精细化工控制技术的探究

　　摘要：随着精细化工市场的不断发展，对产品的要求也在不断提高，促使目前的精细化工通常采用小批量方式进行生产，这种生产过程具有典型的间歇性、时变性以及工艺复杂等特征。同时，多数精细化工材质具有一定的腐蚀性或者毒性，所以精细化工过程的控制是非常重要的。为了提高精细化工的水平，需要研究其控制技术特点和发展趋势。基于此，主要分析了目前精细化工过程控制和技术特点，并结合国外先进经验研究了精细化工过程控制技术的发展趋势。 　　关键词：精细化工；过程控制；技术特征；发展趋势 　　精细化工以快速发展的市场为发展导向，其关键在于高新技术，并且产品生产定位为高附加值、多层次、小批量。目前，我国精细化工市场的需求越来越大，同时我国精细化工逐渐从商品化学产品转换为功能化学产品，从大规模生产转变为小规模生产，由价格竞争转换为质量竞争，推动了精细化工技术和市场的健康发展。精细化工产业在化工产业中占有很大比重，同时因为精细化工具有较小的规模，生产具有间歇性和复杂性，并且其自动化和信息化水平还比较低，和发达国家有很大差距。 　　一、精细化工过程控制的技术特征 　　首先，精细化工规模小、品种多、换代周期短。我国精细化工涉及到了几十个行业，具有繁多的产品类型，专用性比较强，致使精细化工具有较小的规模。可是，因为精细化工市场的需求变化迅速，大大缩短了产品的寿命周期，提高了产品更新换代的速度。而变化迅速的市场需求要求精细化工最大程度的缩短生产周期，提高研发工艺的效率。所以，在精细化工的开发时期需要加强采集生产工艺数据的工作，最大程度的降低试验次数，此外也要对数据进行深入处理和分析，获得更多的有用信息。 　　其次，精细化工具有间歇性和半连续性。精细化工市场需求决定了其具有间歇性和半连续性。因为精细化工具有较小的规模，应用半连续的生产工艺可以确保产品的质量。此外，因为产品的工艺参数也在快速变化，所以需要动态的、范围较大、不在不同一工作地点的控制过程，有必要提高过程控制的适应性和调节性。 　　再次，精细化工具有较多的生产流程，复杂的操作和较大的劳动强度。大部分精细化工采用的是间歇性生产工艺，所以具有较多的生产流程，每一个流程有复杂的操作，其过程控制具有较低的自动化程度，大大增加了员工的劳动强度。 　　二、精细化工过程控制技术的发展 　　（一）向计算机发展，进而提高其自动化程度 　　传统精细化工的过程控制为了节省成本主要应用仪表进行控制，大大降低了其自动化程度。当前，计算机技术和自动化技术的快速发展，同时市场要求精细化工具有较高精度的过程控制，应用自动化控制系统是精细化工过程控制的一种必然选择。 　　（二）向自动批量发现发展 　　因为精细化工过程具有间歇性，所以传统生产过程大部分是投料以此，批量生产，在结束一个批次的生产之后才能开始另一个批次的生产。所以，精细化工的间歇性生产操作就是重复投料、开机、关机。此外，间歇性生产需要依照提前确定的参数和流程进行试生产，为过程控制的自动化提供了便利条件。因为当前大部分精细化工要进行更加柔性的生产过程，所以其过程要严格依据ISASPAA间接过程控制标准执行，还可以通过计算机设计不同的过程控制，并以具体生产计划为依据切换控制策略，实现柔性精细化工生产。 　　（三）向智能化过程控制发展 　　目前，大部分精细化工的生产都是依照预定的控制策略生产，提前设定好生产温度、压力、速度等，以确保每一个批次具有相同的生产过程。可是，实际的生产肯定会受到外部和内部环境的影响，传统解决方式是人工干预，人员的技术水平决定了干预效果，导致每个批次的产品质量都不同。而间歇性生产的工作点不固定，导致大部分精细化工生产在一定范围内变化，有关的环境参数也在变化，可是一般的PID控制具有较窄的控制范围，假如参数发生了很大的变化，就不能保证参数的质量了。所以，以迭代学习控制的思想为依据校正精细化工的控制参数。 　　（四）向综合性发展 　　精细化工过程控制主要是简单控制参数，也就是测定生产开始、中间以及结束三个点的参数，可是因为操作失误或者过程干扰无法达到理想的生产工艺，也就无法确保产品质量。此外，多数精细化工生产具有不可逆性，假如发生质量问题，几乎不能补救，浪费了大量物料和资源，也对生产进度产生影响。精细化工生产过程由于受到机器、环境等的影响，必然会发生质量波动。生产控制过程中的一个重要理论是统计过程控制，能够综合性评价生产过程，并以具体反馈信息为依据预判生产异常情况，也能采取有效措施修复机械性能，确保持续控制生产过程。另外，精细化工中逐渐普及计算机以及数据库系统，大大增加了加工过程中的数据采集能力，所以还能依据实时统计的数据判定生产过程中的参数变化，进一步提高过程控制的水平。 　　三、结束语 　　精细化工市场需求不断提高，为了满足市场需求，提高产品质量，要逐渐实现过程控制的自动化，应用先进的设备和技术，提高过程控制的水平，及时发现和解决问题。 　　参考文献 　　[1] 杨靖. 精细化工的发展趋势以及如何发展绿色精细化工[J]. 化工管理. 2014（15） 　　[2] 黄一龙. 浅谈精细化工过程中的关键性控制技术[J]. 化工管理. 2013（06） 　　[3] 李小强，李留刚，关民普. 中国精细化工的现状和发展前景展望[J]. 科技信息. 2011（23） 　　[4] 邹志云，桂新军. 间歇化工过程先进控制技术的应用与发展评述[J]. 石油化工自动化. 2009（01） 　　[5] 智春生. 精细化工的发展趋势及关键技术[J]. 科技与企业. 2013（16） 　　[6] 申桂英. 从“十二五”规划看中国精细化工行业发展趋势[J]. 精细与专用化学品. 2013（02） 　　作者简介：王拥军（1967.08-），男，汉，浙江绍兴人，学历学位：大学、本科、学士，职称：工程师，研究方向：精细化工和原料药。