精细化工过程自动化控制技术及其发展趋势

发表时间:2021/4/6   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:童魁
[导读] 摘要:把握精细化工产品总体质量是生产流程工作的一项重点内容,只有做好过程控制相关的技术工作,强化其相关特点的分析,并进一步确定精细化工运行生产的基本指标,才可以更好地保证精细化工生产的实效性。
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        摘要:把握精细化工产品总体质量是生产流程工作的一项重点内容,只有做好过程控制相关的技术工作,强化其相关特点的分析,并进一步确定精细化工运行生产的基本指标,才可以更好地保证精细化工生产的实效性。基于此,以下对精细化工过程自动化控制技术及其发展趋势进行了探讨,以供参考。
        关键词:精细化工;自动化控制技术;发展趋势
        引言
        石油化工企业的发展离不开对自动化控制仪表的处理,自动化控制仪表的工作对象就是处理生产工作中的压力和流量以及检测等工作。如果自动化仪表出现故障,那么一定会影响工作的正常运行,所以相关的技术工作者务必多加了解和深入学习自动化仪表的工作原理和操作方法,避免日后面对自动化仪表出现故障时不知所措,影响工作的正常进行。
        1化工生产控制应用中自动化仪表的意义
        在化工生产控制中,由传统人工操作向自动化仪表应用转变,既可以提升工作效率,又可以监测生产过程中遇到的异常问题进而加以解决。传统仪表无法实时高效地工作,而自动化仪表可以实时通过监测记录和控制成产流程的数据,实现数控程序,确保化工过程数据实时更新、实时检测状态,实现稳定控制,减少人工操作,提供生产效率和可靠性等。因此,化工生产自动化已成为化工生产的趋势。
        2化工仪表及其自动化系统的发展历程
        在过去的化工生产中,传统化工生产仪表的数量相对较少,且运行结构也相对简单,操作也比较简便,它们的运行操作也通常由生产技术人员来执行。从20世纪中叶开始,科技迅猛发展,自动化控制技术发生了质的飞跃,在电学与自动化技术有效融合的技术背景下,自动化控制仪表应运而生,在我国当前的化工生产中测量控制仪表以及相应的自动化控制系统已经得到了非常广泛的应用。化工生产的环境特殊,很多设备中的化学反应过程都要在高温高压等苛刻条件下进行,如果环境控制不好不仅会影响化工产品的质量,还可能发生生产安全事故,因此针对这些设备安装自动化运行、精确的自动化仪表是非常有必要的。将自动化技术与化工仪表结合起来能够有效提升仪表运行的可靠性,并能够对设备运行情况、设备内部环境参数信息进行有效捕捉,为自动化控制系统的运行提供有效参数依据。将仪表采集的化工生产信息传输给逻辑处理器可以为控制动作装置下达科学指令,对生产设备控制阀门进行开闭,以保证化工生产环境符合要求。在进入21世纪之后,化工生产的综合性以及产品高质量性要求越来越高,为了保证化工生产的效果,对生产装置进行有效优化,化工生产设备的控制点越来越高,工艺控制精度要求也在不断升高。自动化控制系统的结构,实现了模块化与集成化发展,而自动化仪表在其中扮演着重要角色。
        3精细化工过程自动化控制技术措施及发展趋势
        3.1微化工技术
        以往的化工生产技术工艺和设备都是微化工控制技术的开端,对比传统化工行业设备,当代微化工控制技术主要是利用微通道系统的反应器进行化工产品的加工,具备传热性能高和反应持液量比较少等特点。在微化工控制技术研发阶段,很多学者将微型反应器的研究作为工作的核心和重点。其主要是通过微型技工技术与相应精密性仪器完成三维结构在整个化工反应过程中的基本制作。在三维结构反应器中应明确换热、混合以及分离等环节的技术操作。微型反应器还可以更好地对催化剂进行筛选;随着当代微型反应器的不断创新,其筛选的次数和频率不断提升,筛选方式也得到了创新和优化。目前,其已成为化工行业生产中的主要环节。同时,可通过反应器反应频率的提升,优化工艺技术,推动精细化工工作的升级和创新。
        3.2过程监控
        过程监控主要是针对操作员站和触摸屏,在操作员站中利用WINCC组态软件设计模式,可以实时监控整个车间,正确操作各类设备,合理修改工艺参数。在中控室中具有两个操作员站,如果一个操作员站发生故障,另外一个操作员站仍旧可以继续完成监控工作。触摸屏可以控制附近釜,现场工作人员可以利用触摸屏完成相关工作操作。


        3.3智能化过程控制技术
        化工企业生产控制过程技术使整个生产模式朝着自动化且小批量的方向发展。精细化工控制技术的应用、实施也逐步走向了现代化、智能化,从原本单一的技术模式转变为综合性控制技术的发展。同时,了解各类化工控制技术的详细情况及突出的基本特点后,应对国内外先进的技术做总结,通过技术实践和经验发展,对精细化工整个过程控制技术进行精细化的控制和分析。化工行业要对各种复杂的化学产品生产进行合理控制,以应对内外各类因素及周围环境的影响。此外,实现全面性智能技术控制,可将精细化和微型化产品的质量控制在一定水平,从而提高产品质量的可靠性。
        3.4流体技术的运用
        精细化工技术的另一个应用体现是流体技术。生产过程中,流体技术受多种因素影响,自身无法完成有效的化学反应。具体可体现在“萃取”、“有机合成”等方面不够充分和完善。近年发展迅速的超临界流体萃取、膜分离、树脂吸附、微波萃取等绿色分离技术较传统流体技术相比,具有分离系数大、快速高效,低能耗、高纯度、少相变和少污染的优点。探索和研究流体技术的应用,可以大幅提高生产效率,为后续的工艺提升提供坚实基础,促进实现整体可持续绿色发展。
        3.5通过化工自动化仪表复位,排查故障
        故障出现后,按住化工自动化仪表上的手动复位键,或者对自动化仪表进行重启操作,系统机器运行程序恢复到原始重启的模式,这样可以恢复自动化仪表正常运行。如果手动按复位键后并没有恢复正常的运行,则检查仪表程序的储存器是否出现故障。
        3.6采用全新技术降低环境污染
        精细化工技术可持续绿色发展的要义是减少环境污染。应用全新技术,可极大地实现从源头防治污染。在后续的推广过程当中,为了降低精细化工技术的生产污染,应全面推进绿色发展,对污染技术进行全面升级。例如,将生产过程当中的废料进行综合处理,降低治理污水的难度。传统染色工艺需使用大量无机盐,大量难处理的高盐废水极大地制约了印染行业的绿色可持续发展。酸性橙E-3染料的无盐合成工艺,直接耐晒翠蓝GL传统工艺是在磺化后经过两次盐析,大量无机盐进入废水,引入“无盐技术”,通过改进硫化工艺,由二次盐析改为二次沉降,在解决染色强度与自身纯度问题的同时,大量有机物得以充分降解,从源头上消除与减少了有害物质的排放,节能减排效果显著。因此,在进行精细化工技术的推广过程当中,应注重绿色合成新技术的开发利用,通过高原子的经济化反应改进工艺,降低环境污染,从而实现可持续绿色发展。此外,绿色精细化工全新技术的开发,对于提升其自有应用性以及普及性,从而提高精细化工技术整体发展水平也将起到积极的促进作用。
        结束语
        当前化工企业广泛利用精细化工生产过程控制系统,并且可以达到显著的使用效果。利用精细化工生产过程控制系统,可以保障化工生产工作的稳定性,同时可以发挥容错能力,及时发现系统中的异常问题,维护化工生产工作的安全性,避免发生安全事故。
        参考文献:
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