化学工程与工艺中的自动化发展趋势论文_崔立娜,马俊

化学工程与工艺中的自动化发展趋势论文_崔立娜,马俊

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摘要:化学工程具有复杂性、系统性的特征,其设计的化工生产难度较大,因此对生产工艺提出了更高要求。在新时期,为了与社会发展相适应,提高化工生产有效性,降低对环境的不良影响,有必要对生产工艺进行探究。由于化学工程与工艺设备更新换代较为缓慢,生产线多年不更换,生产制度陈旧,高级技术人才严重匮乏,导致自动化程度仍然处于偏低水平。为了适应自动化新时代的发展趋势,我们应及时整合化学工程与工艺的自动化应用方向,将信息技术注入化学工程与工艺的研究之中,不断创新其自动化应用效果。基于此,本文主要分析了化学工程与工艺中的自动化发展趋势。

关键词:化学工程;工艺;自动化;发展趋势

引言

化学产品作为日常生活中最为常见的必须品,化学工程与经济的发展有着紧密的联系,是促进经济发展的动力。如今,化学工程所产生的成果已经非常巨大,其稳定性关乎人民对环境、安全以及能源的需求,在化学工程具有如此之高地位的时代,采用更加新型以及环保等特征的自动化控制方式进行生产十分必要。通过对传统工艺操作所进行的转变,将其通过不同形式的应用,使得化学工程的发展与国家的发展进行优化,起到有效的促进作用。

1化学工程工艺的概念

化学工程与工艺就是研究化学工业生产过程中的共同规律,并用化学方法改变物质组成或性质来生产化学产品的一门工程学科。简单来说,也就是化学在工程实际中的应用。这就充分的说明了这一门技术的综合性。为了让化工变得更加绿色环保,就需要将环保的理念灌输到这一种技术中,让它变得绿色环保,这样就能在不损害环境的基础上获得最大的经济效益,推动整个社会的发展。就比如说在装修领域,人们越来越注重,更加环保的生活用品,这就需要工程师将产品设计的更加环保。

2 化工生产工艺操作流程

2.1 对原材料进行科学处理

在化工生产过程中,原材料的处理是最关键的环节之一。为了达到良好的生产效果,需要对气体材料进行优化,与此同时,还需要做好相应的处理工作,确保材料的质量符合相关标准、要求。针对于固体材料而言,在实际处理过程中,应该进行溶解和融合。另外,在化工生产中对液体材料进行合理的处理也是至关重要的,通常情况下会采用过滤与蒸发的形式,保证原材料能够符合要求。由于化学反应在消耗反应物方面存在较大的难度,所以应该进一步强化原材料的处理,对其预处理环节加以重视。

2.2 多项化学生成反应

从化学生产情况来看,化学反应的作用是不言而喻的,其对最终的产物具有决定性作用。通过对化学反应类型分析可知,其具有多样性的特征,如放热反应、吸热反应等。由于类型多种多样,所以在化学处理阶段,需要依据实际的化学反应采取相应的处理方法,例如降温等,以便为化学工程的开展提供有利条件。

2.3 分离和精制产物

在做好相关的处理工作基础上,应获取化学产物,在此环节需要值得注意的是所获得的产物并不是最终的产物,而是需要对其进行有效分离,以便确保产物达到相关标准。另外,被分离后的产物会产生一些杂质,这些杂质具有良好的价值,可以进行回收。因此,进行精制产物也是必要的,以便挖掘其应用价值,需要值得注意的是:在此环节不能将杂质当作废品进行处理,而是要对其进行合理的运用。

3化学工程与工艺中的自动化发展现状

3.1 化学工程与工艺中的自动化概述

化学工程与工艺中的自动化系统是实现机械替代人的过程,同时也是本质安全的提升关键。其系统由信号采集元件、信号传输线、逻辑运算器和执行元件构成。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆系统组成:信号采集元件一般有温度计、压力表、液位计、流量计;逻辑运算器一般是由专业公司进行安装再结合建设单位工艺流程组态而成的专业数据分析运算机械,或者可以理解为专用电脑(俗称DCS 主机);执行元件一般为调节阀、切断阀。

系统工作机理:当工业生产中,信号采集原件采集到温度、压力、流量、液位这些控制参数后通过信号传输线输送至DCS 主机,DCS 主机通过预设工艺控制参数范围分析后,自动将需要调整的信号传输给相对应的执行原件,减少或增加阀门开度,最终实现系统自动控制生产运行。但是,在调节过程中往往系统自控调节波动较大,一般会结合内操人工干预调节,以维持系统的平稳性。通过该工作机理实现自控后,可大大减少现场作业人员的数量,同时提升生产系统的能力和效率[1]。

3.2 化学工程与工艺中的自动化发展存在的问题

工业生产离不开人、设备、工艺之间的磨合,随着自动化的迅猛发展以及本质安全需要,目前尤显突出的问题是专业人员的匮乏。2017 年12 月9 日,连云港聚鑫生物科技有限公司车间二氯苯装置发生爆炸事故,该公司在硬件设置上已经满足了自控需要,但是因为人员知识能力的缺失而闲置了该套系统,采用人工操作,最终未能避免因人员失误导致的重大事故,给人民生命财产造成巨大损失。

操作运用人员短缺的同时更加凸显高素质仪表专业人员的缺少,自动化控制系统在运用过程中需要根据工艺及现场情况设定巡检、维护、检修周期,以确保系统的稳定运行,但是在人才缺少方面的问题,与现今化工自动化控制需求之间的矛盾已经从安全事故方面不断显现,进一步将带来滥竽充数式的情况发生,很可能会造成社会对自动化控制方面产生疑问,但无论如何,使用设备设施和设计来代替和弥补人的缺失一定是自动化发展的趋势[2]。

4 化学工程与工艺中的自动化发展趋势

化学工程与工艺结合着许多的学科,在工艺中的表现最为明显,有着长远的发展空间,其自动化技术更是有着非常强的运用能力,为后续的发展以及使用奠定了坚固的基础,使得生产效率得以有效提升。

随着科技的发展,化学工程与工艺中的自动化使用已经成为了主流,为更加新型技术的发展提供创新的背景。化学工程与工艺中的自动化发展的工艺更加相同,都是向着更加个性以及绿色、安全的方向发展,并且该趋势逐渐强烈。2019 年3 月21 日,江苏响水天嘉宜化工发生了特大事故,随即江苏省发布了53 号文,要求全省化工企业进行本质安全诊断并完善。该文件从16类禁入(涉硝基物)到重大危险源管控,从精馏、反应、储存全流程单元进行诊断,最终目标以紧急停车、紧急切断为抓手,进一步提升该省化工企业本质安全度。江苏省为我国化工大省,该省的本质安全行动将进一步提升国内对自动化控制、紧急停车装置/ 系统、安全仪表系统等在内的自动化趋势。

如今,化学工程与工艺中的自动化发展主要是通过更加科学的手段使得设计理念等各方面进行展现。化学工程与工艺中的自动化发展是发展的必须途径,新时代为其发展提供了具大的空间以及发展的可能。为其建设也起到了更加具体的方向,新的发展趋势必将会使科技更加精细地进行融入,使其工艺流程实施更为顺利。

结束语

化学工业作为经济生产总体之中最为重要的角色,在工业发展中占据着非常重要的地位,虽然目前的发展形势十分不错,但是随着科技的不断转变,其发展形势也应该进行相应的变化,这对于经济的发展起到的作用将会非常巨大。我国制定的“2025”计划对社会自动化控制明确了方向,与此同时,只有在自动化上走在前列,才能使企业产能进一步得到提升,更进一步实现节能降耗,在与同行业竞争中占有优势。

参考文献:

[1]化学工程与工艺中的自动化发展趋势探讨[J].冯大龙,吴冬香,楼佳明. 当代化工研究.2019(03)

[2]化学工程与工艺中的自动化发展趋势[J].李丽丽. 当代化工研究.2018(10)

[3]化学工程与工艺中的自动化发展趋势探讨[J].王宏伟. 化工管理.2019(18)

[4]化学工程与工艺中的自动化发展趋势探析[J].关波. 四川水泥.2019(09)

论文作者:崔立娜,马俊

论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期

论文发表时间:2020/4/7

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