洪箭

摘 要：化學在人們的日常生活中無處不在，因此提升化學研究與生產的水平，是提升人們生活水平與國家工業(yè)水平的關鍵。在當下我國技術與經濟快速發(fā)展和謀求社會轉型的背景下，提升我國的化學研究與化工生產水平，是提升我國工業(yè)水平從而加速我國轉型的關鍵所在。而自動化技術對于提升化學研究與化工生產水平非常有幫助，因此研究自動化技術在化學中的應用，是提升我國化學生產力的重要手段。本文研究化學工程與工藝自動化的發(fā)展創(chuàng)新進行探討。

關鍵詞：化學工程;化工生產;自動化;發(fā)展趨勢

1 化學工程與工藝

1.1 概念

化學工程是指利用化學反應中的各種原理進行工業(yè)生產的過程，在人們的日常生活中的很多部分都是化學工程的產物。例如石油化工所生產的汽油、化纖制品、塑料等;冶金工業(yè)中生產的各種合金;藥理學中生產的各種藥物以及軍事領域生產的彈藥、炸藥等。正是因為化學在生活中無處不在，化學工程與其生產工藝才能夠決定一個國家的技術與經濟水平。而化工生產中的生產工藝又直接決定了化工生產的產品質量與效率，因此提升化工生產的效率，是提升我國化工領域生產水平，乃至提升我國工業(yè)技術水平的關鍵。

1.2 應用技術

1.2.1 MES系統(tǒng)

MES是生產管理系統(tǒng)的一種，主要用于對出廠產品進行分類、包裝、管理等操作。目前我國已有部分化工生產企業(yè)應用MES生產管理系統(tǒng)，可實現(xiàn)以分鐘為單位的產品與產能的實時跟蹤，這可以提升化工生產中產品管理工作的效率，提升對產品分類匯總工作的速度同時降低出錯率。MES不但可以實現(xiàn)自動化的產品管理工作，還可以提供對設備故障自動化檢測的功能，通過對設備故障的自動化檢測，MES可為維修人員提供維修方案與建議，從而簡化維修工作的流程，提升其工作效率，對于提升化工生產企業(yè)的效益也很有幫助。

1.2.2 DCS技術

DCS是一種智能控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)生產過程的分散操作，以提升生產效率。DCS系統(tǒng)包括生產數據的記錄、管理與共享;同時借助自動操作設備可以實現(xiàn)對部分生產過程的遠程控制。此外，DCS的檢測功能可以在生產線發(fā)生故障時及時報警并采取相應的應急措施，對于化工產這種環(huán)節(jié)較多又有危險性的生產來說，應用DCS系統(tǒng)可在很大程度上實現(xiàn)生產過程自動化，對于提升生產效率和降低風險有很大幫助。

2 化學工程與工藝中自動化技術的發(fā)展趨勢

2.1 清潔化

環(huán)境問題一直是世界各國重視的問題，特別是近年來由于人類活動頻繁導致的環(huán)境污染已經嚴重影響了人類的生存環(huán)境，因此很多國家開始重視環(huán)保和生態(tài)環(huán)境的治理，出臺了大量治理與恢復環(huán)境的政策，我國也不例外。而化工生產便是對環(huán)境造成較大污染的工業(yè)生產之一，化工生產中所產生的廢水、廢氣、廢渣等都有可能對環(huán)境造成破壞，在當前倡導保護環(huán)境的背景下，控制化工生產中的生產流程與生產工藝，是降低化工生產對環(huán)境造成污染的關鍵。

通?；どa對環(huán)境造成污染的方式有兩種，一種是生產過程自身存在污染物，例如稀土金屬的提煉或某些有毒有害物質的生產等，這些化工生產環(huán)節(jié)因其技術水平限制，難以達到對環(huán)境不造成污染。而另一種污染方式為生產環(huán)節(jié)中控制不嚴格，生產效率低下導致的污染物排放過量，這種污染方式則可以通過自動化技術解決。自動化技術使用機械控制生產過程，相較于人工控制生產，具有精確度更高的優(yōu)勢。因此在化工生產中應用自動化技術，可精確地控制生產過程中原材料的量，大幅提升生產效率，避免因原材料浪費導致的環(huán)境污染。

自動化技術在降低化工生產污染的另一個途徑就在于其可以代替人工勞動，傳統(tǒng)的由人工控制生產的過程中，容易出現(xiàn)因人員操作不規(guī)范導致的污染物隨意排放問題。但人的行為具有很大的自主性，因此監(jiān)管也難以控制。而自動化技術的生產流程提前設定，機械的工作方式也是固定的，因此不存在因不規(guī)范操作導致污染物隨意排放的問題，從這一角度上說，應用自動化技術確實可以降低因不可控因素導致的環(huán)境污染。

2.2 全面化

當前的化工生產中雖然應用了自動化技術，但目前的自動化技術僅能作為對人工生產的輔助，尚不能做到真正的“自動生產”。而目前結合人工智能技術的全面自動化技術是研究的熱點之一，人工智能技術旨在使用機械模擬人的動作，應用了人工智能技術的機械可以在很大程度上代替人類。當人工智能技術進一步成熟時，人們可以期待在化工生產的自動化工藝中應用人工智能技術，從而讓人工智能代替人類控制化工生產，進一步解放人類的勞動?；どa是一種危險性較高的行業(yè)，很多種類的化學制品在生產過程中會涉及到對人體有毒有害物質，從事化工生產的工人長時間處于這種環(huán)境中會不可避免地對其健康造成影響，同時涉及到危險化學品的生產流程一旦出現(xiàn)問題很有可能造成人身事故。而全面應用結合人工智能的自動化技術后，化工生產中的危險環(huán)節(jié)可以由智能機械自動進行，或是由生產工人在安全的地區(qū)操作機械進行。這種全面自動化的生產方式不但可以降低生產工人的勞動負擔，也能夠避免其接觸危險化學品對健康造成影響或遇到意外事故，真正地實現(xiàn)生產人性化的同時進一步提升生產力。

2.3 網絡化

互聯(lián)網技術是當下的熱門技術，互聯(lián)網技術具有強大的信息傳輸與共享的優(yōu)勢，可以無視空間的限制將客戶端鏈接起來，因此將互聯(lián)網技術應用到自動化化工生產中，是一種全新的發(fā)展方向，對于進一步提升化工生產的生產力有很大貢獻?；ヂ?lián)網的最大優(yōu)勢在于隨時隨地獲取信息，而化工生產中也存在需要信息支持的部分，例如生產方案的制定與材料比例的控制等。而將化工生產的自動化設備網絡化，可使其在生產過程中自動聯(lián)網獲取最優(yōu)的生產方案，從而提升生產企業(yè)的經濟效益。同時，在互聯(lián)網中獲取到的信息，結合人工智能技術，可以建立面向用戶的專家咨詢系統(tǒng)，使生產設備可以解答用戶提出的問題，或是結合用戶的建議調整生產方案，從而使生產設備在自動化的同時做到智能化。

2.4 創(chuàng)新化

創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的不竭動力，也是化工行業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要方向。在未來化工和過程自動化的發(fā)展過程中，必須注重科技創(chuàng)新，以創(chuàng)新滿足市場需求，以創(chuàng)新促進技術發(fā)展，以創(chuàng)新促進經濟發(fā)展和企業(yè)進步。例如，蒸餾是目前化工生產中最常用的蒸餾方法。它是化工生產中必不可少的重要組成部分。通過使用一定的自動化設備和管理系統(tǒng)，加強對精餾過程的控制和管理，提高精餾效率和轉化率。

2.5 現(xiàn)代化

化學工程是一門專業(yè)的綜合性學科，是物質社會中綜合分解和能量傳遞的過程，是在當今生產技術中占有重要地位的科學技術。加強化工工程和過程的自動化水平，可以提高化工工業(yè)的發(fā)展水平，也是經濟社會發(fā)展的需要。新形勢下在新的背景下，工業(yè)化程度、工業(yè)化的日益增長的需求，已成為現(xiàn)代化的重要方向的化學工程和工業(yè)自動化的發(fā)展，現(xiàn)代社會的方向發(fā)展，更好地促進水平的化學工業(yè)和其他產業(yè)的聯(lián)系，更好地促進各行各業(yè)的共同發(fā)展和提升。

3 結束語

本文對化學工程與工藝中自動化技術的發(fā)展趨勢進行了研究?；瘜W工程對于國計民生有很大的影響，目前化工生產中應用的自動化技術主要有MES系統(tǒng)與DCS技術，當前我國的化工生產自動化還處于初級階段，需要進一步發(fā)展以提升產能。在未來，化工生產將朝著清潔化、全面化與網絡化等方向發(fā)展?；どa是工業(yè)生產的根基之一，因此我國應當重視在化工生產中應用先進技術，從而全面提升國家整體水平。

參考文獻：

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