化學工程工藝的自動化發展趨勢展望

摘 要：目前，化學工程工藝已經基本實現了自動化，使得化工生產的效率與安全性得到極大提升。但從其自動化的實際水平看，卻仍尚顯不足，自動化技術與生產仍存在諸多問題。對此，就需要我們對化學工程工藝的自動化發展展開研究，展望其未來發展趨勢，從而為其未來發展指明方向。

關鍵詞：化學工程;自動化;化工生產

化學工程在現代社會發展中也占據著重要位置，與社會

生產生活多領域都存在緊密聯系。而化學工程工藝則又進一步影響著化學工程的技術水平、生產效率。所以現代化學工程工藝的研究與發展在一定程度上決定了國家化學工業的未來發展。近年來，化學工程工藝在工藝技術上不斷進行創新，結合現代工業領域先進技術和計算機、通信等現代科技進行大力改革，使得化學工程工藝實現了自動化，從而進一步提升了現代化學工程領域的生產效率。然而，當前化學工程工藝在自動化水平上還存在欠缺，相關技術性人才也較為匱乏，其未來仍有較大發展空間。因此，對化學工程工藝自動化發展進行研究，更有助于我們找到其未來發展趨勢，進而將其推向另一個更高層次的發展階段。

1 化學工程工藝自動化及其發展概述

化學工程工藝可以說是一項新興產業，其對國家經濟發展產生了較大效益，提升了我國國民經濟發展的整體水平。在化學工程工藝的長期研究探索下，其依托現代科技逐漸實現了自動化，并由此將化學工程工藝推向了一個嶄新的發展階段。化學工程工藝的自動化實際上是基于現代科技所打造的自動化系統來實現的，其中整合的現代工業生產的多項技術，運用信號采集元件、信號傳輸線、邏輯運算器以及執行元件等構建出一套可以實現自動化化工生產作業的系統。在這套系統中，信號采集元件通常包含溫度計、壓力表、液位計、流量計等，用以對化工生產中的各種信息進行采集，邏輯運算器通常是一種基于化學工程工藝生產流程而搭建其的運算系統，其與現代計算機的功能類似，執行元件則主要是執行系統指令的一些元件如調節閥、切斷閥等。這套自動化系統在實際運行中先由信號采集元件對溫度、壓力、流量、液位等信息進行采集，然后再利用信號傳輸線路將其信號參數傳遞邏輯運算器，經其對信息參數進行處理分析之后形成相關操作指令傳遞給執行元件，用以控制執行元件的動作，如此就實現了化工生產的自動化作業。

就目前而言，這種自動化系統已經在化學工程中得到了大量應用，但現階段的自動化技術仍只是出于發展的初級階段，其許多技術的尚不成熟。如實踐中自動化系統的一些調節操作波動較大，所以生產中還需要人工進行必要的調節干預，這說明其自動化水平尚顯不足。然而，化學工程工藝的自動化本身已經是一項極大突破，所以我們應正視當前的成果，并立足化學工程的未來發展，繼續加大對其自動化技術的研究，以在未來實現更大突破。

2 化學工程工藝自動化發展的必要性

現代工業領域生產自動化的發展已經是大勢所趨，這是因為工業自動化是解放生產力、發展生產力的必然要求。就化學工程工藝而言，其自動化發展能夠解決化工生產中的許多現實問題。

首先，化學工程工藝自動化發展能夠提高實際生產效率。社會的現代化發展對化工領域的相關產品需求量越來越大，這就需要化工工業領域不斷提高生產力。從人類工業文明的發展情況看，機械生產的生產力明顯要高過人工生產，而自動化則進一步提升了機械生產的水平，使生產效率得到進一步提高。因此，化學工程工藝的自動化就使得其生產過程擺脫以往機械生產中的人力操作，依靠自動化控制系統來完成許多依靠人力操作無法完成的生產任務。如自動化生產過程中的長時間連續作業、連續作業過程中的低出錯率等，這都是人力參與生產過程中所無法實現的。所以其自動化發展最直接的作用就在于提高了化工生產效率。

其次，化學工程工藝自動化發展能夠提升生產安全性。化學工程生產常常與各種化學原料、機械設備打交道，且生產過程中需要依靠一些極端條件如高溫、高壓等，因此其生產具有極高危險性，屬于一種高危行業。人在化工生產中往往是十分危險的，且生產過程中人為的失誤也有可能引發一些安全生產事故。而化學工程工藝自動化的發展，依靠自動化控制系統完成自動化的作業，將許多人力作業環節替代掉，這就極大減少了生產過程中的人力參與，從而使其生產過程對人的威脅降低。此外，自動化生產依靠計算機系統的控制，現代技術本身的數據分析處理能力以及運算準確性都能夠顯著替身化工生產作業中各項操作的準確度，如此就能夠有效減少人為操作失誤所可能引發的安全隱患，使生產過程的安全性大大提高。由此可見，化學工程自動化的發展對于降低其生產安全風險，保障生命與財產安全也具有重要作用。

3 化學工程工藝的自動化發展趨勢展望

化學工程工藝自動化的誕生與發展應用為當前化工生產解決了許多難題，且已經在相關領域的生產中得到了大量應用。然而現階段其自動化技術水平仍相對不足，一些先進技術的應用仍相對滯后，且實踐中能夠支撐自動化技術應用與研究的專業人才較為欠缺，這都反映出我國化學工程工藝的自動化發展仍有較大空間。而結合國家工業發展的整體規劃與趨勢看，化學工程工藝自動化在未來應朝著以下幾個方向進行大力推進。

3.1行業的現代化

化學工程工藝自動化是與社會整體發展緊密聯系的，因此其發展不能僅僅著眼于技術層面，而需要從更高的層次，即行業建設層次進行著手，以解決行業發展中各種現實問題為行業發展立足點，進而以行業的現代化發展帶動其自動化的更高層次發展。如立足當前化工企業生產中的能耗過高、污染過重、生產安全隱患較大等問題進行行業的現代化減少，然后由行業發展帶動工藝自動化在節能環保、安全可靠方面進行大力改革創新，從而使工藝自動化能夠在現代化的正確軌道上不斷實現創新突破。此外，要在未來達成這一目標，化工領域需要針對行業的未來發展制定出科學的規劃與計劃，并在行業內部完善優化各學科、各企業、各單位的協同機制，從而為其未來的科學發展提供科學引領，形成強大合力，創造有利條件。

3.2 技術的創新化

化學工程工藝自動化本身就是創新的結果，所以其自動化發展在未來仍要將技術創新作為根本，作為核心。目前，科技前沿中每天都在誕生許多新技術，如當前社會廣泛關注的大數據處理技術、神經網絡計算機系統、人工智能技術、云處理技術等，都為工業生產帶來更多的發展活力，產生了更大推動力，使得眾多生產領域在技術上實現了更大突破。因此，未來化學工程工藝自動化的發展也需以前沿技術的應用和依托前沿技術的創新作為重要方向。目前化學工程中誕生的膜分離技術就對化工污水處理起到了良好效果，使得水污染治理水平進一步提升。由此可見，技術的創新仍然是化學工程工藝未來的重要發展趨勢。

3.3 技術的產業化

產業化是一種科學發展思路，其對任何事業的發展都有積極作用。就目前而言，化學工程工藝的自動化發展仍然停留在單打獨斗的研發上，這就必然會是研發與創新能力相對偏弱。因此，為了實現其更高層次的發展，形成更旺盛發展活力，還需要不斷提升其研發與創新規模，形成一種產業化路徑。如專門形成化學工程工藝自動化的技術研發市場，培育技術研發產業，從而使更多社會資本能夠投入其中，為其未來發展提供更豐厚資源。

4 結束語

綜上所述，化學工程工藝自動化發展對化工生產的現代化起到極大推動作用，不但解決了化工生產中的諸多現實難題，更切實提高了生產效率，為社會經濟創造更多效益。基于此，化學工程工藝的自動化發展在未來仍需加大力度，朝著行業現代化、技術創新化、技術產業化方向推進，如此方能使我國化學工程工藝的自動化水平登上更高的臺階。

參考文獻：

[1]謝述昌.自動化控制在化工安全生產中的應用分析[J].化工管理，2020（23）：187-188.

作者簡介：

王強（1977- ），男，漢族，山東省聊城市人，總經理助理/工程師，本科，單位：四川制藥制劑有限公司，研究方向：化工。