化学工程与工艺发展现状

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化学工程与工艺发展现状范文第1篇

关键词：微化工技术；过程强化；微反应器

中图分类号：TQ03

20世纪90年代初兴起了一种多学科交叉的科技前沿领域，这一领域就是微化工技术。微化工技术将化学化工原理和微机电系统结合，这种高新技术移植了微传感器制造技术和集成电路，涉及到的学科和技术十分广泛，包括化工、物理、化学、机械、控制学、电子和材料等。微化学工程研究的主要内容是几百毫秒和几百微米以内，并行分布系统和化工微设备设计、模拟、生成和应用过程中的特征和规律。微反应技术具有较强的传质和传热能力，能够大大提高能量和资源的利用率，提高单位体积的生产能力。因此，发展微化工技术具有重要意义。

1过程强化原理

化工过程中，本征反应动力学和传递速率各自控制或共同控制该过程中的化学反应。对于快速和瞬时反应，当该反应在传统设备中进行是，传递速率控制该反应，在微尺度反应系统中，由于传递速率提高了几个数量级，因此，反应速率也会得到大幅度的提高。对于慢反应而言，主要由本征反应动力学控制该过程，因此想要提高慢反应的反应速率，就必须提高本征反应速率，一般情况下，可以采用改变工艺操作条件和提高反应温度等方式来提高其反应速率。对于中速反应，由传递速率和本征反应动力学共同控制，可以采用提高慢反应速率的措施来强化该过程。目前，工业应用中的烃类硝化反应大部分都属于中慢速反应，可以采取提高反应温度和改变工艺条件两种方式加快这些反应的反应速度。综上所述，我们可以知道理论上任何反应都能够通过采取不同的措施进行强化。

2微化学工程与技术发展现状与趋势

20世纪50年代末，物理学家Richard Feynman指出，未来科学发展的方向是微型化。纵观半个多世纪的科学技术发展概况，我们可以看出微型化的确是科学技术发展的一个重要趋势，尤其是信息技术和微机电系统这两种技术，这两种技术已经应用到各个领域，对社会的发展产生了很大的影响。

20 世纪 80 年代初，Tuckerman 和Pease 提出了“微通道散热器”概念，这一概念成功解决了大规模化和超大规模化集成电路散热困难问题。

1993年，DuPont 公司应用微电子技术制造了首个芯片反应器，这反应器能够用来生产氰氢酸、异氰酸甲酯（MIC） 等有毒物质。

3国内研究工作进展

2000年，我国开始研究微化工技术，到目前为止，也取得了不少成果。经过十多年的发展，我国已经形成了一套完整的研发体系，为微化工系统的设计和工程放大奠定了良好的基础。

3.1微型氢源系统

作为未来电动汽车、潜艇的最佳候选电源，质子交换膜燃料电池在很多领域都广阔的应用前景。但是，质子交换膜燃料电池离技术商业化还有一定的距离，这是因为质子交换膜燃料电池的发展受许多因素的限制，其中，氢源技术就是影响其技术商业化的重要因素之一。这是因为氢气的分配、输送和储存困难，无法满足不同规模燃料电池的需求。而通过重整富氢燃料，比如醇类和烃类等，移动或现场制氢为燃料电池提供氢气，通过这种方式制取或运输氢源具有易于输送、能量密度大和能量转换效率高等优势，是提供燃料电池氢源最现实的途径。

大连化学物理研究所研究出了给千瓦级质子交换膜燃料电池提供氢源的微型氢源系统，该系统集成了微换热、甲醇氧化和原料汽化等子系统。该系统目前已经有产品应用与高校的教学中，我们可以设想不久的将来，该系统完全有可能应用到实际应用中。

3.2微混合技学术

很多的化工过程都是强放热快速反应过程，这些过程主要由传质和传热过程控制，微混合技术具有快速高效混合特性，采用这种特性，能够强化和微型化这些过程。大连化学物理研究所研究了单微通道内的传质、混合和流动等，多通道的多尺度结构和流体均布技术的设计，微混合系统的制造、封装和集成等。2007年9月研制出的微混合系统已经成功的投入到工业生产中，进行试运行。微混合系统具有混合、换热效果好、操作稳定等优势，同时其运行的噪音也非常小，还具有无振动等优点，这些优势都是传统工艺无法比拟的。该系统的成功应用，必将推动微化工技术在工业中的广泛应用。

3.3芳烃硝化反应

由于化学工业中的许多反应都是强放热过程，因此爆炸危险普遍存在，而且我国的装备和技术都比较落后，导致化学生产过程中安全性较差。

由于有机物硝化是一种快速强放热反应，因此，如果有机物硝化产生的热量不能够及时移出反应体系，则很容易引起爆炸，带来危险。以往硝化反应一般都在带冷却夹套的搅拌斧式反应器中进行，这种反应器的换热面积小，传热速率低，只能通过降低反应速率来避免因热量积累导致的危险，因此，传统硝化反应的反应时间长。

中国科学院大连化学物理研究所利用微反应器所具有的高效传热、传质能力，进行二硝基氯苯和二硝基甲苯的合成实验，硝化反应时间仅小于5 s，可实现该反应过程强化和微型化。

3.4纳米材料合成

清华大学化学工程联合国家重点实验室借鉴膜乳化技术 ，按多个微通道串并原理，设计了膜分散式微结构混合器，开展了均相及非均相 （液-液、气-液）体系的微尺度混合与分散、微尺度传质及微反应过程的应用基础研究。2005 年成功开发了万吨级的膜分散微结构反应器制备单分散纳米碳酸钙的工业装置。

4结论

由于微化工技术的研究初期主要在高校和科研机构的实验室研究，产业界虽有关注但介入不多，因此对微化工系统的放大和集成技术的研究机会少，大大减缓了微反应技术的实用化进程。经过 10 多年的研发与宣传推广工作，目前微化工技术已处于应用前夜。国内开展微化工技术的研究时间短，若能在研究初期就与产业界合作，可以加速微化工技术的产业化进程，在过程放大和系统集成方面积累经验，形成具有自主知识产权的专利技术。

总而言之，新时期化学工业面临着前所未有的机遇和挑战，微化工技术的发展和应用将会降低能耗，提高化工设备性能，节约体积，将会给化工技术和设备制造领域带来很大的改变，还会对人们的生活带来很大的影响。

参考文献

[1] 李金鹰，王勋章，赵英翠，陆书来，刘长清. 微化工技术的研究与应用[J]. 化工科技. 2011（01）

[2] 骆广生，王凯，吕阳成，徐建鸿，邵华伟. 微反应器研究最新进展[J]. 现代化工. 2009（05）

化学工程与工艺发展现状范文第2篇

关键词：化工；节能减排；措施；经济发展

化工事业的发展与我国众多行业之间存在密切关联，是高新技术材料研发与生产的主阵地。而随着化工行业的迅猛发展，随之产生的环境污染、能耗浪费问题愈发明显，这使得我国经济发展与环境保护之间的矛盾冲突逐渐升级，如何在环境保护的前提下大力发展化工经济，已经成为化工行业发展的重要研究课题。

1化工企业节能减排的重要性

相较于发达国家而言，我国工业发展先天不足，进程相对较短。尽管自20世纪50年代后我国开始加大对化工领域的研究与发展力度，但是因发展经济实力和科技水平的局限，使得大部分化工企业在设备、工艺应用方面滞后，并在发展的过程中造成环境污染以及能源资源的大量浪费。化工生产多以化学反应为原理，在高温、高压条件下进行材料转化和利用，而在材料反应过程中势必会产生一定的能量消耗和碳排放。研究表明，在我国总能耗占比中，化工生产能耗占比超过10%，而在全国电能消耗占比中，化工行业占比超过17%。同时，化工生产过程还会伴随一定量的废渣、废水、废气排放，倘若不加以有效治理，则会对我国生态环境造成不同程度污染，对人民群众的生命安全造成威胁。在此背景下，要想实现化工经济的绿色化、生态化发展，需要加大节能减排的实施力度，依据化工企业自身经济条件进行工艺改造，通过对清洁化生产模式的构建来推动化工行业发展达成节能减排目标。

2化工企业节能减排的现状

2.1节能减排意识薄弱

纵观现阶段我国化工行业发展，部分规模较小的化工企业在实际经营生产过程中仍以传统理念为主。即采用较为陈旧滞后的设备、工艺进行化工生产，对于生产工艺的改造没有正确的认知，导致企业化工生产以高能耗、低效率、高污染、低产能为主要特点。节能减排能力低下，导致相关治理措施受到严重阻碍，不仅影响着化工企业经济效益获取，亦对环境保护、治理的开展产生不利影响。

2.2缺乏相关专业人才

虽然一些化工企业对节能减排有一定的认知，并且依据自身发展现状进行治理措施的实施。但是因专业人才的匮乏，使得节能减排措施实施无法获取显著成效，主要原因在于大部分节能减排措施的落实离不开专业技术人才，倘若化工企业在节能减排过程中缺乏专业人员，极易出现相关措施无法落到实处、节能减排治理不到位等问题，无法为企业发展绿色化、生态化经济提供强有力的支撑。

2.3知识生产环节脱节

理论与实践的结合是推动节能减排全面落实，以及推动化工经济长久发展的关键所在。部分企业只侧重对节能减排理论概念的渗透，却未做到在实际生产中进行相关措施的具体落实，导致节能减排只停留于表面形式。现阶段尽管企业已经认知节能减排的必要性，但是一些小企业仍未做到将节能减排理念全面贯穿于生产经营过程中。导致其无法达到节能减排目标的要求，对于化工经济的绿色化发展产生不利影响。

3强化节能减排措施，促进化工经济发展

3.1优化产业结构

产业结构调整是推动化工行业达成节能减排目标的关键所在，所以为助力化工经济发展，需要立足于节能减排对化工产业结构调整与优化。依据对化工产业发展现状的分析，强调对高能耗、高污染设备、工艺的淘汰，重视对生产工艺的改进与升级，以期通过产业结构的升级来提升化工生产的节能减排效果。以钢铁、煤化等化工项目为例，可以加大对IGFC、IGCC等技术的引进与应用。依据对企业生产工艺实际情况的分析，充分利用气化一体化联合循环技术来改善生产品质，并做到在生产期间合理控制污染排放，避免化工生产对生态环境造成严重影响。另外，化工产业发展需秉持可持续发展理念，构建具备生态化、绿色化的产业链。在实际发展过程中，可以构建以建材、轻工以及电力等企业为核心，以粉煤灰为枢纽的生态化、综合化利用产业链条。以电力、钢铁、石油化工等行业资源为基础，促使电力、钢铁、石油化工等企业之间形成具有循环性、综合性的利用链条。

3.2加强科技创新

科技创新是实现化工经济生态化、绿色化发展的必要手段，企业可以结合以下几点来加大科技创新的力度。

3.2.1重视产品升级

产品生产工艺的升级与改造有助于化工企业从源头处进行节能降耗，对于化工企业现存的高污染、高能耗设备、生产工艺，相关部门需要以规定期间为限制，要求化工企业进行整改升级。现阶段化工行业发展仍有部分企业因资金条件、发展规模等方面的影响而无力按照国家规定标准进行整改升级，对此政府需出台相关政策文件进行此类小型企业的取缔，以期通过构建大型集约生产的格局来提升节能减排效果，避免因化工生产的分散化布局而影响到相关节能减排措施的开展效果。此外，作为节能减排措施落实的基础前提，其节能减排技术的研究与开发直接影响到化工企业在未来发展过程中能够真正达成相关目标。所以，当地政府部门可以积极联动高校与化工研究机构，引进人才、技术和设备，对化工产品升级，以实现对节能减排科研成果的有效转化，为化工企业生产技术的升级与优化提供支撑。

3.2.2实施清洁生产

化工企业要想走上化工经济可持续发展的道路，必须以清洁生产为前提，只有做到在实际生产经营过程中落实清洁化生产模式，才能进一步帮助化工企业进行循环经济体系的构建，在降低企业污染排放的同时，实现对企业化工经济效益的创造提供支撑。而要想发挥出清洁化生产模式的最大作用，务必在化工企业生产运营全过程中进行清洁理念的贯彻，做到将清洁生产与产品生产全周期的全面融合。即从产品生产材料的选择到产品包装等过程中实施清洁生产模式，以期通过对清洁能源、清洁材料的合理利用，进一步降低化工生产的能源消耗与污染物排放。例如现阶段部分企业化工生产仍以燃煤为生产动力源，对此可以利用天然气、电能、核能等进行传统燃煤的取代。另外，企业还需借助对先进设备与工艺应用，进行清洁型产品的生产，做到在产品使用、回收过程中进行节能减排目标的渗透。此外，化工企业还需以节能减排为理念核心，构建具备再循环、减量化特点的循环经济体系，实现在化工生产过程中进行废物的再利用，在显著提升化工企业资源利用率的同时，避免因产品废物丢弃而造成环境污染破坏。

3.2.3构建市场体系

要想促进化工行业发展进一步达成节能降耗目标，构建完善且合理的市场体至关重要[8]。对此，相关政府部门在构建节能减排市场运行机制时，需要以全面落实节能减排市场化运作为前提，并做到在发展过程中立足于节能减排角度，借助对资本、技术对接功能的充分发挥，进行新能源项目、再生能源等项目的全面开发。同时，针对现存的专业人才不足问题，政府部门可以依托于相关税收减免、资金奖励等措施的实施，鼓励化工企业加大对专业人才的引进与培养力度。或者是政府部门可以出台相关政策文件，为节能减排服务公司的创建提供支撑。鼓励化工企业在实际生产过程中积极与专业服务公司加强合作，通过专业化的治理服务来降低企业污染排放以及能耗消耗。此外，可以以市场平台为载体，鼓励科研机构、服务商、评估机构以及投资机构等积极参与到节能减排治理中，加大对节能减排相关项目而定资金投入，并重视对节能减排措施、机制等方面的创新，为节能减排的市场化发展提供支撑。

3.2.4制定经济政策

经济政策的制定是创新化工行业发展模式，推动节能减排措施落实的关键所在。对此，相关部门需要依托于对行业发展现状的分析，对化工生产能耗、排放进行交易平台的构建，进而实现以市场化为手段助力节能减排目标的达成。同时，依据对节能减排措施落实现象的分析，构建契合现阶段化工企业发展需求的节能量化指标，并做到对二氧化硫等化学物排污权益的确定，以市场化交易的形式进行温室气体排放的控制，通过加大企业排污成本来实现对外部节能减排成本的内部转化，引导企业在内部运行成本中纳入排污、降耗成本，进而加大企业对节能减排措施实施的重视度，主动通过技术革新、设备革新等形式来加强对废弃物的循环利用。只有做到对循环经济的大力发展，才能为化工企业达成节能减排目标提供保障。

4结束语

我国化工工业发展不仅与人们生活息息相关，亦与我国国民经济发展建设存在直接关联。而纵观现阶段化工生产的开展，能耗大、污染强等问题始终影响着我国资源节约型、环境友好型社会的构建。鉴于此，为进一步实现对节能减排目标的达成，需在充分剖析当前化工生产现状的前提下，采取科学措施来推动节能减排措施的深入，并为我国化工经济的绿色化、生态化发展助力。

参考文献

[1]张华.化工工艺中常见的节能降耗技术措施探析[J].中国化工贸易，2019（2）：150.

[2]高海生.浅析化工生产与企业节能减排技术措施[J].化工管理，2018（26）：236–237.

[3]丁曦.绿色化学对化学工业节能减排的促进作用[J].决策探索，2020（3）：21.

[4]杨海云，郝宏伟.化工工艺中常见节能降耗技术措施探究[J].中国化工贸易，2019（33）：166.

[5]范有为，杨雪.化工企业节能减排与发展循环经济[J].科技经济导刊，2018（8）：88.

[6]钟颖，杨杰.绿色化学对化学工业节能减排的促进作用简析[J].化工中间体，2018（7）：18–19.

[7]刘丽.浅析绿色化学工程与工艺对化学工业节能减排的促进作用[J].工程技术，2016（6）：110.

化学工程与工艺发展现状范文第3篇

关键词：工程认证；精细化工；教学改革；实践能力；教学理念

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号： 1674-9324（2017）04-0130-03

一、我国工程教育认证的发展历程

为了提高我国高等工程教育质量，构建我国高等工程教育质量保障体系，进一步深化高等工程教育改革，建立高校工程专业与社会企业所需人才培养的双赢机制，规范与注册工程师制度相衔接的高等工程教育专业认证体系，促进工程教育国际化，实现国际互认，提升我国高等工程教育国际竞争力，教育部于2006年正式启动高等工程教育专业认证试点工作。10年来，我国工程教育专业认证工作逐渐在全国相关高校中得到了重视和积极开展。

2013年6月，国际工程联盟大会在韩国召开，大会表决通过中国为《华盛顿协议》预备会员，成为该协议组织第21个成员。《华盛顿协议》是世界上最具影响力的国际本科工程学位互认协议，1989年由美国、英国、加拿大、爱尔兰、澳大利亚、新西兰6个国家的工程专业团体发起成立，旨在建立共同认可的工程教育认证体系。该协议提出的工程专业教育标准和工程师职业能力标准，是国际工程界对工科毕业生和工程师职业能力公认的权威要求。截至2013年8月，中国工程教育专业认证协会已对我国高校的373个专业点开展了认证工作，之后经过3年的不懈努力，我国工程教育专业认证协会分别受理了137个专业的2014年认证申请（其中105个专业通过认证）、156个专业的2015年认证申请和200个专业的2016年认证申请，我国工程教育水平得到了长足而显著的提高，其质量获得国际社会的一致认可。可喜的是，2016年6月，《华盛顿协议》全票通过中国科协代表我国由《华盛顿协议》预备会员转正，成为该协议第18个正式成员，表明我国工程教育专业认证与国际实质等效，标志着我国工程教育质量实现了国际化互认。

二、工程教育认证背景下我校精细化工工艺课程教学改革的必要性

华侨大学地处海峡西岸经济区的心脏地带，为了更好地服务于地方区域经济的发展，为企业人才市场输送合格的工程类专业人才，工程教育专业认证已列为我校提高办学质量的主要举措之一，校领导高度重视。与此同时，随着福建省沿海四大石化基地和重大项目的加速推进，带动了合成材料、有机化工和精细化工等配套开发，石化产业集群效应显现，化工类专业人才需求增大[1]。为了培养合格的化工工程师，我校化工学院积极申请化学工程与工艺专业的工程教育专业认证。2016年2月，中国工程教育认证协会正式受理了我校化工学院化学工程与工艺专业工程教育认证的申请，这是我校第一个被受理的工科专业，得到了校、院两级领导的高度重视和全系教师及其他相关院系的大力支持和配合。

中国工程教育认证标准是基于产出的教育评价，满足华盛顿协议互认要求。基于学习产出的教育模式（OBE）最早出现于美国和澳大利亚的基础教育改革，是以预期学习产出为中心来组织、实施和评价教育的结构模式[2，3]。国内部分高校实施基于OBE教育理念的人才培养模式的综合改革，规范教学活动，树立教学标准意识，建立教学质量标准，最终取得了显著的效果，并顺利通过我国工程教育认证。众所周知，《精细化工工艺》是化学工程与工艺（精细化工方向）专业的主干专业课之一，该课程具有工程性、应用性和综合性等特点。在我校化学工程与工艺专业开展工程教育认证的背景下，基于“以学生为本，以学生学习产出为导向”的教育理念和思路开展精细化工工艺课程教学改革势在必行。

三、工程教育认证背景下精细化工工艺课程教学改革的几点思考

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果，它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲将工科专业毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、认识团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标[4，5]。为了使学生在学习精细化工工艺课程过程中达成这个目标，必须同时从教学的两个主体――学生和教师入手，转变教育理念，改革教学方式方法，以符合我国工程教育认证标准。

（一）学生工程实践能力的培养

精细化工工艺是一门实践和理论并重的课程，在培养高素质的精细化工工程技术人才过程中，精细化学品开发、设计及合成的实验与实践起着重要作用。对于学生而言，借鉴CDIO成功的教育经验，在工程教育认证背景下精细化工工艺课程教学改革过程，一定要特别注重和加强学生工程实践能力的培养。

1.加强校企合作。根据《中国工程教育质量报告》的调查，工业界认为高校培养工程专业人才过程中存在通用能力评价高，工程能力培养不足；传统优势明显，紧跟时代需求不足；工业界参与深度和规范化不足等问题。因此，在精细化工工艺课堂教学过程中积极邀请精细化工相关企业高级工程师走入课堂参与教学，有利于学生深入了解所学知识在将来所要从事的精细化工行业中的实践应用。

2.搭建校内精细化工实践平台。实践平台是大学生进行实践活动的阵地，校内可以通过设立实验示范中心、学科重点实验室、科研成果转化平台以及本科生课外科创活动平台等举措，不断提高学生的精细化学工程实践能力和创造力。

3.设立精细化学品制作工坊。根据精细化工工艺课程需求开设特色实验室，对课程中所学主要精细化学品种类及其典型产品的制备工艺开展实验，比如手工肥皂、洗涤剂和胶黏剂等常规精细化学品的制作。与此同时，增加综合型、设计型实验的比例和深度，充分调动学生对精细化工工艺的学习积极性。比如在手工肥皂制作过程中设计透明多彩的新型多功能肥皂，培养学生的创新意识、动手操作能力和团队合作精神，提高学生的工程实践能力和创造力，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习精细化工工艺这门专业主干课程。另外，精细化工工艺特色实验室在全校范围内也可以共享实验资源和设备，这不仅可以增加学校对实验室的经费投入，而且可以显著提高精细化工专业的知名度，大大增加学生对本专业的认可度和归属感。

4.建立多元化考核标准。传统工科教学的突出问题是理论知识学习比重远大于工程能力培养比重，这是单一笔试考核模式导致的必然结果。基于工程教育认证中所要求的学习产出的教育模式，将学生在精细化工工艺课程学习过程中参加课外精细化工实践平台和精细化学品制作工坊等活动的表现形成可量化的考核标准，与传统考核标准进行有机结合，建立以加强学生工程实践能力培养为目标的多元化课程考核标准。

（二）教师课程教学理念的转变

基于OBE工程教育模式，工程教育认证将推动工科教学由“经验型”转向“科学型”、由“内容为本型”转向“学生为本型”。这就要求高校教师彻底摈弃传统的“教无定法”的教学理念，而是基于学习结果的教育模式，形成一种规范、团队、持续改进的教学方式，实现教学行为及活动的标准化与规范化，从而达到工程教育认证标准，持续为工业界输送合格的化工工程师人才。

1.建立课程目标与毕业要求的对应关系，规范和细化教学大纲及内容。《精细化工工艺》是一门介绍精细化工产品生产原理与工艺的专业课程，其课程知识体系非常零散且庞大，规范地组织教学内容和选择教学方法对于有效实现预期学习结果至关重要。精细化工工艺课程的教学目标：一是让学生能够根据市场需求的不断变化，设计新型精细化工产品；二是让学生运用精细有机合成化学及工艺学理论，根据精细化学品的功能特点及研究目的，选择适宜的研究路线，设计可行的有机合成单元反应实验方案；三是让学生熟悉与精细化工行业相关的产品技术标准、知识产权、法律法规、产业政策及发展现状和趋势，能识别、分析精细化工新产品、新技术、新工艺的开发和应用对社会、健康、安全、法律以及文化的潜在影响，深刻理解精细化工在国民经济中的重要地位和作用。以上课程目标分别对应于我国工程教育认证标准中化学工程与工艺专业学生应达到的十二条毕业要求中“设计/开发解决方案”、“研究”和“工程与社会”等方面的能力要求。在对学生学习结果有了清晰的认识后，教师通过细化教学大纲来规范教学内容和控制教学进度，从而保证课程目标的达成。

2.整合教学资源，避免课程间教学内容的低水平重复。对于化学工程与工艺专业（精细化工方向）的学生而言，在开设《精细化工工艺》课程的同时，还开设了《精细化学品》和《高分子化工工艺》等相关课程。过去，这些课程在教学内容上存在部分重复，比如有机合成反应基础知识的介绍，学生对此也提出了意见和看法。OBE工程教育模式客观上要求整合各类教学资源，明确不同课程对达成毕业要求指标点（预期学习结果）的贡献及程度。这就需要各专业教师之间进行有效地交流与合作，协调相关课程的教学大纲及内容，避免教学资源的浪费。

3.建立课程教学质量跟踪调查及反馈机制，形成持续改进的教学理念。工程教育认证要求建立毕业生质量跟踪调查机制，形成科学有效的毕业生评价体系，为学校更好地培养工程人才提供重要依据。显而易见，毕业生质量与课程教学质量紧密相关，只有建立后者的跟踪调查及反馈机制，才能保障前者的水平。除了校院两级对精细化工工艺课程教学主要环节进行质量监控外，教师一方面于课程教学结束后在所授班级召开座谈会，听取学生对所学课程内容及授课方式、进度等方面的看法和意见，教师对所提问题与学生进行交流并提供合理化建议；另一方面，针对从事精细化工行业的毕业生进行跟踪调查，灵活运用现代通讯及联络工具、调查问卷等多种形式，开展关于学生在校期间所学精细化工工艺课程对其职业发展的影响以及其对该门课程设置、教学内容及方法等方面的建议和意见的调查，另外还可以展开毕业生所在单位对所需精细化工工程人才知识架构要求的调研。授课教师对以上信息收集整理后进行归纳总结，形成反馈整改意见，并在下一次的课程教学过程中有效体现，形成良性互动循环，促进精细化工工艺课程教学质量的持续改进。

参考文献：

[1]甘林火.精细化工工艺课程教学的探索[J].广州化工，2015，43（5）：220-221.

[2]顾佩华，胡文龙，林鹏，等.基于“学习产出”（OBE）的工程教育模式――汕头大学的实践与探索[J].高等工程教育研究，2015，（1）：27-37.

[3]赵卫红，王彦斌.基于“OBE”理念的精细化工专业实验课程建设[J].亚太教育，2015，（7）：85.

[4]顾佩华，沈民奋，陆小华.重新认识工程教育：国际CDIO培养模式与方法[M].北京：高等教育出版社，2009.

[5]荆国林，王鉴，崔宝臣，等.专业认证背景下的环境工程专业建设研究[J].教育教学论坛，2013，（5）：181-182.

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

GAN Lin-huo

（College of Chemical Engineering，Huaqiao University，Xiamen，Fujian 361021，China）

化学工程与工艺发展现状范文第4篇

【关键词】石油化工；自控工程；设计特点；现状；趋势

1 石油化工自控设计概述

1.1 石油化工自控设计的目标

石油化工生产企业的公用工程及其辅助设施、生产装置的操作全面实现自动化，网络化、数字化、安全化，管理信息化。为生产装置运行的高效、平衡、安全、持久提供保障，市场达到最优化。

1.2 石油化工自控设计的要求

用作石油化工自控系统的仪表材料必须具有防腐、防爆、耐超高温、耐超高压的特性。仪表要能对不同物态的物体进行测量，适用于微/高物位、微/大流量。整个自控系统要满足功能多、参数多、冗余多、精度高、能耗低等要求。

1.3 石油化工自控设计策略

设计过程中要严格按照ICE、ISA、GB、HG等行业或国家标准进行；建立企业信息管理和监控一体化的数据平台，集成信息、共享资源；采用设计招投标制、从多个设计方案中选取性能高的作为最终的设计方案，选择的标准既要满足技术性的需要，又要满足经济性的需要，同时还要对环境保护、人员健康和安全生产有益；控制系统和主控仪表集成实现一体化采购，确保投资的经济性和安全性。

2 我国石油化工自控设计的发展现状

2.1 过程检测仪表设计更加智能、更加精密、更加多样

工业生产过程中，用来显示、检测、控制和记录工艺参数的基础，就是过程测量仪表。石油化工的不断发展，对仪表控制系统设计的要求也越来越高。电动仪表日益智能化、数字化，计算机系统越来越开放化、网络化、数字化、智能化自然就成为了新一代检测仪表的标志。这些检测仪表的核心是微型计算机，具有线性化、自动补偿环境因素变化以及自动校零等功能。综合利用微波、超声波、激光等新技术的一次检测技术，大大提高了自动控制的精密度。

同时，在过程检测仪表的设计中更注意新型传感器和激光、核磁共振等新技术的应用，传感器的集成化程度越来越高。在仪表调节回路的设计中充分利用传统的积分、比例以及微分调节规律以外，还尝试使用大滞后、前馈计算值调节等技术，为自控系统的多回路开辟道路。

石油化工自控系统的设计者广泛采用ASIC（专用集成电路），这在很大程度上促进了执行器和传感器的智能化和多功能化，为现场控制子系统/回路以及仪表的安装调试带来极大的便捷。

2.2 过程控制装置逐渐发展成开放的分布式监控系统

随着通信网络技术和微处理技术的不断发展和成熟，PLC（可编程序控制器）、DCS（分散型控制系统）以及PCA（以个人微机为基础的自动化系统）正日益标准化、开放化，其软件和硬件的使用也逐渐向市场通用的产品靠拢，同时它们还彼此融合，朝着O-DSC（开放的分布监控系统分散型控制系统）的方向发展。

目前，在石油化工自控设计中，采用较多的开放的分布式控制系统是FCS（基于现场总线的控制系统）。FCS用开放协议取代了封闭协议，为系统实现完全的数字通信和数字计算提供了可能。FCS采用的全分布式结构，现场享有彻底的控制功能，系统的可靠性和灵活性大大提高。FCS不采用专用网络，所以它可以弥补了DCS（集散控制系统）的缺陷，它为研究现场总线的工业控制系统提供了依据。

2.3 控制系统设计更加先进

石油化工自动控制系统逐渐融合化学工程。计算机、工程控制和计算机、仪表技术，越来越先进。控制系统的升级后，系统的控制适应能力自然也有了提高，不仅很好的克服了系统自身的非线性、时变形、随机性，还有效的解决不可检测和外部扰动的随机性带来的诸多问题。组分推断控制、预估算控制技术、神经网络技术、故障诊断以及模糊控制等先进控制方法通过生产实践，取得了良好的效果。

3 存在于我国石油化工自控工程设计中的主要问题

（1）DCS不能进行集成控制，很少用于工艺全过程和多装置的控制，而大多用于控制单套装置或部分工段。我国自行设计的DCS在软硬件配套和可靠性方面和国际先进水平还存在较大差距，还不能充分满足实际生产的需要，所以对于大型装置的DCS仍然主要依赖进口。

（2）我国自行设计的控制软件，尽管纵向比较有了较大提高，但是因为在商品化、标准化和性价比等方面的缺陷，推广起来具有很大的难度。

（3）我国自行设计的仪表主要用于记录，而引进的国外仪表也不是最新产品，仍停留在上个世纪中后期的水平。

（4）国内配套的登记表缺口较多，品种也不齐全。高精度的流量计、高位液位计、特种调节阀等仍然主要依赖进口。

（5）计算机在我国石油化工自控工程设计中的应用依然是装置级的，部分石化企业尽管设计出了计算机综合生产系统和信息系统，但是由于诸多原因，投入了大量资金，收效却甚微。

4 关于石油化工自控工程设计的几点建议

4.1 综合利用各种技术

大型的化工和石油生产企业，应充分利用计算机技术、自动控制技术以及网络技术、信息技术，加大企业综合自动化系统设计投入，全面提高管控一体化和信息集成化的程度，降低成本、能耗和原材料的消耗，通过提高产品质量和数量提高企业经济效益和社会效益，增强企业核心竞争力。

4.2 融入全方位、全层次、全生命周期服务的理念

全方位服务，就是在竞争激烈的市场经济中，石油化工企业以信息技术和自动化技术为推手，把各部门的业务有效的横向关联起来，便于在市场变化时做出灵活、快速、有效的响应。作业调度、编制计划、销售订货、贮运原材料、管理库存和生产以及发送成品等方面都涉及到全方位服务。

全层次服务指的是石油化工企业对生产各层进行自动化管理的工作，涉及到调节基础回路、控制单元、优化装置操作以及有效管理和有序管理等方面。

生命周期服务就是装置设备的整个设备整个使用周期内，将信息技术和自动化技术等方面的服务和支持进行到底，涉及到装置设备的运行、建设、改扩建、维护以及停止运行和再运行等方面。

4.3 提高自控系统的使用率

一个好的系统只有经常使用才能充分发挥其作用，反过来，只有好的系统才会被经常使用。所以在实际工作中，必须努力提高自控系统的使用率，这样才能提高经济效益。同时，设计者应不断给控制系统升级，让装置发挥更大的经济效益。

5 结束语

石油化工自控设计人员必须加强学习，拓展自己的知识面，自觉的向人工智能、计算机科学以及化学工程和过程控制等方面的专家请教，并将这些知识运用到设计实践中去，我国石油化工行业的自动化控制和信息化水平才会有所提高，发达国家的差距才会缩小，创造更多、更大的经济效益和社会效益。

参考资料：

[1]张永强.烯烃分离反应气压缩机防喘振控制系统的设计与实现[D].华东理工大学，2013（12）.

化学工程与工艺发展现状范文第5篇

关键词：工艺安全管理；基本要素；安全标准

1.发展历程

随着科学技术的发展，化学品种类变得越来越多，而且危险性也变的越来越大，同时，各个企业和工厂的操作工艺和条件变得越来越苛刻。上世纪末发生了一系列对人类和环境具有影响的重大安全事故，这些事故引起了各国政府对化工企业和工厂的工艺安全管理的思考，一系列关于企业安全的法律法规得以出台。1984年，印度博帕尔发生严重的毒气泄漏事件，为此美国专门成立了化工过程安全中心，主要帮助企业降低化工事故发生的风险。上世纪90年代美国职业安全健康管理局了高危化学品工艺安全管理系统的法律法规。1996年，为加强对事故风险的控制，美国环境保护局又将环境与公众安全纳入了监管范围。从上世纪80年代开始，工艺安全管理体系（PSM）在发达国家变的逐渐完善，PSM体系已经成为了化工企业的工艺安全管理的标准。

2.发达国家PSM实施情况

美国职业安全管理局为PSM体系规定了14个基本要素（如右图所示）。美国化学工程师协会化学工艺安全中心为其规定了12个基本要素（如下图所示）。这些要素大部分都是相同的，都是为采取有效防范措施以规避工艺安全潜在的危险隐患，进而使企业安全管理水平得到提高。

3.国内安全标准化体系

我国的工艺安全体系发展起步较晚，改革开放以来，我国工艺水平有了很大的提高，化工行业得到蓬勃发展，但是也发生了很多安全管理事故。为了有效遏制化学事故的发生，国家安全生产监督管理总局规定了危险化学品从业单位安全标准化通用规范（AQ3013－2008）。明确了高危化学品生产使用企业实行工艺安全标准化的总体原则、过程以及要求，它被使用于指导高危化学品生产和使用单位安全标准化系列的编制和实施，适用于国内高危化学品生产、储存和使用的企业。我国安全标准化体系包含了10个关键要素如下图所示）我国安全标准化体系的10个要素包含了PSM体系里所有的基本要素，与PSM体系是一个有机统一的整体。

4.安全管理案例分析

阿尔法平台大爆炸事故（规程不完善）。1988年7月6号英国北海阿尔法平台天然气生产平台发生爆炸，事故共造成176人死亡，大火燃烧7天才被扑灭。造成人员巨大伤亡的一个主要原因就是受当时认识的限制，人们对阿尔法存在的风险认识不足，平台设计工程师认为平台的钢铁结构足以承受任何重大事故的发生。石油公司认为即使事故发生，工人也有足够的时间坐直升机安全逃生，所以，当时认为人们在平台上的风险是可以控制的，对人员救援的风险重点是预防直升机坠毁。规程要求一旦发生安全事故，员工必须在宿舍区等待直升机来救援。正是这个规定导致了严重的后果，平台上的人们等待直升机的救援，耽误了逃生时间，从而酿成严重后果。从事故中可以看到，正是因为工艺安全管理规程的不完善，人们对潜在风险认识不足，对事故发生后安全逃生做出错误判断，从而酿成重大伤亡，因此推行工艺安全管理势在必行。

5.我国推行工艺安全管理注意事项

首先，我们应该充分认识到传统工艺安全与工艺安全管理的区别。传统的安全主要是指使用各类防护用品和建立相应的规章制度来保护作业人员，防止事故的发生。工艺安全管理强调采用科学系统的方法对工艺危害进行辨识，根据工厂不同生命周期的的特点采取不同的方式来辨别潜在的危害，并以此为基础，设法消除危害以避免事故的发生。工艺安全管理应该重视以往的经验教训，强调严格执行相关的设计标准和规范。工艺安全管理现在已经发展成为一门专业学科，所以在推行的过程中，需要政府和企业的大力支持。工艺安全管理最终是由人来实际操作的，所以我们需要提高管理人员和作业人员的安全管理意识和安全操作规范。工艺安全管理信息是提高工艺安全管理水平的重要条件之一，它是工艺安全管理的基础，是工艺安全管理的第一步。我们需要完善的技术标准作为工艺安全管理的坚实后盾。同时我们应该定期进行检查与自评，时刻保障工艺管理的时效性。

6.建议

由工艺安全管理要素可以看出，国内外所称的安全管理实际上是一个大概念，管理要素贯穿于生产的全过程。因此，在推广工艺安全管理体系时不能将其生搬硬套入我们的管理组织中。我们应该积极借鉴和吸收发达国家的工艺管理经验，大力发展我国的安全标准化体系，帮助国内企业识别、把控高危工艺中的风险，发展和完善国内企业的工艺安全标准化体系。

作者:苏崇永 单位:东北石油大学

【参考文献】

[1]白永忠,于安峰,党文义,武志峰.工艺安全管理系统的发展现状及建议[J].安全、健康和环境,2009,9(1):2-5．

[2]孙文勇,许芝瑞,邓德利,赵东风.工艺安全管理系统中的工艺危害分析方法比较[J].中国安全生产科学技术,2011,7(11):115-120.

[3]孙一轩.浅谈国内欧美化工企业中工艺安全管理体系与安全标准化体系的整合[J].吉林省教育学院学报,2013,9(29):149-150．

[4]王新龙.浅谈我国安全生产管理的发展[J].安徽建筑,2014,4:246-247．