精细化工过程控制技术的发展动向

袁 庆，康先禄

（浙江康牧药业有限公司，浙江嵊州 312400）

精细化工过程控制技术的发展动向

袁 庆，康先禄

（浙江康牧药业有限公司，浙江嵊州 312400）

随着社会主义市场经济的发展，人们对精细化工产品的需求提升。但是精细化工产品的生产操作流程比较复杂、工足量大、生产加工步骤复杂，且存在一些有毒有害、易燃易爆物质。因此，为了保证精细化工厂产品的有效生产，需要相关人员加强对产品生产过程控制技术的研究。结合精细化工过程控制特点、关键技术、控制需求，在分析精细化工发展存在问题的基础上，具体分析精细化工过程控制技术的发展动向。

精细化工；控制技术；发展动向

精细化工生产过程以高新技术的发展为前提，以社会主义市场经济发展需求为基本导向，以产品的高附加值、系列化、多类型、特定功能等为特点的生产。随着社会的发展，精细化工生产过程在化学工业领域发挥了越来越重要的作用。但是现阶段我国国内精细化工生产控制技术水平不高，在很大程度上影响了精细化工控制的社会经济效益。在这样的社会发展情况下，研究精细化工过程控制特点和技术发展方向，结合实际，有效提升精细化工过程控制综合自动化水平成为相关人员需要思考的问题。

1 精细化工过程控制特点和控制需求

1.1 小批量、多品种生产，产品更迭速度快

精细化工产品的生产涉及到三十多个行业，且生产的品种类型众多，有特定的性能和应用范围。但是在社会主义市场经济的多变下，精细化工的市场寿命缩短，出现了小批量和多品种的发展趋向。市场快速发展对精细化工产品过程控制提出了更高的要求，即精细化工过程控制需要加强对高效、精准工艺的开发和研究，尽可能缩小实验的规模，提升精细化工产品的生产效率。为此，精细化工产品过程控制需要提升精细化工程测量和数据采集手段，应用最短的时间和最先进的手段来获得更多的数据信息，建立精细化工过程控制模型，应用模拟仿真技术进行工艺的研发。另外，基于市场需求变化对精细化工生产装置灵活性的要求，需要实现精细化工产品的柔性生产，并根据不同产品的生产工艺路线和操作流程要求，开发更多计算机控制软件。

1.2 间歇性和半连续性的精细化工过程多，具有非线性和时变性特点

精细化工产品生产批量比较小，因而应用间歇半连续生工艺。这种工艺的应用下，产品的生产是按批进行的，经过多重操作工序来实现产品的生产运行。产品的生产工艺参数会随着时间的变化而发生变化，是一种动态化生产。为此，要求精细化工生产过程控制系统要有很好的社会适应性，并要采取有效措施拓宽精细化工生产工作范围。

1.3 精细化工过程控制工艺流程复杂

精细化工生产过程操作采用的间歇半连续工艺，生产流程操作比较复杂，涉及到的操作步骤和操作程序繁杂，自动化程度不高，加重了工作人员的工作劳动强度。精细化工产品的生产会引起一连串的化学反应，工艺介质的形态呈现出多元化的特点，每个工作流程的操作都比较，且还具有操作不稳定的特点。

2 精细化工发展存在问题

现阶段我国精细化工行业发展技术设备落后、技术研发和产品生产周期比较长、受多种因素的影响对新型产品的研发力度不够、精细化工产品过程控制缺乏创新，难以形成科学有效的社会竞争力。影响精细化工产品生产的重要因素是环境污染，表现在一些企业的产品生产盲目追求经济效益的实现，忽视了对环境的保护，影响精细化工可持续发展。

3 精细化工过程控制技术的发展动向

3.1 精细化工过程控制从传统控制向计算机控制的转变，提升自动化水平

精细化工传统控制以仪表控制为主，这种控制方式的成本费用应用较低，但是自动化水平有待提升。随着我国计算机技术的发展成熟，精细化工过程控制的自动化技术也逐渐发展成熟。为此，精细化工过程控制也要与时俱进，实现自动化发展。

3.2 精细化工程过程控制方式实现自动批量发展

精细化工过程是间歇生产过程，是产出和投入的交替生产，产品往往会以批量的方式进行生产。精细化工间歇生产过程的特点是周期性和产品批量生产，且在每次生产之后还需要重新添加新的材料，按照相应的指标设定重复生产。间歇生产操作需要在之前设计好生产方案、具体操作步骤和工艺参数。伴随精细化工产品生产小规模、多品种的发展，需要提升间歇生产过程的柔性，为此在精细化工过程控制系统上，则是需要结合生产产品的不同类型设置不同的配方，从而实现不同精细化工产品的自动化、批量化生产。

3.3 精细化工过程控制技术实现智能化发展

精细化工过程生产采用的是预先设定的方式，在生产之前就对产品的生产温度、速度、压力等参数信息进行设定，使得生产产品有着很高的相似性。随着社会科技的发展，精细化工生产过程受到外界的干扰加深，在某种程度上影响了精细化工产品生产质量，且操作人员的操作水平对产品最终质量也有着很大的干预，PID过程控制方式比较狭窄，无法在参数变化大的情况下保证精细化工产品质量。为此，可以应用迭代学习控制思想，实现对精细化工过程生产参数的有效校正和控制，有效解决精细化工产品生产过程工艺参数运行轨迹跟踪问题，减少外界因素和人工操作对产品最终质量影响。

3.4 精细化工过程控制实现综合控制发展

现阶段，精细化工生产过程产品质量一般在生产的各个阶段都进行了控制，但是在实际操作中仍然存在外界干扰和经验主义操作的现象，无法保证产品质量。统计过程控制理论作为一种科学的数理统计方法，能够对产品生产全过程进行有效的分析和评价，从而及时发现产品生产存在的异常因素，及时采取有效的措施消除这种不利影响因素。在未来，精细化工过程生产控制中统计过程控制理论一般应用在数据驱动工程监测、复杂物性阐述测量、产品生产全过程判断、产品质量预测等方面。

3.5 精细化工过程控制实现绿色发展

在科学发展观的深入发展下，精细化工过程控制也要按照节能减排的发展要求实现绿色化发展。精细化工生产过程的绿色化发展具体是表现在实现精细化工产品生产的精细化，按照自然生态发展要求实现对精细化工产品生产资源和能源的重复应用，减少化工产品生产对周围环境的污染和破坏，进一步促进精细化工生产安全实现。化学工业的发展需要消耗大量的能源和资源，为此，实现精细化工产品生产的绿色化发展还能够为其他企业的绿色化实现创造良好的条件支持。

3.6 精细化工过程控制从参数越限连锁报警向综合性安全保护控制发展

精细化工过程控制中的工艺介质一般具有一定的腐蚀性和毒性，是易燃易爆的化学品，在具体操作的过程中存在很大的安全隐患。为此，需要相关人员采取有效的措施加强对精细化工过程控制技术应有的安全保护和安全控制。传统精细化工过程控制系统一般只能对温度、流量、位置、压力等工艺参数进行越限报警，在继电逻辑保护系统可靠性无法保证的情况下会出现精细化工过程控制异常现象。为此，需要结合精细化工过程特点，采取最新技术形式提高精细化工过程安全可靠性，加强对事故的提前预警。精细化工过程综合性安全保护控制的工艺过程包括过程控制层、操作人员接入层等，通过各层系统的配合能够保证精细化工工艺的安全稳定运行。

4 结束语

综上所述，受精细化工生产过程控制间歇性、复杂性因素以及市场发展需求的影响，精细化工生产过程控制工作面临更多的挑战。为了能够进一步提升精细化工工程控制自动化水平，需要相关人员结合实际加强对先进控制算法、设备设施和技术的综合应用，从而有效提升精细化工生产控制质量。

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Development Trend of Fine Chemical Process Control Technology

Yuan Qing，Kang Xian-lu

With the development of the socialist market economy，the demand for fine chemical products is improved.However，the production process of fine chemical products is more complex，large enough work，production and processing steps are complex，and there are some toxic and harmful， flammable and explosive substances.Therefore，in order to ensure the effective production of fine chemical plant products，the relevant personnel to strengthen the production process control technology research.Based on the analysis of the problems of fine chemical development，this paper analyzes the development trend of fine chemical process control technology in combination with the characteristics of fine chemical process control，key technology and control demand.

fine chemical；control technology；development trend

TQ06；TP273

B

1003–6490（2017）10–0164–02