精细化工生产控制系统分析与设计

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摘要：分析了精细化工生产过程控制系统技术的优势和不足，着重探究控制系统的相关内容。简要阐述了相关的工艺以及车间工艺设计内容，对安全工艺设计进行重点探究，具体包括物料、生产过程、工艺装置以及管道四个方面。

关键词：精细化工；控制系统；生产过程

在新的社会经济发展形势下，精细化工作业模式对常规的生产形式带来严重的冲击，但由于该项生产方式步骤较多，且操作难度较大，使其实际应用范围较窄，同时由于技术限制，对该行业在国内的发展带来诸多困难。

1精细化工生产过程控制系统技术的优缺点

1.1优点。现阶段，精细化工的相关市场在不断变化，且新生产的产品持续寿命较短，通常在短时间内便会被市场淘汰，整体的更新频率较快，因此，该领域的大部分企业不会针对某一产品进行大批量的生产，由此，便对其新产品研发能力提出更高的要求。而为适应此种产业情况，相关企业会控制研发项目的周期，通过此种方式提高自身更新换代的速度。基于此，相关企业应优化在实际生产期间有关于数据收集整合的操作能力，并强化自身的数据处理效率，构建精细化工生产的框架，有助于改良生产技术。另外，为保证自身产品更新能力，以适应相关市场的需要，应利用计算机进行部分操作，根据产品的生产技术以及相应的作业标准设定具有较强针对性的路线，有利于提升控制系统的实际效用，使各项参数能够实现灵活变换，最终形成安全高效的生产控制过程。所以，精细化工生产期间，应强化对生产过程的柔性管理，以控制产品的生产时长，保证基本的作业效率，确保产品更新生产效率能够适应相关市场形势。精细化工生产过程中，大多不会采用连续性的作业方式，实际进行产品生产期间，进行分批投料，经过一系列的生产工序完成产品生产。此项生产方式在社会经济有效发展的背景下，结合相关市场形势的转变，朝着大规模的方向发展。一般情况下，产品的实际价值会随着使用材料的纯度产生波动，若对该方面的标准较高，生产期间便要结合用料的特性，采用不同的精馏形势，突出其非线性的特点。分批生产的优势在于，后续的生产活动可以借鉴上批次的经验，有助于优化产品生产技术。1.2缺点。在进行精细化工生产作业时，实际的作业步骤较多，且受到自动化程度的限制，以及各类的物理、化学反应，提高了生产过程的复杂程度，由此，为保证作业质量和效率，需要投入大量的劳动力。相关工作者在实际开展工作期间，会长时间处于高强度的作业环境中，以确保能够实时观察到生产状态。另外，在进行生产活动期间，若发生异常情况，或者工作人员未能按照既定规定管理温度或水，会提高各项资源的消耗量，不仅影响产品的品质，严重的情况下，还会出现安全问题。

2精细化工生产过程控制系统分析与设计

2.1工艺分析。（1）配液环节，在进行该部分的作业期间，相关人员应事先准备好所需的物料，具体作业步骤有，加入适量的物料，通过管线加入相应的溶剂，使其得到充分的搅拌，然后借助氮气压力，将处理后的材料运送至反应釜中，在此期间，反应釜内正常情况下会发生放热反应，且表现较为明显，技术人员可根据产生热量的程度，合理调整运送的速度。（2）反应环节，该部分是整个生产过程中较为复杂，且不易操控的环节，具体作业步骤有，加入相应的材料，经过充分搅拌处理后，技术人员需控制计算机系统，向其中加入液碱。在此过程中，反应釜会发生放热反应，对此，技术人员需利用对液碱流量的管控，降低温度提升的速度。之后，需要借助相关设备将其运送到反应釜内，完成该步骤后，经过温度波动反应后，需借助重力，达到分离水的目的。（3）后处理工艺，具体而言，技术人员需要对上述工艺中分离出来的水做进一步处理，并采用相同的方式实施分离。完成全部工序后，需将有机物传送至相应的釜内，以实现有效结合，并实施干燥等相应的处理工序。2.2安全工艺设计。2.2.1物料安全。若想保证精细化工工艺的安全性，需使用可靠性较高的生产设备。对此，在设计阶段，需注重控制使用物料的危险程度，并采取多种有效方式，最大限度地消除危险因子，由此提高精细化工生产的安全程度。在进行该方面的安全设计时，应针对物料本身的危险系数进行整合，其中包括理化特性，引发爆炸、腐蚀性等内容为切入口，以此为前提，合理选用工艺设施、管道以及相应的检测设备等。借助对原料性质的了解以及生产的需要，科学选用物料，既能够起到防护、控制危险发生的作用，又可以控制后期运维的成本支出。2.2.2生产过程。在进行精细化工生产期间，会应用到大量的化工装置单元实施具体的生产作业，包括材料过滤、洁净、热导，以及对纯度的处理工艺，运用不同装置生产的产品也存在某种程度上的差异。因此，在针对该方面进行工艺设计时，相关人员需对实际的生产以及设计现状实施动态了解，以观察危险程度较高的材料变化情况，有助于控制生产过程中的温度和压力，降低生产活动对设备的损耗程度。同时，在进行危险系数较高的生产活动时，需根据现行的相关规定，根据易发生危险的环节制定专项的安全防护方案。例如某相关企业在开展磺化生产活动时，形成安全风险的因素主要包括材料的属性以及磺化试剂的腐蚀性和氧化性，其在生产过程中，会不断放热。另外，需要注意的是，原料添加的顺序、数量、速度、搅拌以及后续的冷却处理等环节，都会引发高温的现象，进而发生安全事故。由此，在进行生产期间，相关人员应提高对监控反应釜的关注度，以保证该项活动能够安全稳定运行。2.2.3工艺装置。精细化工使用的设备与其他生产模式无本质上的区别，为确保生产活动的有效性，需要使用合适的工艺装置。而精细化工生产的产能较低，不同的产品使用的装置基本不一致，大部分为专属装置，此外，装置本身的制造标准极高，多应用在有毒、腐蚀性强、易燃易爆的生产活动中，由此，大幅度提高了运行风险系数，提高了对工艺装置的标准。在进行该方面的工艺设计时，应注重实用的材料、制造能力、装配作业的标准化等。另外，生产期间应用的装置，需根据生产系统安全标准选用相应规格的设备，如反应器、塔器等。其中制作材料应具备较高的抗腐蚀能力，并由专业人员进行安装。在工艺设计阶段，相关人员需综合考量装置的安全程度，以提高工艺的安全标准，保证生产活动的稳定性。2.2.4管道设计。精细化工生产过程中使用大量的管道部件，其承载着高腐蚀性、毒性和易燃材料，而为保证生产的安全性，控制恶性事件的发生概率，要求在工艺设计阶段加设有效的防护措施。此部分的资金投入量较少，且作业简单，但需要注意的是，该部分是由多个部件连接而成的，其中的连接点极多，而这也正是危险系数较高的部分。另外，精细化工生产活动使用的材料较为繁杂，且各自的属性不同，若对管道的重视程度不足，极易引发危险事件。因此，对该方面的工艺设计工作也是不容忽视的。2.3车间工艺设计。对此方面的工艺设计涉及多个环节，具体包括对工艺路径的判断；明确生产形式后，需以此为基础，制定相应的作业过程，此部分较为复杂，如生产形式、反应器选用、材料运输等；整合生产需要的数据信息；物料以及能量计算；装置工艺设计，以确保生产设备的合理性；设计生产过程的全部环节；对车间和管道进行合理布局；生产活动中包含的非工艺环节需根据既定的标准进行；明确车间工艺设计的有关要求标准。

3结束语

综上所述，精细化工生产过程的控制系统已经得到实际应用，并呈现出较好的使用效果，由此可以看出，设计模式具备一定的可行性，有助于提高控制系统的稳固性和可控性，实现应有的容错功能，有利于及时发现异常情况，保证生产过程的安全性。

参考文献

[1]李佩佩.精细化工生产过程控制系统研究与设计[J].化工管理，2018（15）：146-147.

[2]杨丽兵.精细化工生产过程的控制系统设计与研究[J].化工设计通讯，2018，44（04）：168，196.

作者:吴震 单位:宁夏瑞泰科技股份有限公司