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试析化学工程与工艺中的自动化发展趋势张兴鹏

发表时间：2020/9/10 来源：《基层建设》2020年第14期作者：张兴鹏

[导读] 摘要：随着科学技术的不断发展，化学工程已经逐渐成为经济产生的主要动力，化学工程对许多领域都有着非常广泛的影响。

        山东滨农科技有限公司山东滨州 256600
        摘要：随着科学技术的不断发展，化学工程已经逐渐成为经济产生的主要动力，化学工程对许多领域都有着非常广泛的影响。随着时代的发展，我国社会进入了新时代，主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾以及人民对美好生活的需求。而实现美好生活就必须要满足现今时代的安全环保观。2019年“3.21”江苏响水天嘉宜爆炸事件发生后，化工企业的安全自动化控制必须成为了企业生存的基本条件。化工工艺已经逐渐出现了新的发展形势，即自动化发展趋势，通过该发展趋势的拓展，使得化学工业走出新的步伐。
        关键词：化学工程；工艺；自动化；发展趋势
        0引言
        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。化工行业中知识的涵盖非常的繁多，因此想要进行改变也是非常复杂的工作项目之一。本文对化学工程与工艺之中的自动化发展趋势进行分析。
        1化学工程与工艺中的自动化发展现状
        1.1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。
        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。
        1.2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化学工程与工艺中的自动化发展应用
        现如今化学工程与工艺的应用十分广泛，在许多科研以及医疗等方面都有着比较重要的作用。通过其自动化更加高效的发展，使得所进行应用的范围得以增加，将更多的科学领域融入进来，使得化学工程与工艺自动化技术可以在更多的行业领域中使用，而所进行研究的层面也会随之增加。通过不同属性之间的研究，使得化学工程与工艺自动化的发展逐渐成为行业发展的基础。化学工程与工艺主要包括项目建设与生产运营两部分。
        项目建设时，往往根据HAZOP及LOPA分析结果进行工程设计，为全流程和操作进行多层保护。这首先决定于专业团队对工艺本身分析的可接受风险值来确定保护层的设置层级，然后专业设计人员再结合装置的结构地形分布进行设计摆位，最终出具施工图。

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建设单位在项目建设时严格参照施工图施工，在施工过程中微调部分往往采用联络签进行设计修正。
        生产运营。项目建设完工在施工交付生产时，一般都要进行中间交接。生产工艺人员对施工图进行逐一对照后，对设计到的动静设备及调节阀、切断阀进行单机调试；对信号采集元件进行逐一标定校正，最后进行联运调试来确认投用联动的自控系统设计到的传输线路及逻辑运算器的可靠性，一般先采取水联运再进行溶剂联运，联运调试后根据工艺流程及操作规程冷试车再到正常开车，完成整个自控建设投用。
        如今，化学工程与工艺自动化作为十分基础的一项技术，只有通过更加高超技术的支持，才会使得其发展具有更大的动力。在当前时代发展背景下，只有通过不断的发展以及更多先进技术的融入，使其与其他领域之间的关系更加密切，共同发展。
        3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。
        （1）现代化
        化学工程与工艺在很多工业都有所渗透，正是因为这个原因它才逐渐成为化工领域中最为关键的一类，化学工程与自动化相结合正是与现代技术相结合后的成果，满足现代社会以科技发展为重心的发展背景，使化工工程与工艺与现代自动化相结合，让其更加现代化，借助现代先进的科技为其现代化发展。
        （2）创新化
        化学工程与工艺的自动化发展序言很高的现代化技术做铺垫，为了化学工程与工艺自动化的相互作用，应该大力创新现代技术来辅助化学工程与工业的发展，将这些技术运用至实际的化学工业中，还可以引进一下先进的现代技术促进化学工程的再续发展。
        （3）绿色化
        近些年来人们外界的安全要求不断增高，自然对现代社会的绿色发展异常关注，化学工程与工艺在研究过程中免不了对环境造成污染，因此在化学工程的发展以及与自动化的相互结合中应该注意对环境的影响，应努力改观传统化学工业对环境的污染情况，保证绿色环保才能被人们所接受。
        4结语
        综上所述，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。
        参考文献：
        [1]李明磊.化学工程与工艺中的自动化发展趋势[J].清洗世界，2019，35（12）：72-73.
        [2]吴新庆.化学工程与工艺中的自动化发展趋势探讨[J].门窗，2019（22）：265.
        [3]刘振.探析化学工程与工艺中的自动化发展趋势[J].清洗世界，2019，35（09）：75-76.