户兴凯

摘 要：化學工程的发展与整个社会的经济发展有着较为密切的关联，而自动化技术的发展使得化学学科的研究与应用手段有了全新的突破，促进了化学研究与化工生产水平的提高。因此，化工企业想要有效的提升产品质量和生产水平，就需要不断的优化反应装置，提升生产工艺的创新，降低能源消耗，增强生产工艺管理水平，因为只有这样才可以实现我国化学工程的可持续发展。基于此，本文对基于自动化发展的化学工程与工艺进行了分析探讨。

关键词：自动化发展;化学工程;工艺探讨

1 化学工程与工艺相关概述

1.1 概念

化学工程是指利用化学反应中的各种原理进行工业生产的过程，在人们的日常生活中的很多部分都是化学工程的产物。例如石油化工所生产的汽油、化纤制品、塑料等;冶金工业中生产的各种合金;药理学中生产的各种药物以及军事领域生产的弹药、炸药等。正是因为化学在生活中无处不在，化学工程与其生产工艺才能够决定一个国家的技术与经济水平。而化工生产中的生产工艺又直接决定了化工生产的产品质量与效率，因此提升化工生产的效率，是提升我国化工领域生产水平，乃至提升我国工业技术水平的关键。

1.2 化工工艺在化学工程中的重要性

1.2.1 可以有效的降低能源的消耗量

首先，在化工生产工艺的应用中，通过有效的化工分析可以得到较为精准的研究数据，这些数据可以降低化学能源的消耗量，这样企业就可以最大限度的为客户生产更多安全、优质的化工产品。其二，在化学工程中进行化工生产工艺研究分析，主要的方式是根据化工生产原料和产品生产数量进行精细化应用研究，这样做的目的一方面是为了降低资源消耗，另一方面是为了提升化工企业的生产效益。最后，化学生产工艺的优化可以很好的帮助企业实现化工产品质量监督，同时还可以大幅度的提升传统化工产品的检测水平。

1.2.2 可以有效的保护生态环境

近些年，随着我国经济结构的不断转变，国家已经加大了对环境污染的管控与治理。绿色生产、安全健康生产已经成为时代发展的主要旋律，而化工行业作为高消耗、高污染的产业之一，在实际的化工生产环节经常会释放很多有毒、有害物质，这些高污染物质一但被排放到大气中，不仅会危害生产者的生命安全，同时也会进一步加剧环境恶化，对此加强化工生产工艺的应用研究，可以及时有效的对化工生产环节和物质排放进行监控，从而实现企业的绿色安全生产。

2 化学工程与工艺中的自动化技术发展现状

2.1 MES系统

MES是生产管理系统的一种，主要用于对出厂产品进行分类、包装、管理等操作。目前我国已有部分化工生产企业应用MES生产管理系统，可实现以分钟为单位的产品与产能的实时跟踪，这可以提升化工生产中产品管理工作的效率，提升对产品分类汇总工作的速度同时降低出错率。MES不但可以实现自动化的产品管理工作，还可以提供对设备故障自动化检测的功能，通过对设备故障的自动化检测，MES可为维修人员提供维修方案与建议，从而简化维修工作的流程，提升其工作效率，对于提升化工生产企业的效益也很有帮助。

2.2 DCS技术

DCS是一种智能控制系统，可以实现生产过程的分散操作，以提升生产效率。DCS系统包括生产数据的记录、管理与共享;同时借助自动操作设备可以实现对部分生产过程的远程控制。此外，DCS的检测功能可以在生产线发生故障时及时报警并采取相应的应急措施，对于化工生产这种环节较多又有危险性的生产来说，应用DCS系统可在很大程度上实现生产过程自动化，对于提升生产效率和降低风险有很大帮助。

3 化学工程与工艺中自动化技术的发展趋势

3.1 绿色化

3.1.1 生物技术的采用

生物技术行业包含的技术有很多种类，例如：细胞、微生物、基因等生物技术，对于生物技术来讲其中最主要使用在化学仿生学及生物化工这几个方面中，像是在生物的体内存在一种催化剂就是生物酶，它可以使生物技术高效的进行，并且在每一种生物化工技术中都可以有效的发生反应。同时为了采用再生资源对化学品进行合成，通常在化学工程中采取绿色化工技术中的生物技术，通过在绿色化工技术中一般用大自然中的生物酶作为原材料，而生物酶相对于工业酶或者是普通化学催化剂来说更加环保，也更适用于绿色化工技术。

3.1.2 清洁技术的运用

清洁技术是绿色化工技术的一种，它是一种没有污染、无毒无害的技术，其中包含了辐射热加工技术、绿色催化技术等，同时清洁技术在煤气化行业、垃圾处理行业中都得到了应用。另外还有清洁煤气化、风能技术等都采用了清洁技术。这种技术是绿色化工技术的一项基础技术，所涉及的行业几乎都做到无污染的程度。

3.1.3 寻找洁净新能源

现阶段由于我国经济年收入逐渐增加，人们的生活水平也逐渐提高，让更多的汽车走进人们的生活，针对上述的现象，科研人员研发了新能源汽车和节约能源的燃料，洁净新能源无非就是对环境污染程度小且对资源的利用率高的新能源，这类资源一般有以下特征：首先是方便易获取，但是当原料获取复杂的话并不适合;其次是可循环利用;最后是对环境危害小，可以实现现阶段的绿色技术发展。不仅可以从根本上减少生态环境的污染，更有利于居民的出行，提高人民的生活质量。

3.1.4 提高化学反应的合理性

在石油工业中总是会发生烃类选择性氧化，其是一种具有强放热性反应，它的生成物十分不稳定所以会被氧化，同时生成H2O、CO2。一般在反应中不会选择这种不稳定的方法。同时为了在生产中简化进行，一般都会使用选择性高的试剂。这样的话不仅可以提高反应的选择性，也可以在环保方面做出很大的贡献，减少废弃物排放，将成本相对降低。

3.2 全面化

当前的化工生产中虽然应用了自动化技术，但目前的自动化技术仅能作为对人工生产的辅助，尚不能做到真正的“自动生产”。当人工智能技术进一步成熟时，人们可以期待在化工生产的自动化工艺中应用人工智能技术，从而让人工智能代替人类控制化工生产，进一步解放人类的劳动。化工生产是一种危险性较高的行业，很多种类的化学制品在生产过程中会涉及到对人体有毒有害物质，从事化工生产的工人长时间处于这种环境中会不可避免地对其健康造成影响，同时涉及到危险化学品的生产流程一旦出现问题很有可能造成人身事故。而全面应用结合人工智能的自动化技术后，化工生产中的危险环节可以由智能机械自动进行，或是由生产工人在安全的地区操作机械进行。这种全面自动化的生产方式不但可以降低生产工人的劳动负担，也能够避免其接触危险化学品对健康造成影响或遇到意外事故，真正地实现生产人性化的同时进一步提升生产力。

3.3 网络化

互联网技术是当下的热门技术，互联网技术具有强大的信息传输与共享的优势，可以无视空间的限制将客户端链接起来，因此将互联网技术应用到自动化化工生产中，是一种全新的发展方向，对于进一步提升化工生产的生产力有很大贡献。互联网的最大优势在于随时随地获取信息，而化工生产中也存在需要信息支持的部分，例如生产方案的制定与材料比例的控制等。而将化工生产的自动化设备网络化，可使其在生产过程中自动联网获取最优的生产方案，从而提升生产企业的经济效益。同时，在互联网中获取到的信息，结合人工智能技术，可以建立面向用户的专家咨询系统，使生产设备可以解答用户提出的问题，或是结合用户的建议调整生产方案，从而使生产设备在自动化的同时做到智能化。

4 结束语

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。当前我国的化工生产自动化还处于初级阶段，需要进一步发展以提升产能。在未来，化工生产将朝着绿色化、全面化与网络化的方向发展。化工生产是工业生产的根基之一，因此我国应当重视在化工生产中应用先进技术，从而全面提升国家整体水平。

参考文献：

[1]郭树景.新时代背景下化学工程与工艺发展趋势探讨[J].科技风，2018（21）：128.

[2]冯大龙，吴冬香，楼佳明.化学工程与工艺中的自动化发展趋势探讨[J].当代化工研究，2019（03）：55-57.