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化学工程与工艺中的自动化发展趋势

来源:自动化 时间:2025/2/6
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单廷鲜

安徽华东化工医药工程有限责任公司安徽合肥

摘要:随着当前社会经济的高速发展,化学工程技术在越来越多的行业得到应用,在人们的生产生活中扮演着十分关键的作用,为人们的生活带来了便利的服务,因此有必要对化学工程技术引起足够的重视。在化学工程领域创建适配的自动化技术,同时充分发挥出该技术提升生产效率的作用,促使化工领域更加适应现代社会发展需求。与此同时,实现化学工程与工艺的自动化发展,可以在一定程度上降低实验过程所消耗的成本,也是顺应现代经济发展的必然选择。针对自动化背景下化学工程和工艺特点进行合理的分析,并简单介绍了化学工程与工艺当中积极运用自动化技术的重要价值,提出自动化发展背景下化学工程与工艺发展趋势。

关键词:化学工程与工艺;自动化;发展趋势

中图分类号:TQ02文献标识码:A

引言

化学工程与工艺发生较大变革,结合化学工业生产特点能够得知,要想实现化学工程和工艺之间的完美结合,需要将实践和理论知识有效融合,进而在相应的环境条件下生产出大量的化工产品,或者对部分化工材料实施二次加工,不断提高各类化工厂产品的生产加工质量。在自动化发展背景下,我国化学工程和工艺越来越现代化,为了推动化学工程与工艺的全面发展,本文重点探讨自动化发展背景下化学工程与工艺的发展趋势。

1化学工程与工艺自动化发展的意义

1.1提高化工生产安全性

通过实现化学工程与工艺的自动化发展,建立自动控制系统,就可以对所有生产设备进行实时全面的监控和预警,在监测到安全隐患和故障问题的第一时间发出警报,从而让相关维修人员第一时间发现并及时予以处理,保障了化工生产效率和安全性。在全面自动化监控体系的监管之下,化工生产过程中需要使用的电子仪器可以得到全面监测,从而让操作人员及时掌握电子仪器的运行性能以及精准度,同时一旦运行水平有所下降就可以第一时间发出预警,为后续展开检查和维修打下基础。尤其是在一些企业的核心化工生产车间中,安装了精密的自动化设备之后,可以通过在系统中输入生产数据资料,实现对设备运行参数的严密监控,一旦发生设备故障、生产事故,监控设备可以第一时间收集到设备参数,从而及时采取紧急停车措施,避免了严重事故的发生,相比于传统的人工停车操作效率、安全性都更高,可以最大程度保障生产过程和生产人员的安全。

1.2提高节能减排性能

基于自动化设备检测系统,可以根据生产效果和工艺对生产方案进行适时调整,同时还可以对生产过程实现跟踪式管理,从而在一定程度上减少化工生产能源消耗量和污染物排放量,达到理想的节能减排效果,这种更加环保的生产方式相对符合我国提倡的节能降耗发展理念,也能促进我国工企业向着现代化、环保化方向发展。

2化学工程技术现状

2.1技术有待提高

在不断发展的社会背景之下,必须注重对工程技术的有效开发与创新。但是反观我国目前的化学工程技术发展而言,仍然和先进的发达国家有一定的差距,在化学工业生产过程中过于依赖保守的老技术,难以实现转型,无法有效利用当前的化学技术实现科学化管理,同时化学新型工程技术的研发需要的资金投入相对较高,对于大规模批量生产的化学生产而言仍然有着巨大的挑战。当前最为根本的问题是需要针对化学工程技术进行改进和优化,使其朝着绿色高效的方向不断发展,进而提升化学工程技术水平。

2.2人为操作缺陷

化工生产的国际标准持续提升,对产品的质量与工艺流程提出了更严格的要求,在这样的条件下,采取常规的生产模式进行管理,难免会存在不少的误差。尽管自动化仪表本身具有一定的自动化功能,但是,毕竟无法实现完全的自动化,所以很多情况下需要人工参与操作过程中,进而出现了各种操作问题甚至导致了严重的安全生产事故。为了进一步解决安全风险与隐患积累的问题,需要做好相关操作与管理,避免出现投料不足等问题,否则,将为后续的生产安全带来新的不利因素。

2.3生产环境恶劣

根据石油化工行业的特殊性我们不难发现,生产环境是难以得到根本性的保障的。一般来说,石油化工生产中往往会具有腐蚀性、污染性的特征,一些生产人员长期处于这样的工作环境中,可能会因此出现自身健康遭受严重威胁的问题,同时仪表的使用寿命也会相应地缩短,严重时还会出现各种故障,影响生产效率的同时也阻碍了行业的进步与发展。

3化学工程与工艺自动化技术的应用

3.1现场总线

利用现场设备的通信功能可以构建底部网络系统,同时一致化通信标准让系统具有开放性,加强设备间的联系性和操作性,规划化具有相同功能设备的结构,使其设备之间互相性更强,分析控制功能,更利于对设备的管理和控制。现场总线在电气自动化设备的应用可以节约设备的后期维护费用,为企业减少成本投入,同时对设备运行状态的实时监测和管控更加方便和精确,有利于工作人员工作效率的提高。现场总线还可以有效地为化工企业节约前期投入资金,FCS技术对硬件投资费用需求较低,在设计、安装等过程工作量也较少,可以在一根线上连接多个仪表等设备,从而为企业减少前期投入。总之现场总线可以较好的实现控制智能化设备,对于现代化工企业来说,尤其是大型化工企业,现场总线已经被广泛应用于生产中,通过现场总线和电气设备有效融合,使得化工企业一方面节约了人力、物力和财力,另一方面有可以实现安全生产,简化生产步骤,提升产品品质和生产效率。

3.2数据处理功能

以往的传统式处理方式不仅效率不佳而且处理的效果也十分的不理想,而在将智能自动化技术运用于化工仪表之后,便可借助软件和微处理器来破解以上难题,同时提高仪表的处理效率与取得更加优质的效果,减轻了有关硬件的沉重负担。在此方面,化工仪表和智能自动化之间的有机结合,还可以提供十分强大的检索功能和优化功能,利用计算机软件从而达成远程操控化工仪表的目的,有益于化工仪表自身作用得以更为良好的展现。其二者之间的融合运用并非只是单一的传输一些简单的指令,还具有对有关数据进行高级、复杂的运算处理功能,并且还能借助化工仪表的有关功能来构建新式测量仪器设备,从而丰富化工仪表的功能种类,让其具备更加强大的功能作用。

3.3自动化测控仪表

智能传感器优点颇多,使用智能传感器取得的数据有着较高的精准性,并且,智能传感器还具备稳定性强的优势,相较于普通的传感器,智能传感器应用优势突出,各类数据能够在传输期间实现准确的转换,且对于各类外界影响因素有着较高的抵抗能力,最为关键的是智能传感器能够实现对数据信息的自动化校验,功能极为多元化。在化工行业的生产作业中,智能传感器能够对普通传感器无法测验的参数做到准确测量,例如各类化工材料的粘性程度、材料外层的光洁性等,能够更为全面、详尽的反映出各项物料的参数,再加之随着科技水平的持续提升,智能传感器也将获得不断改进优化,其所具备的功能将会愈来愈强大,在化工行业能够展现出更大的作用。

3.4日常维护

在日常工作中定期对自动化仪表进行保养和维护,并建立针对自动化仪表的“病例”,让企业方面对各部分自动化仪表的使用情况、维护情况、更换情况一目了然。对化工企业内应用的自动化仪表建立日常维护档案,有计划、有针对性地对自动化仪表进行日常维护,计划从长期的年计划逐步细化到月计划、周计划、日计划,并落实计划到设备使用人、日常维护技术人员。按照日常维护计划开展维护工作,能够有效保证自动化仪表的安全稳定运行,避免因仪表故障带来更大的影响。参与日常维护的技术人员应认识到日常维护的重要性,认真对待针对自动化仪表的日常维护工作,不在日常维护中敷衍了事。化工企业应建立相应的日常维护制度,要求技术人员定期按照要求对自动化仪表进行维护和保养,并做好相应的维护记录工作,全面落实预防为主的自动化仪表管理原则和思想,为后续的仪表更换、大修奠定基础。

4化学工程与工艺自动化发展趋势

4.1创新化

化工企业担负着我国重要的发展任务。从以往的发展中看,化学工程与工艺的发展可以进一步推动我国经济水平的提升,但是受制于我国化学工程与工艺发展仍然处于初期阶段的影响,相关技术和操作水平仍然存在一定不足,因此目前都是一些中小型企业应用化学工程与工艺技术,技术水平也相对落后,与一些发达国家的工艺技术水平仍然存在一定差距,因此,化学工程与工艺自动化发展过程中必须重视创新化,将具有高科技性、高环保性的工艺技术应用在化学工程自动化生产中。实现化学工程与工艺的科学化、自动化创新是需要长期发展的工作,无法短时间内体现出效果,必须在长期发展过程中做好技术创新,不断引进国内外先进科学技术,提升化学工程与工艺创新化、自动化发展水平。

4.2绿色化

将先进的自动化技术与各项环保技术运用到化学工程与工艺当中,不仅能够显著提升化学工程加工生产效率,而且可以推动化学工程朝着绿色化全方面发展,降低能源的损耗和浪费。在实际运用自动化技术时,相关人员需要不断强化自身的环境保护意识,找到化学工程与工艺中存在的缺陷和漏洞,并及时优化,综合考虑当前阶段我国化学市场的发展情况,应将严重危害生态环境的各类化学产品及时淘汰,从根本上减少化学工业污染的产生,确保各类能源的利用率得到有效提高。在生产过程当中,催化剂能够加快化学反应速度,所以在化学生产当中占据重要地位,但是,在大部分化学反应当中,如果使用较多的催化剂,容易产生大量的毒害物质,给周围生态环境带来较多的污染。因此,在化学工程发展过程当中,通过科学选择催化剂,能够明显减少各类污染物与废弃物的产生。对于广大科研人员来讲,需要积极研发无任何毒害效果的催化剂,在化学反应过程中,确保各类废弃物得到充分的利用,从而实现废弃物质的循环利用。

4.3现代化

如今人们的生活中已经逐渐被自动化、智能化科技设备充斥,例如洗碗机、扫地机器人等都在逐渐帮助人们解放双手,让人们的生活更加便利。而在化学工程与工艺发展过程中也是如此,可以使用现代化机器设备来代替人工操作,促使化工生产过程更加高效和安全。我国化工生产过程中所使用的相关技术仍然处于发展阶段,还需要对相关自动化设备性能进行优化,不断提升工艺水平,保障化工企业在市场中占有一席之地,避免发生化学工程与工艺被其他技术所取代的问题。基于此,化工企业必须重视时代发展趋势,促使化工企业现代化发展,提升企业的核心竞争力,推动化学工程与工艺的自动化发展。

4.4智能化

为了确保信息化技术与互联网技术的各项优势得到良好的发挥,全面推动其他产业的协调发展,我国化学工程与工艺正在朝着智能化方向发展。通过应用自动化技术,不仅可以促进化学工程和工艺朝着智能化方向全面发展,而且能够确保先进的信息化技术得到充分利用。根据化学工程和工艺的应用现状能够得知,将其与信息化技术完美结合,并配合运用自动化技术,能够显著提高化学工程的科学性与合理性,节省化学工业生产时间,更好地满足现代工业可持续性发展需求,为化学工程的快速发展提供重要支撑。此外,化学工程和工艺自动化生产水平的不断提升,能够确保各项先进的化工生产方法得到良好利用,将之前落后的生产方法及时淘汰,同时,应用绿色、节能的新型化学生产工艺,可以实现自动化发展目标,确保化学工程和工艺的自动化生产水平得到明显提高。

5结束语

通过对面向自动化发展的化学工程与工艺进行科学性的分析,能够确保化学工程与工艺得到充分利用,确保各类新型的化学工艺优势得到良好发挥。随着我国化学工程发展规模的不断扩大,针对化学工程与工艺也提出了更多的要求,通过合理应用自动化技术,不仅可以满足化学工程的可持续性发展需求,而且能够明显提高化学生产效率,进一步满足我国化学工程的健康、绿色发展需求,减少能源的大量损耗与浪费。

参考文献:

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