呂艷霞

摘要∶化學(xué)是重要的自然學(xué)科之一，在日常生活、工業(yè)生產(chǎn)與科學(xué)研究中有廣泛用處，而近年來(lái)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展使得化學(xué)學(xué)科的研究與應(yīng)用手段 有了全新的突破。其中，以自動(dòng)化技術(shù)為代表的自動(dòng)化化學(xué)工程使得化工生產(chǎn)中的很多流程被機(jī)械所代替，這使得化工生產(chǎn)中的人力勞動(dòng)得以解放，進(jìn)一步提升了化工生產(chǎn)的水平。因此，本文對(duì)自動(dòng)化的化學(xué)工程與工藝的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探究。

關(guān)鍵詞∶化學(xué)工程：化工生產(chǎn)：自動(dòng)化：發(fā)展趨勢(shì)

在化學(xué)學(xué)科中，化學(xué)工程與工藝屬于重要學(xué)科，與現(xiàn)代化學(xué)發(fā)展的關(guān) 聯(lián)性密切，聯(lián)合理論知識(shí)與實(shí)踐，可以生產(chǎn)出較多新物質(zhì)和新產(chǎn)品，對(duì)不同材料進(jìn)行二次加工，提升材料的循環(huán)使用效率，高效應(yīng)用資源和能源。 由于化學(xué)工程與工藝發(fā)展速度快，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)支柱性地位，能 夠有效解決現(xiàn)存環(huán)境問(wèn)題，緩解資源能源緊張問(wèn)題，因此得以廣泛應(yīng)用。

一、化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化的重要性

（一）加強(qiáng)化工生產(chǎn)安全性

化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化，能夠?qū)どa(chǎn)時(shí)故障的自動(dòng)化檢測(cè)與診斷，從而有效保證生產(chǎn)的安全性。相較傳統(tǒng)化工生產(chǎn)過(guò)程中需安排專(zhuān)業(yè)人員負(fù)責(zé)監(jiān)控設(shè)備與儀器運(yùn)行狀態(tài)，自動(dòng)化條件下化工生產(chǎn)安全性更高。隨著化 學(xué)工程與工藝的自動(dòng)化發(fā)展，建立自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠完成對(duì)各種設(shè)備、 儀器的24h 監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并報(bào)警，專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員就具體問(wèn)題進(jìn)行有效處理，從而保證化工生產(chǎn)的穩(wěn)定性與安全性。當(dāng)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)處于工 作狀態(tài)下，就可實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)電子儀表的有效監(jiān)測(cè)，若儀表性能出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)及時(shí)進(jìn)行報(bào)警，協(xié)助專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員完成電子儀表的檢查，同時(shí)為儀表校準(zhǔn)提供真實(shí)依據(jù)。針對(duì)重要的化工車(chē)間，科學(xué)安裝自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)備，同時(shí)在自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中準(zhǔn)確輸人數(shù)據(jù)信息，利用自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)就能夠按照數(shù)據(jù)信息和設(shè)備參數(shù)信息實(shí)現(xiàn)自主監(jiān)控。在發(fā)生緊急危險(xiǎn)故障后，相應(yīng) 參數(shù)就會(huì)發(fā)生變化。此時(shí)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)就能夠按照監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息的具體變化情況，第一時(shí)間完成停車(chē)操作，從而防止緊急危險(xiǎn)事故的發(fā)生，減小事故造成的危害，有效保證化工設(shè)備與技術(shù)工作人員的安全。

（二）貫徹節(jié)能減耗政策

在化工生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)化學(xué)工程與工藝實(shí)施集成操作，科學(xué)創(chuàng)建自動(dòng) 化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠有效提升化工生產(chǎn)效率，切實(shí)保證化工生產(chǎn)的安全性與 穩(wěn)定性。根據(jù)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作情況，結(jié)合化工生產(chǎn)工藝的具體變化實(shí)時(shí)優(yōu)化與調(diào)整工作方案，實(shí)現(xiàn)跟蹤式化工生產(chǎn)管理，減小化工生產(chǎn)能耗，同時(shí)能夠有效控制化工生產(chǎn)污染物的排放。基于此，化學(xué)工程與工藝中自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的有效運(yùn)行，能顯著提升化工生產(chǎn)的效能，有效落實(shí)與貫徹 節(jié)能減耗政策，也促進(jìn)了我國(guó)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展。

二、化學(xué)工程與工藝應(yīng)用技術(shù)

（一）MEs 系統(tǒng)

MEs 是生產(chǎn)管理系統(tǒng)的一種，主要用于對(duì)出廠(chǎng)產(chǎn)品進(jìn)行分類(lèi)、包裝、管理等操作。目前我國(guó)已有部分化工生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)用 MEs 生產(chǎn)管理系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)以分鐘為單位的產(chǎn)品與產(chǎn)能的實(shí)時(shí)跟蹤，這可以提升化工生產(chǎn)中產(chǎn)品管理工作的效率，提升對(duì)產(chǎn)品分類(lèi)匯總工作的速度同時(shí)降低出錯(cuò)率。MEs 不但可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的產(chǎn)品管理工作，還可以提供對(duì)設(shè)備故障自動(dòng)化檢測(cè)的功能，通過(guò)對(duì)設(shè)備故障的自動(dòng)化檢測(cè)，MEs 可為維修人員提供維修方案與建議，從而簡(jiǎn)化維修工作的流程，提升其工作效率，對(duì)于提升化工生產(chǎn)企業(yè)的效益也很有幫助。

（二）DCs 技術(shù)

DCs 是一種智能控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的分散操作，以提升生產(chǎn)效率。DCs 系統(tǒng)包括生產(chǎn)數(shù)據(jù)的記錄、管理與共享 ; 同時(shí)借助自動(dòng)操作設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)對(duì)部分生產(chǎn)過(guò)程的遠(yuǎn)程控制。此外，DCs 的檢測(cè)功能可以在生產(chǎn)線(xiàn)發(fā)生故障時(shí)及時(shí)報(bào)警并采取相應(yīng)的應(yīng)急措施，對(duì)于化工生產(chǎn)這種環(huán)節(jié)較多又有危險(xiǎn)性的生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，應(yīng)用 DCs 系統(tǒng)可在很大程度上實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，對(duì)于提升生產(chǎn)效率和降低風(fēng)險(xiǎn)有很大幫助。

三、化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

（一）綠色化趨勢(shì)

在新的發(fā)展時(shí)期下，化學(xué)工程與工藝的綠色化滿(mǎn)足生態(tài)環(huán)境發(fā)展需求，以此達(dá)到理想化節(jié)能降耗效果。長(zhǎng)期以來(lái)，因受到影響因素限制，致使化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化發(fā)展期間，極易造成環(huán)境污染和資源能源浪費(fèi)。所以，為了全面滿(mǎn)足生態(tài)環(huán)保要求，必須將環(huán)保技術(shù)引人到化學(xué)工程與工藝中，既可以維護(hù)生態(tài)環(huán)境的綠色化，還能夠減少資源與能源浪費(fèi)。在具體實(shí)踐中，隨著環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，化工市場(chǎng)開(kāi)始淘汰危害環(huán)境健康的化學(xué)物質(zhì)，比如原材料、催化劑、反應(yīng)劑等，從源頭角度減少周邊環(huán)境污染影響，全 面提升資源能源的利用效率。催化劑可以加速化學(xué)反應(yīng)，因此在化學(xué)生產(chǎn)中具有重要作用，然而多數(shù)化學(xué)反應(yīng)所使用的催化劑會(huì)產(chǎn)生毒害副產(chǎn)物，污染環(huán)境。所以在未來(lái)發(fā)展中，化學(xué)工程與工藝應(yīng)合理選擇催化劑，避免 產(chǎn)生大量污染物和廢棄物?？蒲腥藛T應(yīng)當(dāng)研發(fā)無(wú)毒害催化劑。比如烷基化固相催化劑具備高效率、無(wú)毒害優(yōu)勢(shì)，在反應(yīng)中可以充分利用廢棄物，實(shí) 現(xiàn)廢物循環(huán)使用。

（二）網(wǎng)絡(luò)化

步人21世紀(jì)，互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了高速發(fā)展，而且是其他行業(yè)無(wú)法攀比的。為了能夠充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)力量促進(jìn)各行業(yè)之間的協(xié)同發(fā)展，我國(guó)在戰(zhàn)略層面尤為重視"互聯(lián)網(wǎng) +"，而且許多高等院校也組織學(xué)生參與各種類(lèi)型的大賽活動(dòng)?；ヂ?lián)網(wǎng)時(shí)代大幕的拉開(kāi)，使人們的生活與工作方式出現(xiàn)了巨大變化。從化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化 發(fā)展方面進(jìn)行分析，與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之間的有機(jī)融合，不僅能夠充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，也能夠有效提高化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化的科學(xué)性、合理性，更為化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化發(fā)展注人新動(dòng)力?；诖耍枰钔诨ヂ?lián)網(wǎng)技 術(shù)優(yōu)勢(shì)，并將其與化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化進(jìn)行有效結(jié)合，從而將化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化帶人到新的發(fā)展階。

（三）全面化

當(dāng)前的化工生產(chǎn)中雖然應(yīng)用了自動(dòng)化技術(shù)，但目前的自動(dòng)化技術(shù)僅能作為對(duì)人工生產(chǎn)的輔助，尚不能做到真正的"自動(dòng)生產(chǎn)"。而目前結(jié)合人工智能技術(shù)的全面自動(dòng)化技術(shù)是研究的熱點(diǎn)之一，人工智能技術(shù)旨在使用機(jī)械模擬人的動(dòng)作，應(yīng)用了人工智能技術(shù)的機(jī)械可以在很大程度上代替人類(lèi)。當(dāng)人工智能技術(shù)進(jìn)一步成熟時(shí)，人們可以期待在化工生產(chǎn)的自動(dòng)化工藝中應(yīng)用人工智能技術(shù)，從而讓人工智能代替人類(lèi)控制化工生產(chǎn)，進(jìn) 一步解放人類(lèi)的勞動(dòng)。化工生產(chǎn)是一種危險(xiǎn)性較高的行業(yè)，很多種類(lèi)的化學(xué)制品在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)涉及到對(duì)人體有毒有害物質(zhì)，從事化工生產(chǎn)的工人長(zhǎng)時(shí)間處于這種環(huán)境中會(huì)不可避免地對(duì)其健康造成影響，同時(shí)涉及到危險(xiǎn)化學(xué)品的生產(chǎn)流程一旦出現(xiàn)問(wèn)題很有可能造成人身事故。而全面應(yīng)用結(jié)合人工智能的自動(dòng)化技術(shù)后，化工生產(chǎn)中的危險(xiǎn)環(huán)節(jié)可以由智能機(jī)械自動(dòng)進(jìn)行，或是由生產(chǎn)工人在安全的地區(qū)操作機(jī)械進(jìn)行。這種全面自動(dòng)化的生產(chǎn)方式不但可以降低生產(chǎn)工人的勞動(dòng)負(fù)擔(dān)，也能夠避免其接觸危險(xiǎn)化學(xué)品對(duì)健康造成影響或遇到意外事故，真正地實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)人性化的同時(shí)進(jìn)一步提升生產(chǎn)力。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，對(duì)于化學(xué)行業(yè)來(lái)說(shuō)，基于工業(yè)發(fā)展環(huán)境，自動(dòng)化技術(shù)的作用非常明顯。全面提升化學(xué)工程與工藝的自動(dòng)化水平，有助于促進(jìn)我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，相應(yīng)提升工業(yè)發(fā)展水平。通過(guò)化學(xué)工程與工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展，能夠提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率，控制產(chǎn)能消耗，降低生產(chǎn)成本。 因此在未來(lái)發(fā)展中，化學(xué)工程與工藝勢(shì)必會(huì)朝著現(xiàn)代化、創(chuàng)新化和綠色化方向發(fā)展。

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