沈金國(guó).石油化工過(guò)程人工介入控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J].湘潭大學(xué).2004.
李耀林(1982-),男,漢族,研究生。