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化學(xué)工程與工藝發(fā)展現(xiàn)狀范文第1篇

關(guān)鍵詞：微化工技術(shù)；過程強(qiáng)化；微反應(yīng)器

中圖分類號(hào)：TQ03

20世紀(jì)90年代初興起了一種多學(xué)科交叉的科技前沿領(lǐng)域，這一領(lǐng)域就是微化工技術(shù)。微化工技術(shù)將化學(xué)化工原理和微機(jī)電系統(tǒng)結(jié)合，這種高新技術(shù)移植了微傳感器制造技術(shù)和集成電路，涉及到的學(xué)科和技術(shù)十分廣泛，包括化工、物理、化學(xué)、機(jī)械、控制學(xué)、電子和材料等。微化學(xué)工程研究的主要內(nèi)容是幾百毫秒和幾百微米以內(nèi)，并行分布系統(tǒng)和化工微設(shè)備設(shè)計(jì)、模擬、生成和應(yīng)用過程中的特征和規(guī)律。微反應(yīng)技術(shù)具有較強(qiáng)的傳質(zhì)和傳熱能力，能夠大大提高能量和資源的利用率，提高單位體積的生產(chǎn)能力。因此，發(fā)展微化工技術(shù)具有重要意義。

1過程強(qiáng)化原理

化工過程中，本征反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和傳遞速率各自控制或共同控制該過程中的化學(xué)反應(yīng)。對(duì)于快速和瞬時(shí)反應(yīng)，當(dāng)該反應(yīng)在傳統(tǒng)設(shè)備中進(jìn)行是，傳遞速率控制該反應(yīng)，在微尺度反應(yīng)系統(tǒng)中，由于傳遞速率提高了幾個(gè)數(shù)量級(jí)，因此，反應(yīng)速率也會(huì)得到大幅度的提高。對(duì)于慢反應(yīng)而言，主要由本征反應(yīng)動(dòng)力學(xué)控制該過程，因此想要提高慢反應(yīng)的反應(yīng)速率，就必須提高本征反應(yīng)速率，一般情況下，可以采用改變工藝操作條件和提高反應(yīng)溫度等方式來提高其反應(yīng)速率。對(duì)于中速反應(yīng)，由傳遞速率和本征反應(yīng)動(dòng)力學(xué)共同控制，可以采用提高慢反應(yīng)速率的措施來強(qiáng)化該過程。目前，工業(yè)應(yīng)用中的烴類硝化反應(yīng)大部分都屬于中慢速反應(yīng)，可以采取提高反應(yīng)溫度和改變工藝條件兩種方式加快這些反應(yīng)的反應(yīng)速度。綜上所述，我們可以知道理論上任何反應(yīng)都能夠通過采取不同的措施進(jìn)行強(qiáng)化。

2微化學(xué)工程與技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)

20世紀(jì)50年代末，物理學(xué)家Richard Feynman指出，未來科學(xué)發(fā)展的方向是微型化?？v觀半個(gè)多世紀(jì)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展概況，我們可以看出微型化的確是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)，尤其是信息技術(shù)和微機(jī)電系統(tǒng)這兩種技術(shù)，這兩種技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，對(duì)社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生了很大的影響。

20 世紀(jì) 80 年代初，Tuckerman 和Pease 提出了“微通道散熱器”概念，這一概念成功解決了大規(guī)?；统笠?guī)?；呻娐飞崂щy問題。

1993年，DuPont 公司應(yīng)用微電子技術(shù)制造了首個(gè)芯片反應(yīng)器，這反應(yīng)器能夠用來生產(chǎn)氰氫酸、異氰酸甲酯（MIC） 等有毒物質(zhì)。

3國(guó)內(nèi)研究工作進(jìn)展

2000年，我國(guó)開始研究微化工技術(shù)，到目前為止，也取得了不少成果。經(jīng)過十多年的發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)形成了一套完整的研發(fā)體系，為微化工系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和工程放大奠定了良好的基礎(chǔ)。

3.1微型氫源系統(tǒng)

作為未來電動(dòng)汽車、潛艇的最佳候選電源，質(zhì)子交換膜燃料電池在很多領(lǐng)域都廣闊的應(yīng)用前景。但是，質(zhì)子交換膜燃料電池離技術(shù)商業(yè)化還有一定的距離，這是因?yàn)橘|(zhì)子交換膜燃料電池的發(fā)展受許多因素的限制，其中，氫源技術(shù)就是影響其技術(shù)商業(yè)化的重要因素之一。這是因?yàn)闅錃獾姆峙?、輸送和?chǔ)存困難，無法滿足不同規(guī)模燃料電池的需求。而通過重整富氫燃料，比如醇類和烴類等，移動(dòng)或現(xiàn)場(chǎng)制氫為燃料電池提供氫氣，通過這種方式制取或運(yùn)輸氫源具有易于輸送、能量密度大和能量轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)勢(shì)，是提供燃料電池氫源最現(xiàn)實(shí)的途徑。

大連化學(xué)物理研究所研究出了給千瓦級(jí)質(zhì)子交換膜燃料電池提供氫源的微型氫源系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成了微換熱、甲醇氧化和原料汽化等子系統(tǒng)。該系統(tǒng)目前已經(jīng)有產(chǎn)品應(yīng)用與高校的教學(xué)中，我們可以設(shè)想不久的將來，該系統(tǒng)完全有可能應(yīng)用到實(shí)際應(yīng)用中。

3.2微混合技學(xué)術(shù)

很多的化工過程都是強(qiáng)放熱快速反應(yīng)過程，這些過程主要由傳質(zhì)和傳熱過程控制，微混合技術(shù)具有快速高效混合特性，采用這種特性，能夠強(qiáng)化和微型化這些過程。大連化學(xué)物理研究所研究了單微通道內(nèi)的傳質(zhì)、混合和流動(dòng)等，多通道的多尺度結(jié)構(gòu)和流體均布技術(shù)的設(shè)計(jì)，微混合系統(tǒng)的制造、封裝和集成等。2007年9月研制出的微混合系統(tǒng)已經(jīng)成功的投入到工業(yè)生產(chǎn)中，進(jìn)行試運(yùn)行。微混合系統(tǒng)具有混合、換熱效果好、操作穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)其運(yùn)行的噪音也非常小，還具有無振動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)勢(shì)都是傳統(tǒng)工藝無法比擬的。該系統(tǒng)的成功應(yīng)用，必將推動(dòng)微化工技術(shù)在工業(yè)中的廣泛應(yīng)用。

3.3芳烴硝化反應(yīng)

由于化學(xué)工業(yè)中的許多反應(yīng)都是強(qiáng)放熱過程，因此爆炸危險(xiǎn)普遍存在，而且我國(guó)的裝備和技術(shù)都比較落后，導(dǎo)致化學(xué)生產(chǎn)過程中安全性較差。

由于有機(jī)物硝化是一種快速強(qiáng)放熱反應(yīng)，因此，如果有機(jī)物硝化產(chǎn)生的熱量不能夠及時(shí)移出反應(yīng)體系，則很容易引起爆炸，帶來危險(xiǎn)。以往硝化反應(yīng)一般都在帶冷卻夾套的攪拌斧式反應(yīng)器中進(jìn)行，這種反應(yīng)器的換熱面積小，傳熱速率低，只能通過降低反應(yīng)速率來避免因熱量積累導(dǎo)致的危險(xiǎn)，因此，傳統(tǒng)硝化反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)。

中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所利用微反應(yīng)器所具有的高效傳熱、傳質(zhì)能力，進(jìn)行二硝基氯苯和二硝基甲苯的合成實(shí)驗(yàn)，硝化反應(yīng)時(shí)間僅小于5 s，可實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)過程強(qiáng)化和微型化。

3.4納米材料合成

清華大學(xué)化學(xué)工程聯(lián)合國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室借鑒膜乳化技術(shù) ，按多個(gè)微通道串并原理，設(shè)計(jì)了膜分散式微結(jié)構(gòu)混合器，開展了均相及非均相 （液-液、氣-液）體系的微尺度混合與分散、微尺度傳質(zhì)及微反應(yīng)過程的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。2005 年成功開發(fā)了萬噸級(jí)的膜分散微結(jié)構(gòu)反應(yīng)器制備單分散納米碳酸鈣的工業(yè)裝置。

4結(jié)論

由于微化工技術(shù)的研究初期主要在高校和科研機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)室研究，產(chǎn)業(yè)界雖有關(guān)注但介入不多，因此對(duì)微化工系統(tǒng)的放大和集成技術(shù)的研究機(jī)會(huì)少，大大減緩了微反應(yīng)技術(shù)的實(shí)用化進(jìn)程。經(jīng)過 10 多年的研發(fā)與宣傳推廣工作，目前微化工技術(shù)已處于應(yīng)用前夜。國(guó)內(nèi)開展微化工技術(shù)的研究時(shí)間短，若能在研究初期就與產(chǎn)業(yè)界合作，可以加速微化工技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，在過程放大和系統(tǒng)集成方面積累經(jīng)驗(yàn)，形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)。

總而言之，新時(shí)期化學(xué)工業(yè)面臨著前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，微化工技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用將會(huì)降低能耗，提高化工設(shè)備性能，節(jié)約體積，將會(huì)給化工技術(shù)和設(shè)備制造領(lǐng)域帶來很大的改變，還會(huì)對(duì)人們的生活帶來很大的影響。

參考文獻(xiàn)

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化學(xué)工程與工藝發(fā)展現(xiàn)狀范文第2篇

關(guān)鍵詞：化工；節(jié)能減排；措施；經(jīng)濟(jì)發(fā)展

化工事業(yè)的發(fā)展與我國(guó)眾多行業(yè)之間存在密切關(guān)聯(lián)，是高新技術(shù)材料研發(fā)與生產(chǎn)的主陣地。而隨著化工行業(yè)的迅猛發(fā)展，隨之產(chǎn)生的環(huán)境污染、能耗浪費(fèi)問題愈發(fā)明顯，這使得我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾沖突逐漸升級(jí)，如何在環(huán)境保護(hù)的前提下大力發(fā)展化工經(jīng)濟(jì)，已經(jīng)成為化工行業(yè)發(fā)展的重要研究課題。

1化工企業(yè)節(jié)能減排的重要性

相較于發(fā)達(dá)國(guó)家而言，我國(guó)工業(yè)發(fā)展先天不足，進(jìn)程相對(duì)較短。盡管自20世紀(jì)50年代后我國(guó)開始加大對(duì)化工領(lǐng)域的研究與發(fā)展力度，但是因發(fā)展經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科技水平的局限，使得大部分化工企業(yè)在設(shè)備、工藝應(yīng)用方面滯后，并在發(fā)展的過程中造成環(huán)境污染以及能源資源的大量浪費(fèi)。化工生產(chǎn)多以化學(xué)反應(yīng)為原理，在高溫、高壓條件下進(jìn)行材料轉(zhuǎn)化和利用，而在材料反應(yīng)過程中勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生一定的能量消耗和碳排放。研究表明，在我國(guó)總能耗占比中，化工生產(chǎn)能耗占比超過10%，而在全國(guó)電能消耗占比中，化工行業(yè)占比超過17%。同時(shí)，化工生產(chǎn)過程還會(huì)伴隨一定量的廢渣、廢水、廢氣排放，倘若不加以有效治理，則會(huì)對(duì)我國(guó)生態(tài)環(huán)境造成不同程度污染，對(duì)人民群眾的生命安全造成威脅。在此背景下，要想實(shí)現(xiàn)化工經(jīng)濟(jì)的綠色化、生態(tài)化發(fā)展，需要加大節(jié)能減排的實(shí)施力度，依據(jù)化工企業(yè)自身經(jīng)濟(jì)條件進(jìn)行工藝改造，通過對(duì)清潔化生產(chǎn)模式的構(gòu)建來推動(dòng)化工行業(yè)發(fā)展達(dá)成節(jié)能減排目標(biāo)。

2化工企業(yè)節(jié)能減排的現(xiàn)狀

2.1節(jié)能減排意識(shí)薄弱

縱觀現(xiàn)階段我國(guó)化工行業(yè)發(fā)展，部分規(guī)模較小的化工企業(yè)在實(shí)際經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)過程中仍以傳統(tǒng)理念為主。即采用較為陳舊滯后的設(shè)備、工藝進(jìn)行化工生產(chǎn)，對(duì)于生產(chǎn)工藝的改造沒有正確的認(rèn)知，導(dǎo)致企業(yè)化工生產(chǎn)以高能耗、低效率、高污染、低產(chǎn)能為主要特點(diǎn)。節(jié)能減排能力低下，導(dǎo)致相關(guān)治理措施受到嚴(yán)重阻礙，不僅影響著化工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益獲取，亦對(duì)環(huán)境保護(hù)、治理的開展產(chǎn)生不利影響。

2.2缺乏相關(guān)專業(yè)人才

雖然一些化工企業(yè)對(duì)節(jié)能減排有一定的認(rèn)知，并且依據(jù)自身發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行治理措施的實(shí)施。但是因?qū)I(yè)人才的匱乏，使得節(jié)能減排措施實(shí)施無法獲取顯著成效，主要原因在于大部分節(jié)能減排措施的落實(shí)離不開專業(yè)技術(shù)人才，倘若化工企業(yè)在節(jié)能減排過程中缺乏專業(yè)人員，極易出現(xiàn)相關(guān)措施無法落到實(shí)處、節(jié)能減排治理不到位等問題，無法為企業(yè)發(fā)展綠色化、生態(tài)化經(jīng)濟(jì)提供強(qiáng)有力的支撐。

2.3知識(shí)生產(chǎn)環(huán)節(jié)脫節(jié)

理論與實(shí)踐的結(jié)合是推動(dòng)節(jié)能減排全面落實(shí)，以及推動(dòng)化工經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)久發(fā)展的關(guān)鍵所在。部分企業(yè)只側(cè)重對(duì)節(jié)能減排理論概念的滲透，卻未做到在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)行相關(guān)措施的具體落實(shí)，導(dǎo)致節(jié)能減排只停留于表面形式。現(xiàn)階段盡管企業(yè)已經(jīng)認(rèn)知節(jié)能減排的必要性，但是一些小企業(yè)仍未做到將節(jié)能減排理念全面貫穿于生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過程中。導(dǎo)致其無法達(dá)到節(jié)能減排目標(biāo)的要求，對(duì)于化工經(jīng)濟(jì)的綠色化發(fā)展產(chǎn)生不利影響。

3強(qiáng)化節(jié)能減排措施，促進(jìn)化工經(jīng)濟(jì)發(fā)展

3.1優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整是推動(dòng)化工行業(yè)達(dá)成節(jié)能減排目標(biāo)的關(guān)鍵所在，所以為助力化工經(jīng)濟(jì)發(fā)展，需要立足于節(jié)能減排對(duì)化工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與優(yōu)化。依據(jù)對(duì)化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的分析，強(qiáng)調(diào)對(duì)高能耗、高污染設(shè)備、工藝的淘汰，重視對(duì)生產(chǎn)工藝的改進(jìn)與升級(jí)，以期通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)來提升化工生產(chǎn)的節(jié)能減排效果。以鋼鐵、煤化等化工項(xiàng)目為例，可以加大對(duì)IGFC、IGCC等技術(shù)的引進(jìn)與應(yīng)用。依據(jù)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)工藝實(shí)際情況的分析，充分利用氣化一體化聯(lián)合循環(huán)技術(shù)來改善生產(chǎn)品質(zhì)，并做到在生產(chǎn)期間合理控制污染排放，避免化工生產(chǎn)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。另外，化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展需秉持可持續(xù)發(fā)展理念，構(gòu)建具備生態(tài)化、綠色化的產(chǎn)業(yè)鏈。在實(shí)際發(fā)展過程中，可以構(gòu)建以建材、輕工以及電力等企業(yè)為核心，以粉煤灰為樞紐的生態(tài)化、綜合化利用產(chǎn)業(yè)鏈條。以電力、鋼鐵、石油化工等行業(yè)資源為基礎(chǔ)，促使電力、鋼鐵、石油化工等企業(yè)之間形成具有循環(huán)性、綜合性的利用鏈條。

3.2加強(qiáng)科技創(chuàng)新

科技創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)化工經(jīng)濟(jì)生態(tài)化、綠色化發(fā)展的必要手段，企業(yè)可以結(jié)合以下幾點(diǎn)來加大科技創(chuàng)新的力度。

3.2.1重視產(chǎn)品升級(jí)

產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的升級(jí)與改造有助于化工企業(yè)從源頭處進(jìn)行節(jié)能降耗，對(duì)于化工企業(yè)現(xiàn)存的高污染、高能耗設(shè)備、生產(chǎn)工藝，相關(guān)部門需要以規(guī)定期間為限制，要求化工企業(yè)進(jìn)行整改升級(jí)?，F(xiàn)階段化工行業(yè)發(fā)展仍有部分企業(yè)因資金條件、發(fā)展規(guī)模等方面的影響而無力按照國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行整改升級(jí)，對(duì)此政府需出臺(tái)相關(guān)政策文件進(jìn)行此類小型企業(yè)的取締，以期通過構(gòu)建大型集約生產(chǎn)的格局來提升節(jié)能減排效果，避免因化工生產(chǎn)的分散化布局而影響到相關(guān)節(jié)能減排措施的開展效果。此外，作為節(jié)能減排措施落實(shí)的基礎(chǔ)前提，其節(jié)能減排技術(shù)的研究與開發(fā)直接影響到化工企業(yè)在未來發(fā)展過程中能夠真正達(dá)成相關(guān)目標(biāo)。所以，當(dāng)?shù)卣块T可以積極聯(lián)動(dòng)高校與化工研究機(jī)構(gòu)，引進(jìn)人才、技術(shù)和設(shè)備，對(duì)化工產(chǎn)品升級(jí)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)能減排科研成果的有效轉(zhuǎn)化，為化工企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的升級(jí)與優(yōu)化提供支撐。

3.2.2實(shí)施清潔生產(chǎn)

化工企業(yè)要想走上化工經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的道路，必須以清潔生產(chǎn)為前提，只有做到在實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過程中落實(shí)清潔化生產(chǎn)模式，才能進(jìn)一步幫助化工企業(yè)進(jìn)行循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系的構(gòu)建，在降低企業(yè)污染排放的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)化工經(jīng)濟(jì)效益的創(chuàng)造提供支撐。而要想發(fā)揮出清潔化生產(chǎn)模式的最大作用，務(wù)必在化工企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)全過程中進(jìn)行清潔理念的貫徹，做到將清潔生產(chǎn)與產(chǎn)品生產(chǎn)全周期的全面融合。即從產(chǎn)品生產(chǎn)材料的選擇到產(chǎn)品包裝等過程中實(shí)施清潔生產(chǎn)模式，以期通過對(duì)清潔能源、清潔材料的合理利用，進(jìn)一步降低化工生產(chǎn)的能源消耗與污染物排放。例如現(xiàn)階段部分企業(yè)化工生產(chǎn)仍以燃煤為生產(chǎn)動(dòng)力源，對(duì)此可以利用天然氣、電能、核能等進(jìn)行傳統(tǒng)燃煤的取代。另外，企業(yè)還需借助對(duì)先進(jìn)設(shè)備與工藝應(yīng)用，進(jìn)行清潔型產(chǎn)品的生產(chǎn)，做到在產(chǎn)品使用、回收過程中進(jìn)行節(jié)能減排目標(biāo)的滲透。此外，化工企業(yè)還需以節(jié)能減排為理念核心，構(gòu)建具備再循環(huán)、減量化特點(diǎn)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系，實(shí)現(xiàn)在化工生產(chǎn)過程中進(jìn)行廢物的再利用，在顯著提升化工企業(yè)資源利用率的同時(shí)，避免因產(chǎn)品廢物丟棄而造成環(huán)境污染破壞。

3.2.3構(gòu)建市場(chǎng)體系

要想促進(jìn)化工行業(yè)發(fā)展進(jìn)一步達(dá)成節(jié)能降耗目標(biāo)，構(gòu)建完善且合理的市場(chǎng)體至關(guān)重要[8]。對(duì)此，相關(guān)政府部門在構(gòu)建節(jié)能減排市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制時(shí)，需要以全面落實(shí)節(jié)能減排市場(chǎng)化運(yùn)作為前提，并做到在發(fā)展過程中立足于節(jié)能減排角度，借助對(duì)資本、技術(shù)對(duì)接功能的充分發(fā)揮，進(jìn)行新能源項(xiàng)目、再生能源等項(xiàng)目的全面開發(fā)。同時(shí)，針對(duì)現(xiàn)存的專業(yè)人才不足問題，政府部門可以依托于相關(guān)稅收減免、資金獎(jiǎng)勵(lì)等措施的實(shí)施，鼓勵(lì)化工企業(yè)加大對(duì)專業(yè)人才的引進(jìn)與培養(yǎng)力度?；蛘呤钦块T可以出臺(tái)相關(guān)政策文件，為節(jié)能減排服務(wù)公司的創(chuàng)建提供支撐。鼓勵(lì)化工企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)過程中積極與專業(yè)服務(wù)公司加強(qiáng)合作，通過專業(yè)化的治理服務(wù)來降低企業(yè)污染排放以及能耗消耗。此外，可以以市場(chǎng)平臺(tái)為載體，鼓勵(lì)科研機(jī)構(gòu)、服務(wù)商、評(píng)估機(jī)構(gòu)以及投資機(jī)構(gòu)等積極參與到節(jié)能減排治理中，加大對(duì)節(jié)能減排相關(guān)項(xiàng)目而定資金投入，并重視對(duì)節(jié)能減排措施、機(jī)制等方面的創(chuàng)新，為節(jié)能減排的市場(chǎng)化發(fā)展提供支撐。

3.2.4制定經(jīng)濟(jì)政策

經(jīng)濟(jì)政策的制定是創(chuàng)新化工行業(yè)發(fā)展模式，推動(dòng)節(jié)能減排措施落實(shí)的關(guān)鍵所在。對(duì)此，相關(guān)部門需要依托于對(duì)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的分析，對(duì)化工生產(chǎn)能耗、排放進(jìn)行交易平臺(tái)的構(gòu)建，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)以市場(chǎng)化為手段助力節(jié)能減排目標(biāo)的達(dá)成。同時(shí)，依據(jù)對(duì)節(jié)能減排措施落實(shí)現(xiàn)象的分析，構(gòu)建契合現(xiàn)階段化工企業(yè)發(fā)展需求的節(jié)能量化指標(biāo)，并做到對(duì)二氧化硫等化學(xué)物排污權(quán)益的確定，以市場(chǎng)化交易的形式進(jìn)行溫室氣體排放的控制，通過加大企業(yè)排污成本來實(shí)現(xiàn)對(duì)外部節(jié)能減排成本的內(nèi)部轉(zhuǎn)化，引導(dǎo)企業(yè)在內(nèi)部運(yùn)行成本中納入排污、降耗成本，進(jìn)而加大企業(yè)對(duì)節(jié)能減排措施實(shí)施的重視度，主動(dòng)通過技術(shù)革新、設(shè)備革新等形式來加強(qiáng)對(duì)廢棄物的循環(huán)利用。只有做到對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的大力發(fā)展，才能為化工企業(yè)達(dá)成節(jié)能減排目標(biāo)提供保障。

4結(jié)束語

我國(guó)化工工業(yè)發(fā)展不僅與人們生活息息相關(guān)，亦與我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)存在直接關(guān)聯(lián)。而縱觀現(xiàn)階段化工生產(chǎn)的開展，能耗大、污染強(qiáng)等問題始終影響著我國(guó)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的構(gòu)建。鑒于此，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)能減排目標(biāo)的達(dá)成，需在充分剖析當(dāng)前化工生產(chǎn)現(xiàn)狀的前提下，采取科學(xué)措施來推動(dòng)節(jié)能減排措施的深入，并為我國(guó)化工經(jīng)濟(jì)的綠色化、生態(tài)化發(fā)展助力。

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化學(xué)工程與工藝發(fā)展現(xiàn)狀范文第3篇

關(guān)鍵詞：工程認(rèn)證；精細(xì)化工；教學(xué)改革；實(shí)踐能力；教學(xué)理念

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)： 1674-9324（2017）04-0130-03

一、我國(guó)工程教育認(rèn)證的發(fā)展歷程

為了提高我國(guó)高等工程教育質(zhì)量，構(gòu)建我國(guó)高等工程教育質(zhì)量保障體系，進(jìn)一步深化高等工程教育改革，建立高校工程專業(yè)與社會(huì)企業(yè)所需人才培養(yǎng)的雙贏機(jī)制，規(guī)范與注冊(cè)工程師制度相銜接的高等工程教育專業(yè)認(rèn)證體系，促進(jìn)工程教育國(guó)際化，實(shí)現(xiàn)國(guó)際互認(rèn)，提升我國(guó)高等工程教育國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，教育部于2006年正式啟動(dòng)高等工程教育專業(yè)認(rèn)證試點(diǎn)工作。10年來，我國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證工作逐漸在全國(guó)相關(guān)高校中得到了重視和積極開展。

2013年6月，國(guó)際工程聯(lián)盟大會(huì)在韓國(guó)召開，大會(huì)表決通過中國(guó)為《華盛頓協(xié)議》預(yù)備會(huì)員，成為該協(xié)議組織第21個(gè)成員?！度A盛頓協(xié)議》是世界上最具影響力的國(guó)際本科工程學(xué)位互認(rèn)協(xié)議，1989年由美國(guó)、英國(guó)、加拿大、愛爾蘭、澳大利亞、新西蘭6個(gè)國(guó)家的工程專業(yè)團(tuán)體發(fā)起成立，旨在建立共同認(rèn)可的工程教育認(rèn)證體系。該協(xié)議提出的工程專業(yè)教育標(biāo)準(zhǔn)和工程師職業(yè)能力標(biāo)準(zhǔn)，是國(guó)際工程界對(duì)工科畢業(yè)生和工程師職業(yè)能力公認(rèn)的權(quán)威要求。截至2013年8月，中國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)已對(duì)我國(guó)高校的373個(gè)專業(yè)點(diǎn)開展了認(rèn)證工作，之后經(jīng)過3年的不懈努力，我國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)分別受理了137個(gè)專業(yè)的2014年認(rèn)證申請(qǐng)（其中105個(gè)專業(yè)通過認(rèn)證）、156個(gè)專業(yè)的2015年認(rèn)證申請(qǐng)和200個(gè)專業(yè)的2016年認(rèn)證申請(qǐng)，我國(guó)工程教育水平得到了長(zhǎng)足而顯著的提高，其質(zhì)量獲得國(guó)際社會(huì)的一致認(rèn)可?？上驳氖牵?016年6月，《華盛頓協(xié)議》全票通過中國(guó)科協(xié)代表我國(guó)由《華盛頓協(xié)議》預(yù)備會(huì)員轉(zhuǎn)正，成為該協(xié)議第18個(gè)正式成員，表明我國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證與國(guó)際實(shí)質(zhì)等效，標(biāo)志著我國(guó)工程教育質(zhì)量實(shí)現(xiàn)了國(guó)際化互認(rèn)。

二、工程教育認(rèn)證背景下我校精細(xì)化工工藝課程教學(xué)改革的必要性

華僑大學(xué)地處海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)的心臟地帶，為了更好地服務(wù)于地方區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為企業(yè)人才市場(chǎng)輸送合格的工程類專業(yè)人才，工程教育專業(yè)認(rèn)證已列為我校提高辦學(xué)質(zhì)量的主要舉措之一，校領(lǐng)導(dǎo)高度重視。與此同時(shí)，隨著福建省沿海四大石化基地和重大項(xiàng)目的加速推進(jìn)，帶動(dòng)了合成材料、有機(jī)化工和精細(xì)化工等配套開發(fā)，石化產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)顯現(xiàn)，化工類專業(yè)人才需求增大[1]。為了培養(yǎng)合格的化工工程師，我?；W(xué)院積極申請(qǐng)化學(xué)工程與工藝專業(yè)的工程教育專業(yè)認(rèn)證。2016年2月，中國(guó)工程教育認(rèn)證協(xié)會(huì)正式受理了我?；W(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè)工程教育認(rèn)證的申請(qǐng)，這是我校第一個(gè)被受理的工科專業(yè)，得到了校、院兩級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的高度重視和全系教師及其他相關(guān)院系的大力支持和配合。

中國(guó)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)是基于產(chǎn)出的教育評(píng)價(jià)，滿足華盛頓協(xié)議互認(rèn)要求?；趯W(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式（OBE）最早出現(xiàn)于美國(guó)和澳大利亞的基礎(chǔ)教育改革，是以預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出為中心來組織、實(shí)施和評(píng)價(jià)教育的結(jié)構(gòu)模式[2，3]。國(guó)內(nèi)部分高校實(shí)施基于OBE教育理念的人才培養(yǎng)模式的綜合改革，規(guī)范教學(xué)活動(dòng)，樹立教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)意識(shí)，建立教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，最終取得了顯著的效果，并順利通過我國(guó)工程教育認(rèn)證。眾所周知，《精細(xì)化工工藝》是化學(xué)工程與工藝（精細(xì)化工方向）專業(yè)的主干專業(yè)課之一，該課程具有工程性、應(yīng)用性和綜合性等特點(diǎn)。在我?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)開展工程教育認(rèn)證的背景下，基于“以學(xué)生為本，以學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)出為導(dǎo)向”的教育理念和思路開展精細(xì)化工工藝課程教學(xué)改革勢(shì)在必行。

三、工程教育認(rèn)證背景下精細(xì)化工工藝課程教學(xué)改革的幾點(diǎn)思考

CDIO工程教育模式是近年來國(guó)際工程教育改革的最新成果，它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO培養(yǎng)大綱將工科專業(yè)畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、認(rèn)識(shí)團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面，大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個(gè)層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)[4，5]。為了使學(xué)生在學(xué)習(xí)精細(xì)化工工藝課程過程中達(dá)成這個(gè)目標(biāo)，必須同時(shí)從教學(xué)的兩個(gè)主體――學(xué)生和教師入手，轉(zhuǎn)變教育理念，改革教學(xué)方式方法，以符合我國(guó)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。

（一）學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)

精細(xì)化工工藝是一門實(shí)踐和理論并重的課程，在培養(yǎng)高素質(zhì)的精細(xì)化工工程技術(shù)人才過程中，精細(xì)化學(xué)品開發(fā)、設(shè)計(jì)及合成的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐起著重要作用。對(duì)于學(xué)生而言，借鑒CDIO成功的教育經(jīng)驗(yàn)，在工程教育認(rèn)證背景下精細(xì)化工工藝課程教學(xué)改革過程，一定要特別注重和加強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

1.加強(qiáng)校企合作。根據(jù)《中國(guó)工程教育質(zhì)量報(bào)告》的調(diào)查，工業(yè)界認(rèn)為高校培養(yǎng)工程專業(yè)人才過程中存在通用能力評(píng)價(jià)高，工程能力培養(yǎng)不足；傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)明顯，緊跟時(shí)代需求不足；工業(yè)界參與深度和規(guī)范化不足等問題。因此，在精細(xì)化工工藝課堂教學(xué)過程中積極邀請(qǐng)精細(xì)化工相關(guān)企業(yè)高級(jí)工程師走入課堂參與教學(xué)，有利于學(xué)生深入了解所學(xué)知識(shí)在將來所要從事的精細(xì)化工行業(yè)中的實(shí)踐應(yīng)用。

2.搭建校內(nèi)精細(xì)化工實(shí)踐平臺(tái)。實(shí)踐平臺(tái)是大學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)的陣地，校內(nèi)可以通過設(shè)立實(shí)驗(yàn)示范中心、學(xué)科重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、科研成果轉(zhuǎn)化平臺(tái)以及本科生課外科創(chuàng)活動(dòng)平臺(tái)等舉措，不斷提高學(xué)生的精細(xì)化學(xué)工程實(shí)踐能力和創(chuàng)造力。

3.設(shè)立精細(xì)化學(xué)品制作工坊。根據(jù)精細(xì)化工工藝課程需求開設(shè)特色實(shí)驗(yàn)室，對(duì)課程中所學(xué)主要精細(xì)化學(xué)品種類及其典型產(chǎn)品的制備工藝開展實(shí)驗(yàn)，比如手工肥皂、洗滌劑和膠黏劑等常規(guī)精細(xì)化學(xué)品的制作。與此同時(shí)，增加綜合型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的比例和深度，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)精細(xì)化工工藝的學(xué)習(xí)積極性。比如在手工肥皂制作過程中設(shè)計(jì)透明多彩的新型多功能肥皂，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、動(dòng)手操作能力和團(tuán)隊(duì)合作精神，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)造力，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)精細(xì)化工工藝這門專業(yè)主干課程。另外，精細(xì)化工工藝特色實(shí)驗(yàn)室在全校范圍內(nèi)也可以共享實(shí)驗(yàn)資源和設(shè)備，這不僅可以增加學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)室的經(jīng)費(fèi)投入，而且可以顯著提高精細(xì)化工專業(yè)的知名度，大大增加學(xué)生對(duì)本專業(yè)的認(rèn)可度和歸屬感。

4.建立多元化考核標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)工科教學(xué)的突出問題是理論知識(shí)學(xué)習(xí)比重遠(yuǎn)大于工程能力培養(yǎng)比重，這是單一筆試考核模式導(dǎo)致的必然結(jié)果?；诠こ探逃J(rèn)證中所要求的學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式，將學(xué)生在精細(xì)化工工藝課程學(xué)習(xí)過程中參加課外精細(xì)化工實(shí)踐平臺(tái)和精細(xì)化學(xué)品制作工坊等活動(dòng)的表現(xiàn)形成可量化的考核標(biāo)準(zhǔn)，與傳統(tǒng)考核標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，建立以加強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)為目標(biāo)的多元化課程考核標(biāo)準(zhǔn)。

（二）教師課程教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變

基于OBE工程教育模式，工程教育認(rèn)證將推動(dòng)工科教學(xué)由“經(jīng)驗(yàn)型”轉(zhuǎn)向“科學(xué)型”、由“內(nèi)容為本型”轉(zhuǎn)向“學(xué)生為本型”。這就要求高校教師徹底擯棄傳統(tǒng)的“教無定法”的教學(xué)理念，而是基于學(xué)習(xí)結(jié)果的教育模式，形成一種規(guī)范、團(tuán)隊(duì)、持續(xù)改進(jìn)的教學(xué)方式，實(shí)現(xiàn)教學(xué)行為及活動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化，從而達(dá)到工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，持續(xù)為工業(yè)界輸送合格的化工工程師人才。

1.建立課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系，規(guī)范和細(xì)化教學(xué)大綱及內(nèi)容?！毒?xì)化工工藝》是一門介紹精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)原理與工藝的專業(yè)課程，其課程知識(shí)體系非常零散且龐大，規(guī)范地組織教學(xué)內(nèi)容和選擇教學(xué)方法對(duì)于有效實(shí)現(xiàn)預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果至關(guān)重要。精細(xì)化工工藝課程的教學(xué)目標(biāo)：一是讓學(xué)生能夠根據(jù)市場(chǎng)需求的不斷變化，設(shè)計(jì)新型精細(xì)化工產(chǎn)品；二是讓學(xué)生運(yùn)用精細(xì)有機(jī)合成化學(xué)及工藝學(xué)理論，根據(jù)精細(xì)化學(xué)品的功能特點(diǎn)及研究目的，選擇適宜的研究路線，設(shè)計(jì)可行的有機(jī)合成單元反應(yīng)實(shí)驗(yàn)方案；三是讓學(xué)生熟悉與精細(xì)化工行業(yè)相關(guān)的產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、法律法規(guī)、產(chǎn)業(yè)政策及發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，能識(shí)別、分析精細(xì)化工新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝的開發(fā)和應(yīng)用對(duì)社會(huì)、健康、安全、法律以及文化的潛在影響，深刻理解精細(xì)化工在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位和作用。以上課程目標(biāo)分別對(duì)應(yīng)于我國(guó)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生應(yīng)達(dá)到的十二條畢業(yè)要求中“設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案”、“研究”和“工程與社會(huì)”等方面的能力要求。在對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果有了清晰的認(rèn)識(shí)后，教師通過細(xì)化教學(xué)大綱來規(guī)范教學(xué)內(nèi)容和控制教學(xué)進(jìn)度，從而保證課程目標(biāo)的達(dá)成。

2.整合教學(xué)資源，避免課程間教學(xué)內(nèi)容的低水平重復(fù)。對(duì)于化學(xué)工程與工藝專業(yè)（精細(xì)化工方向）的學(xué)生而言，在開設(shè)《精細(xì)化工工藝》課程的同時(shí)，還開設(shè)了《精細(xì)化學(xué)品》和《高分子化工工藝》等相關(guān)課程。過去，這些課程在教學(xué)內(nèi)容上存在部分重復(fù)，比如有機(jī)合成反應(yīng)基礎(chǔ)知識(shí)的介紹，學(xué)生對(duì)此也提出了意見和看法。OBE工程教育模式客觀上要求整合各類教學(xué)資源，明確不同課程對(duì)達(dá)成畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)（預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果）的貢獻(xiàn)及程度。這就需要各專業(yè)教師之間進(jìn)行有效地交流與合作，協(xié)調(diào)相關(guān)課程的教學(xué)大綱及內(nèi)容，避免教學(xué)資源的浪費(fèi)。

3.建立課程教學(xué)質(zhì)量跟蹤調(diào)查及反饋機(jī)制，形成持續(xù)改進(jìn)的教學(xué)理念。工程教育認(rèn)證要求建立畢業(yè)生質(zhì)量跟蹤調(diào)查機(jī)制，形成科學(xué)有效的畢業(yè)生評(píng)價(jià)體系，為學(xué)校更好地培養(yǎng)工程人才提供重要依據(jù)。顯而易見，畢業(yè)生質(zhì)量與課程教學(xué)質(zhì)量緊密相關(guān)，只有建立后者的跟蹤調(diào)查及反饋機(jī)制，才能保障前者的水平。除了校院兩級(jí)對(duì)精細(xì)化工工藝課程教學(xué)主要環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控外，教師一方面于課程教學(xué)結(jié)束后在所授班級(jí)召開座談會(huì)，聽取學(xué)生對(duì)所學(xué)課程內(nèi)容及授課方式、進(jìn)度等方面的看法和意見，教師對(duì)所提問題與學(xué)生進(jìn)行交流并提供合理化建議；另一方面，針對(duì)從事精細(xì)化工行業(yè)的畢業(yè)生進(jìn)行跟蹤調(diào)查，靈活運(yùn)用現(xiàn)代通訊及聯(lián)絡(luò)工具、調(diào)查問卷等多種形式，開展關(guān)于學(xué)生在校期間所學(xué)精細(xì)化工工藝課程對(duì)其職業(yè)發(fā)展的影響以及其對(duì)該門課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容及方法等方面的建議和意見的調(diào)查，另外還可以展開畢業(yè)生所在單位對(duì)所需精細(xì)化工工程人才知識(shí)架構(gòu)要求的調(diào)研。授課教師對(duì)以上信息收集整理后進(jìn)行歸納總結(jié)，形成反饋整改意見，并在下一次的課程教學(xué)過程中有效體現(xiàn)，形成良性互動(dòng)循環(huán)，促進(jìn)精細(xì)化工工藝課程教學(xué)質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

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Teaching Reform on Fine Chemical Engineering Technology According to Engineering Education Accreditation Background

GAN Lin-huo

（College of Chemical Engineering，Huaqiao University，Xiamen，F(xiàn)ujian 361021，China）

化學(xué)工程與工藝發(fā)展現(xiàn)狀范文第4篇

【關(guān)鍵詞】石油化工；自控工程；設(shè)計(jì)特點(diǎn)；現(xiàn)狀；趨勢(shì)

1 石油化工自控設(shè)計(jì)概述

1.1 石油化工自控設(shè)計(jì)的目標(biāo)

石油化工生產(chǎn)企業(yè)的公用工程及其輔助設(shè)施、生產(chǎn)裝置的操作全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、安全化，管理信息化。為生產(chǎn)裝置運(yùn)行的高效、平衡、安全、持久提供保障，市場(chǎng)達(dá)到最優(yōu)化。

1.2 石油化工自控設(shè)計(jì)的要求

用作石油化工自控系統(tǒng)的儀表材料必須具有防腐、防爆、耐超高溫、耐超高壓的特性。儀表要能對(duì)不同物態(tài)的物體進(jìn)行測(cè)量，適用于微/高物位、微/大流量。整個(gè)自控系統(tǒng)要滿足功能多、參數(shù)多、冗余多、精度高、能耗低等要求。

1.3 石油化工自控設(shè)計(jì)策略

設(shè)計(jì)過程中要嚴(yán)格按照ICE、ISA、GB、HG等行業(yè)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行；建立企業(yè)信息管理和監(jiān)控一體化的數(shù)據(jù)平臺(tái)，集成信息、共享資源；采用設(shè)計(jì)招投標(biāo)制、從多個(gè)設(shè)計(jì)方案中選取性能高的作為最終的設(shè)計(jì)方案，選擇的標(biāo)準(zhǔn)既要滿足技術(shù)性的需要，又要滿足經(jīng)濟(jì)性的需要，同時(shí)還要對(duì)環(huán)境保護(hù)、人員健康和安全生產(chǎn)有益；控制系統(tǒng)和主控儀表集成實(shí)現(xiàn)一體化采購，確保投資的經(jīng)濟(jì)性和安全性。

2 我國(guó)石油化工自控設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 過程檢測(cè)儀表設(shè)計(jì)更加智能、更加精密、更加多樣

工業(yè)生產(chǎn)過程中，用來顯示、檢測(cè)、控制和記錄工藝參數(shù)的基礎(chǔ)，就是過程測(cè)量?jī)x表。石油化工的不斷發(fā)展，對(duì)儀表控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求也越來越高。電動(dòng)儀表日益智能化、數(shù)字化，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)越來越開放化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化自然就成為了新一代檢測(cè)儀表的標(biāo)志。這些檢測(cè)儀表的核心是微型計(jì)算機(jī)，具有線性化、自動(dòng)補(bǔ)償環(huán)境因素變化以及自動(dòng)校零等功能。綜合利用微波、超聲波、激光等新技術(shù)的一次檢測(cè)技術(shù)，大大提高了自動(dòng)控制的精密度。

同時(shí)，在過程檢測(cè)儀表的設(shè)計(jì)中更注意新型傳感器和激光、核磁共振等新技術(shù)的應(yīng)用，傳感器的集成化程度越來越高。在儀表調(diào)節(jié)回路的設(shè)計(jì)中充分利用傳統(tǒng)的積分、比例以及微分調(diào)節(jié)規(guī)律以外，還嘗試使用大滯后、前饋計(jì)算值調(diào)節(jié)等技術(shù)，為自控系統(tǒng)的多回路開辟道路。

石油化工自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者廣泛采用ASIC（專用集成電路），這在很大程度上促進(jìn)了執(zhí)行器和傳感器的智能化和多功能化，為現(xiàn)場(chǎng)控制子系統(tǒng)/回路以及儀表的安裝調(diào)試帶來極大的便捷。

2.2 過程控制裝置逐漸發(fā)展成開放的分布式監(jiān)控系統(tǒng)

隨著通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微處理技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，PLC（可編程序控制器）、DCS（分散型控制系統(tǒng)）以及PCA（以個(gè)人微機(jī)為基礎(chǔ)的自動(dòng)化系統(tǒng)）正日益標(biāo)準(zhǔn)化、開放化，其軟件和硬件的使用也逐漸向市場(chǎng)通用的產(chǎn)品靠攏，同時(shí)它們還彼此融合，朝著O-DSC（開放的分布監(jiān)控系統(tǒng)分散型控制系統(tǒng)）的方向發(fā)展。

目前，在石油化工自控設(shè)計(jì)中，采用較多的開放的分布式控制系統(tǒng)是FCS（基于現(xiàn)場(chǎng)總線的控制系統(tǒng)）。FCS用開放協(xié)議取代了封閉協(xié)議，為系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)完全的數(shù)字通信和數(shù)字計(jì)算提供了可能。FCS采用的全分布式結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場(chǎng)享有徹底的控制功能，系統(tǒng)的可靠性和靈活性大大提高。FCS不采用專用網(wǎng)絡(luò)，所以它可以彌補(bǔ)了DCS（集散控制系統(tǒng)）的缺陷，它為研究現(xiàn)場(chǎng)總線的工業(yè)控制系統(tǒng)提供了依據(jù)。

2.3 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加先進(jìn)

石油化工自動(dòng)控制系統(tǒng)逐漸融合化學(xué)工程。計(jì)算機(jī)、工程控制和計(jì)算機(jī)、儀表技術(shù)，越來越先進(jìn)。控制系統(tǒng)的升級(jí)后，系統(tǒng)的控制適應(yīng)能力自然也有了提高，不僅很好的克服了系統(tǒng)自身的非線性、時(shí)變形、隨機(jī)性，還有效的解決不可檢測(cè)和外部擾動(dòng)的隨機(jī)性帶來的諸多問題。組分推斷控制、預(yù)估算控制技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、故障診斷以及模糊控制等先進(jìn)控制方法通過生產(chǎn)實(shí)踐，取得了良好的效果。

3 存在于我國(guó)石油化工自控工程設(shè)計(jì)中的主要問題

（1）DCS不能進(jìn)行集成控制，很少用于工藝全過程和多裝置的控制，而大多用于控制單套裝置或部分工段。我國(guó)自行設(shè)計(jì)的DCS在軟硬件配套和可靠性方面和國(guó)際先進(jìn)水平還存在較大差距，還不能充分滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要，所以對(duì)于大型裝置的DCS仍然主要依賴進(jìn)口。

（2）我國(guó)自行設(shè)計(jì)的控制軟件，盡管縱向比較有了較大提高，但是因?yàn)樵谏唐坊?biāo)準(zhǔn)化和性價(jià)比等方面的缺陷，推廣起來具有很大的難度。

（3）我國(guó)自行設(shè)計(jì)的儀表主要用于記錄，而引進(jìn)的國(guó)外儀表也不是最新產(chǎn)品，仍停留在上個(gè)世紀(jì)中后期的水平。

（4）國(guó)內(nèi)配套的登記表缺口較多，品種也不齊全。高精度的流量計(jì)、高位液位計(jì)、特種調(diào)節(jié)閥等仍然主要依賴進(jìn)口。

（5）計(jì)算機(jī)在我國(guó)石油化工自控工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用依然是裝置級(jí)的，部分石化企業(yè)盡管設(shè)計(jì)出了計(jì)算機(jī)綜合生產(chǎn)系統(tǒng)和信息系統(tǒng)，但是由于諸多原因，投入了大量資金，收效卻甚微。

4 關(guān)于石油化工自控工程設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)建議

4.1 綜合利用各種技術(shù)

大型的化工和石油生產(chǎn)企業(yè)，應(yīng)充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)，加大企業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)投入，全面提高管控一體化和信息集成化的程度，降低成本、能耗和原材料的消耗，通過提高產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，增強(qiáng)企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。

4.2 融入全方位、全層次、全生命周期服務(wù)的理念

全方位服務(wù)，就是在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中，石油化工企業(yè)以信息技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)為推手，把各部門的業(yè)務(wù)有效的橫向關(guān)聯(lián)起來，便于在市場(chǎng)變化時(shí)做出靈活、快速、有效的響應(yīng)。作業(yè)調(diào)度、編制計(jì)劃、銷售訂貨、貯運(yùn)原材料、管理庫存和生產(chǎn)以及發(fā)送成品等方面都涉及到全方位服務(wù)。

全層次服務(wù)指的是石油化工企業(yè)對(duì)生產(chǎn)各層進(jìn)行自動(dòng)化管理的工作，涉及到調(diào)節(jié)基礎(chǔ)回路、控制單元、優(yōu)化裝置操作以及有效管理和有序管理等方面。

生命周期服務(wù)就是裝置設(shè)備的整個(gè)設(shè)備整個(gè)使用周期內(nèi)，將信息技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)等方面的服務(wù)和支持進(jìn)行到底，涉及到裝置設(shè)備的運(yùn)行、建設(shè)、改擴(kuò)建、維護(hù)以及停止運(yùn)行和再運(yùn)行等方面。

4.3 提高自控系統(tǒng)的使用率

一個(gè)好的系統(tǒng)只有經(jīng)常使用才能充分發(fā)揮其作用，反過來，只有好的系統(tǒng)才會(huì)被經(jīng)常使用。所以在實(shí)際工作中，必須努力提高自控系統(tǒng)的使用率，這樣才能提高經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，設(shè)計(jì)者應(yīng)不斷給控制系統(tǒng)升級(jí)，讓裝置發(fā)揮更大的經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)束語

石油化工自控設(shè)計(jì)人員必須加強(qiáng)學(xué)習(xí)，拓展自己的知識(shí)面，自覺的向人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及化學(xué)工程和過程控制等方面的專家請(qǐng)教，并將這些知識(shí)運(yùn)用到設(shè)計(jì)實(shí)踐中去，我國(guó)石油化工行業(yè)的自動(dòng)化控制和信息化水平才會(huì)有所提高，發(fā)達(dá)國(guó)家的差距才會(huì)縮小，創(chuàng)造更多、更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考資料：

[1]張永強(qiáng).烯烴分離反應(yīng)氣壓縮機(jī)防喘振控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].華東理工大學(xué)，2013（12）.

化學(xué)工程與工藝發(fā)展現(xiàn)狀范文第5篇

關(guān)鍵詞：工藝安全管理；基本要素；安全標(biāo)準(zhǔn)

1.發(fā)展歷程

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，化學(xué)品種類變得越來越多，而且危險(xiǎn)性也變的越來越大，同時(shí)，各個(gè)企業(yè)和工廠的操作工藝和條件變得越來越苛刻。上世紀(jì)末發(fā)生了一系列對(duì)人類和環(huán)境具有影響的重大安全事故，這些事故引起了各國(guó)政府對(duì)化工企業(yè)和工廠的工藝安全管理的思考，一系列關(guān)于企業(yè)安全的法律法規(guī)得以出臺(tái)。1984年，印度博帕爾發(fā)生嚴(yán)重的毒氣泄漏事件，為此美國(guó)專門成立了化工過程安全中心，主要幫助企業(yè)降低化工事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。上世紀(jì)90年代美國(guó)職業(yè)安全健康管理局了高?；瘜W(xué)品工藝安全管理系統(tǒng)的法律法規(guī)。1996年，為加強(qiáng)對(duì)事故風(fēng)險(xiǎn)的控制，美國(guó)環(huán)境保護(hù)局又將環(huán)境與公眾安全納入了監(jiān)管范圍。從上世紀(jì)80年代開始，工藝安全管理體系（PSM）在發(fā)達(dá)國(guó)家變的逐漸完善，PSM體系已經(jīng)成為了化工企業(yè)的工藝安全管理的標(biāo)準(zhǔn)。

2.發(fā)達(dá)國(guó)家PSM實(shí)施情況

美國(guó)職業(yè)安全管理局為PSM體系規(guī)定了14個(gè)基本要素（如右圖所示）。美國(guó)化學(xué)工程師協(xié)會(huì)化學(xué)工藝安全中心為其規(guī)定了12個(gè)基本要素（如下圖所示）。這些要素大部分都是相同的，都是為采取有效防范措施以規(guī)避工藝安全潛在的危險(xiǎn)隱患，進(jìn)而使企業(yè)安全管理水平得到提高。

3.國(guó)內(nèi)安全標(biāo)準(zhǔn)化體系

我國(guó)的工藝安全體系發(fā)展起步較晚，改革開放以來，我國(guó)工藝水平有了很大的提高，化工行業(yè)得到蓬勃發(fā)展，但是也發(fā)生了很多安全管理事故。為了有效遏制化學(xué)事故的發(fā)生，國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局規(guī)定了危險(xiǎn)化學(xué)品從業(yè)單位安全標(biāo)準(zhǔn)化通用規(guī)范（AQ3013－2008）。明確了高危化學(xué)品生產(chǎn)使用企業(yè)實(shí)行工藝安全標(biāo)準(zhǔn)化的總體原則、過程以及要求，它被使用于指導(dǎo)高?；瘜W(xué)品生產(chǎn)和使用單位安全標(biāo)準(zhǔn)化系列的編制和實(shí)施，適用于國(guó)內(nèi)高危化學(xué)品生產(chǎn)、儲(chǔ)存和使用的企業(yè)。我國(guó)安全標(biāo)準(zhǔn)化體系包含了10個(gè)關(guān)鍵要素如下圖所示）我國(guó)安全標(biāo)準(zhǔn)化體系的10個(gè)要素包含了PSM體系里所有的基本要素，與PSM體系是一個(gè)有機(jī)統(tǒng)一的整體。

4.安全管理案例分析

阿爾法平臺(tái)大爆炸事故（規(guī)程不完善）。1988年7月6號(hào)英國(guó)北海阿爾法平臺(tái)天然氣生產(chǎn)平臺(tái)發(fā)生爆炸，事故共造成176人死亡，大火燃燒7天才被撲滅。造成人員巨大傷亡的一個(gè)主要原因就是受當(dāng)時(shí)認(rèn)識(shí)的限制，人們對(duì)阿爾法存在的風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)識(shí)不足，平臺(tái)設(shè)計(jì)工程師認(rèn)為平臺(tái)的鋼鐵結(jié)構(gòu)足以承受任何重大事故的發(fā)生。石油公司認(rèn)為即使事故發(fā)生，工人也有足夠的時(shí)間坐直升機(jī)安全逃生，所以，當(dāng)時(shí)認(rèn)為人們?cè)谄脚_(tái)上的風(fēng)險(xiǎn)是可以控制的，對(duì)人員救援的風(fēng)險(xiǎn)重點(diǎn)是預(yù)防直升機(jī)墜毀。規(guī)程要求一旦發(fā)生安全事故，員工必須在宿舍區(qū)等待直升機(jī)來救援。正是這個(gè)規(guī)定導(dǎo)致了嚴(yán)重的后果，平臺(tái)上的人們等待直升機(jī)的救援，耽誤了逃生時(shí)間，從而釀成嚴(yán)重后果。從事故中可以看到，正是因?yàn)楣に嚢踩芾硪?guī)程的不完善，人們對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)識(shí)不足，對(duì)事故發(fā)生后安全逃生做出錯(cuò)誤判斷，從而釀成重大傷亡，因此推行工藝安全管理勢(shì)在必行。

5.我國(guó)推行工藝安全管理注意事項(xiàng)

首先，我們應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到傳統(tǒng)工藝安全與工藝安全管理的區(qū)別。傳統(tǒng)的安全主要是指使用各類防護(hù)用品和建立相應(yīng)的規(guī)章制度來保護(hù)作業(yè)人員，防止事故的發(fā)生。工藝安全管理強(qiáng)調(diào)采用科學(xué)系統(tǒng)的方法對(duì)工藝危害進(jìn)行辨識(shí)，根據(jù)工廠不同生命周期的的特點(diǎn)采取不同的方式來辨別潛在的危害，并以此為基礎(chǔ)，設(shè)法消除危害以避免事故的發(fā)生。工藝安全管理應(yīng)該重視以往的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，強(qiáng)調(diào)嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。工藝安全管理現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為一門專業(yè)學(xué)科，所以在推行的過程中，需要政府和企業(yè)的大力支持。工藝安全管理最終是由人來實(shí)際操作的，所以我們需要提高管理人員和作業(yè)人員的安全管理意識(shí)和安全操作規(guī)范。工藝安全管理信息是提高工藝安全管理水平的重要條件之一，它是工藝安全管理的基礎(chǔ)，是工藝安全管理的第一步。我們需要完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作為工藝安全管理的堅(jiān)實(shí)后盾。同時(shí)我們應(yīng)該定期進(jìn)行檢查與自評(píng)，時(shí)刻保障工藝管理的時(shí)效性。

6.建議

由工藝安全管理要素可以看出，國(guó)內(nèi)外所稱的安全管理實(shí)際上是一個(gè)大概念，管理要素貫穿于生產(chǎn)的全過程。因此，在推廣工藝安全管理體系時(shí)不能將其生搬硬套入我們的管理組織中。我們應(yīng)該積極借鑒和吸收發(fā)達(dá)國(guó)家的工藝管理經(jīng)驗(yàn)，大力發(fā)展我國(guó)的安全標(biāo)準(zhǔn)化體系，幫助國(guó)內(nèi)企業(yè)識(shí)別、把控高危工藝中的風(fēng)險(xiǎn)，發(fā)展和完善國(guó)內(nèi)企業(yè)的工藝安全標(biāo)準(zhǔn)化體系。

作者:蘇崇永 單位:東北石油大學(xué)

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