自动化化学工程与工艺的发展趋势分析

吴亚萍 李芬 屠雪英 归丽丽(桐昆集团股份有限公司，浙江 嘉兴 314500)

0 引言

在化学学科中，化学工程与工艺属于重要学科，与现代化学发展的关联性密切，联合理论知识与实践，可以生产出较多新物质和新产品，对不同材料进行二次加工，提升材料的循环使用效率，高效应用资源和能源。由于化学工程与工艺发展速度快，在国民经济发展中占据支柱性地位，能够有效解决现存环境问题，缓解资源能源紧张问题，因此得以广泛应用。

1 化学工程与工艺概述

化学工程与工艺注重研究化学，将化学知识体系作为研究基础，联合现代工业产业。化学知识具备较强实用性，该类特点在化学工程与工艺中的应用显著。在工业领域，化学工程与工艺独立，相应扩大了学科知识在工业领域的应用范围，应用专业性非常强，涉及内容广。

在化学工业生产中，必须注重化学生产的各类反应，该类反应牵扯内容较多。化学反应可以关联多数生产物质，可能会影响生产效率或产品质量。化学反应进行中，副产品回收也比较重要。在生产实践中，应用化学工程和工艺，可以确保化学生产的高效性，同时能够减少环境污染，为化学工程与工艺发展奠定良好基础。

2 化学工程与工艺自动化概述

2.1 自动化特点

在化学工程与工艺自动化中，包含多类别学科特点，包含数学和物理学等。在自动化发展过程中，蕴含丰富的工业经济法则，且自动化技术在化学工程与工艺中的应用优势显著。在以往发展中，因自动化水平低下，项目发展极易受到限制，不仅会限制化学工程与工艺的发展，还会影响当前发展。自动化技术发展成熟后，明显改善了发展现状，对于自动化技术的掌握度要求提升，要求具备较强的实践应用能力。因自动化技术与计算机技术的关系密切，所以技术人员必须具备扎实的计算机基础。计算机技术的快速发展，为化学工程与工艺的自动化发展提供基础条件。自动化发展能够为社会生产生活提供便利，促进生产力水平的完善，相应提升生产效率与质量。

2.2 化学工程与工艺自动化应用

对于化学工程与工艺领域来说，应用范围比较广泛，比如在医药领域、科学研究领域、军工领域和冶金行业，都开始广泛应用化学工程与工艺。随着自动化技术的成熟发展，借助高效率优势，有助于扩大化学工程与工艺应用范围，确保自动化技术应用到多行业领域。化学工程与工艺属于化工领域的一级学科，应用领域比较多，会相应增加研究项目，比如物质分离与能量传递等，上述属性能够为化学工程与工艺奠定良好基础。化学工程与工艺是一种微观化学技术，需要应用较强专业予以支持，技术支持可以确保发展活力。基于现代发展背景，化学工程与工艺自动化水平必须紧跟时代脚步，不断提升技术水平，同时加强不同学科的关联性，以此协助各行业发展壮大，从根本上加强化学工程与工艺的应用价值。

2.3 化学工程与工艺自动化发展

在新发展时期下，化学工程与工艺的自动化概念明显不同。由于受到化学限制，化学工程与工艺也存在明显的局限性影响，因此在发展中应当做好技术优化与创新，能够适应不同的使用领域，加大变革力度。然而由于时代发展要求，导致化学工程与工艺研究对象日益复杂，特别是环境问题日益严峻，必须具备专业的科学技术，确保化学生产制造中实现零排放。在产品设计中，将大数据技术应用到设计全过程中，以此实现化学工程与工艺知识体系的完善。在大数据环境下，必须明确度学科领域共同发展的重要性，对未来发展方向进行创新，以此确保化学工程与工艺发展顺利。

通过长期研究分析可知，化学工程与工艺发展中的自动化应用意义主要表现在以下方面：第一，保证生产过程的安全性。在化学工程与工艺生产期间，故障诊断与检测工作的重要性非常明显。通过自动化控制技术，可以准确检测和诊断设备故障隐患，全面提升设备的生产效率。此外，密切监测和监控化工生产仪表，以此提升仪表检测效率和结果准确度。同时，紧急停车系统是化工生产自动化控制的应用体现，可以准确监测关键参数与工作状态，当出现偏离问题时，可以高效维护技术人员和设备机械的安全。第二，化学工程与工艺具备生产规模，可以应用于生产技术要求高的化工企业中，通过集成操作和检测式自动化控制，可以优化系统操作与控制步骤，还能够保证操作行为的多元化，减少单位增加值能耗与自然释放污染物，优化升级整个生产工艺系统，提升生产效率，实现节能降耗目标。

3 化学工程与工艺发展现状

进入新时代之后，科学技术发展速度非常快。在大数据时代下，化学工程与工艺能够为各行业领域提供发展机遇。为了满足时代发展要求，化学工程与工艺必须朝着绿色化、精细化和自动化方向发展。在化学工程与工艺自动化发展中，以此带动相关产业发展，这样才能达到预期发展效果，为化学工程与工艺行业发展奠定基础。

在行业技术发展历程中，尽管能够为化学工程与工艺提供发展机遇，但是也为行业提供带来发展压力，必须优化完善现有技术体系。现阶段，国内化学工程与工艺存在生产线落后、技术水平低下、资源浪费严重、管理不到位及人才缺乏等问题，必须采取科学措施予以处理，这样才能够从根本上促进化学工程与工艺的自动化发展。

4 化学工程与工艺自动化发展趋势

4.1 现代化发展

在化学工程与工艺自动化发展过程中，化学工程在化工领域中占据一级学科地位，涉及的研究项目和内容比较多，例如物质分离、化学反应、运行优化、能量传递等，能够将化学工程与工艺打造为重点内容。此外，由于化学工程与工艺属于微观技术内容，因此必须提升整体技术水平，全面促进化学工程与工艺发展。基于现代发展背景，相应扩大了工业化领域，化学工程与工艺已经成为未来发展趋势。

鉴于此，全面探索现代化发展路径，借助学科融合和交叉，提升化学工程与工艺的现代化发展水平，还能够加强工艺效率与质量，维护稳定性，全面满足化学工程与工艺发展，具备精细化与规模化优势。

4.2 创新化趋势

在化学工程与工艺自动化发展中，注重优化和创新现有技术工艺，以此满足发展需求。现阶段，新型研究成果开始应用到使用与生产中，例如化学工程分离技术、膜分离技术。当前，技术创新主要体现在蒸馏法，将其应用到工程实践中，有助于提升生产效率，还能够为生产技术、设备、工艺流程的提供宽广的发展空间。值得一提的是，膜分离技术的应用优势显著，能够广泛应用到多行业领域。注重化学工程与工艺优化创新，能够从根本上实现自动化发展与创新化发展。

4.3 绿色化趋势

在新的发展时期下，化学工程与工艺的绿色化满足生态环境发展需求，以此达到理想化节能降耗效果。长期以来，因受到影响因素限制，致使化学工程与工艺自动化发展期间，极易造成环境污染和资源能源浪费。所以，为了全面满足生态环保要求，必须将环保技术引入到化学工程与工艺中，既可以维护生态环境的绿色化，还能够减少资源与能源浪费。在具体实践中，随着环保意识的加强，化工市场开始淘汰危害环境健康的化学物质，比如原材料、催化剂、反应剂等，从源头角度减少周边环境污染影响，全面提升资源能源的利用效率。催化剂可以加速化学反应，因此在化学生产中具有重要作用，然而多数化学反应所使用的催化剂会产生毒害副产物，污染环境。所以在未来发展中，化学工程与工艺应合理选择催化剂，避免产生大量污染物和废弃物。科研人员应当研发无毒害催化剂。比如烷基化固相催化剂具备高效率、无毒害优势，在反应中可以充分利用废弃物，实现废物循环使用。

5 结语

综上所述，对于化学行业来说，基于工业发展环境，自动化技术的作用非常明显。全面提升化学工程与工艺的自动化水平，有助于促进我国工业经济发展，相应提升工业发展水平。通过化学工程与工业自动化发展，能够提升产品生产效率，控制产能消耗，降低生产成本。因此在未来发展中，化学工程与工艺势必会朝着现代化、创新化和绿色化方向发展。