试论精细化工过程的控制技术

邱军龙

摘 要：目前的精细化工大都是选取小批量的加工形式，这是由于精细化工市场对产品的品质要求越来越高，对于精细化工产品的加工过程体现了精细化工的时变性、间歇性以及工艺复杂性的特点。而且很多精细化工材料都具有一定的腐蚀性和毒性，控制精细化工的过程是很有现实意义的。本文针对精细化工过程的控制技术进行了简明的论述。

关键词：精细化工；控制技术；发展方向

引言：精细化工的加工制造是以高新技术为基础，以市场的产品需求作为生产目标的化学加工。在最近的几十年间，化学工业发生了巨大的改变，由商品化学品加工转向功能型化学品，由大规模加工转变为小规模化发展的情况。

一、精细化工概述

精细化工是对制造精细化学产品的行业的总称。其特点是种类多，更新速度快；产出量小，多数以间歇性生产形式进行加工；有功能性或运用性价值；精细化工的产品大部分都是复配型的，配方等技术参数影响着产品的性能；精细化工对产品质量要求很高；其大部分产品以商品名进行销售，其技术服务性高，需要逐步对开展新产品的开发和提升应用技术；其设施的花费较低。

二、精细化工过程的控制技术

（一）集成技术控制

依托于现代自动化技术的飞速发展，为了适应当今社会对精细化工自动化生产的要求，智能化的操作系统以其自身的丰富资源，运用的便利性和后经济性，在现代化精细化工的数据采集和监控环节大量的应用。随着数据通信手段的不断进步，编程控制技术和触摸屏显示操纵性更加成熟稳定，以其作为基础控制器的智能操作体系被大量的应用于精细化工的控制环节。计算机调控体系自身性能的扩展和进步，也为精细化工过程的集成控制打下了坚实的技术基础。集成控制是以综合经济技术标准为最终的预期目标，针对加工环节进行集成化的管理，于此同时还包含了批量加工、过程改善、加工管理、安全维护以及加工调度等其它外延的功能，是真正意义上的一体化加工、管理、监控。

（二）自动批量生产控制

批量生产是以明显的单向性和周期性为标志的，一个批量生產过程结束后，标志着该次生产过程的结束。接下来的从原材料购买开始，进入了下一个加工过程，每次批量生产的制造规则和流程标志都是不同的，直到产品完成，另一次的生产制造过程结束。针对于批量生产之前有许多需要提前完成的准备工作，所以在传统的精细化工批量化生产加工体系中，以具体指标作为主要参考顺序的控制体系和以机械设施、产品相关工艺数据为参考的程序型控制体系被大量的应用，并加以大幅度的宣传推广。而目前的现代精细化工生产以批量小和种类繁多为特点，精细化工对其产品加工生产过程有了更高的要求，随即引入了世界先进的间歇环节控制指标，满足我国精细化工生产与国际接轨的要求。从控制环节来讲，要充分结合产品的特点，明晰合理科学的控制计划，并严格依据具体的加工进程和现实的加工进度对精细化工过程进行调节和控制，实现全面的自动批量生产控制，满足现代精细化工发展的柔性需要和内在要求。

（三）优化控制

通过迭代学习实现控制的优化，这样可以有效的处理精细化工过程中的工艺数据运转轨迹的优化、追踪、控制等问题，减少操作人员彼此不同的操作步骤和过程特征对其工艺数据改善所带来的影响。使最佳控制规律和其它的反馈控制方式相结合，促使精细化工过程的控制优化。这一方法的优势已在苯乙烯间歇聚合反应终点品质调控、PVC树脂间歇发酵环节的补料调控、间歇反应釜温度调控等很多精细化工过程的控制中获得的证实，迭代学习控制所具有的自我学习优化的特点，让其在精细化工过程的应用空间更为广阔。

（四）综合性统计过程控制

目前精细化工生产加工过程的产品品质调控，大部分是在生产加工过程的开始、关键点和终点上加以控制。是通过对工艺材料进行化学实验研究来实现的，其实验操作或实验过程对工艺改进有着巨大的影响，往往会因为操作偏差使实验过程偏离实际准备的工作情况，不能对精细化工过程的操作进行合理科学的控制。而综合性统计过程控制，也可以说是综合性统计质量控制。是指通过数理统计方式对精细化工的生产加工过程进行监督和管理。此方法可以很好的对生产加工过程进行分析和评价，根据信息的反馈及时发现问题，采用正确合理的措施解决问题，让精细化工过程在可控的状态下进行生产加工。正是因为SPC技术的优势，在近些年精细化工行业SPC方式的分析和使用领域发生了转变。转向了以数据驱动为基础的工况监督管理、繁琐物性数据的软测量、加工过程和终点成品的评价、产品品质预测和控制等方向。

三、精细化工过程控制技术的发展趋势

（一）过程控制自动化程度的提高。过程控制将越来越依靠计算机，改变传统形式下过程控制大多由仪表来完成的情况，再经费投入不太大的前提下，提高过程控制的自动化水平。这是以自动化技术和计算机技术不断进步完善为基础的，也是精细化工产品市场对过程控制的要求，实现过程控制的自动化是未来的发展趋势。

（二）以批量控制作为未来过程控制的形式。由于精细化工所具有的间歇性加工特征，让传统化工加工的过程中，大都选择一次性投料，然后进行批量加工。因此，在精细化工加工生产的过程中，要在上一个环节完全制造完成后再进行后续加工，如此循环即可有效控制精细化工的过程。

（三）智能化控制是精细化工过程控制的最优方法。精细化工在生产加工的过程中会受到内外因素的影响，使其产品出现偏差。传统形式下，是通过操作者进行干预，但由于操作者个人技术水平等原因，常常出现各批次产品品质不一的情况。而智能化控制是预先设定了调控策略，电脑实施，针对生产速度、加工温度以及压力等相关参数进行调控。这种自动化的调控方式对于各批次的产品质量有统一的标准控制。

结语：综上，精细化工的过程控制能很好的满足产品市场的要求，体现了精细化工过程的繁复性和间歇性，这让精细化工的整个生产加工过程变得更繁琐。为了保证产品质量，需要提升控制的自动化水平，以先进的技术和设备来提升精细化工生产加工过程的调控能力，尽量做到精细化工的加工过程控制，保证产品质量。

参考文献

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[3] 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.

（作者身份证号码：362522198302283014）