摘要：近几年，化学品质呈现多元化发展趋势，化学品生产模式逐渐趋于多样化、精细化、定制化模式。过程系统工程集成了化学工程、过程控制、计算机数学等多学科，以处理物料--能量--信息流的过程系统为研究目标，实现系统的管理。它以创新和发展过程工程为基础，通过先进的技术、专业的知识实现融合与扩展。
关键词：精细化;化工过程系统;工程技术;发展趋势
通过分析国内外化工生产过程系统工程技术，根据精细化工生产过程小批量批次生产要求提出其发展趋势，即：生产工艺持续化、过程自动化、生产本质化等。过程系统理论与方法分析、应用融入到化工生产全过程、各技术领域。
一、化学产品工程
化学产品工程以产品为目标，分析生产何种产品和该产品能够满足性能、环境需求。产品工程作为设计所需有用产品的过程，关键环节包含定位产品功能、确定产品功能、化学组成、产品优化。化学产品工程作为化学工程领域单元操作以及第三阶段的里程碑，产品工程和传统过程工程有直接联系，产品决定过程组成;过程决定产品质量。产品工程依靠研究者对分子结构与功能关系分析，分析意义计算化学、颗粒学、流变学展开分子设计。过程工程强调空间与时间分子转化，确保目的产品产率。所以，计算流体力学、传递、过程模拟、控制等组成过程设计和优化核心。产品工程和过程工程具有相互性，产品工程能够为新过程的衍生创造条件[1]。
化学产品工程技术研究不仅与分析产品工程有关，还要加大配方产品工程和生产工艺研究。复杂的配方产品以物理学和化学工程研究为主，掌握产品属性与指导加工过程，该方法规避了产品复杂性、小尺度。为掌握配方产品属性首先需要掌握细化分析与尺度，配方产品即是对产品质量与结构的分析。模型能够掌握各参数对产品属性影响，掌握产品控制行为、减少行为状态预测所需开展的工作内容。
二、生产工艺的持续性
精细化工生产以间歇式为主，但因为混合、反应、操作环节复杂，生产时间长、不容易控制导致利用率较低。流动化学技术是化工生产工艺持续化的有效方法。微通道持续流反应器为小批量特种精细化产品、药物有效、安全生产创造了条件，具有加快反应时间、强化合成反应条件的效果。在分析流动化学技术报告提出了应用持续流化学反应系统的多个建议，即：温度控制、快速融合、清潔反应、高活性、有毒药剂的应用。流动化学反应技术促使化工生产发展趋势为：需求点合成、单元化设计、分散生产、低碳合成。应用微通道持续流反应器展开工艺分析首先需要展开可行性与经济性评价。虚拟设备的应用、单片机技术规划微通道连续流反应器控制系统，建议使用热水槽进行微通道连续流反应器循环加热达到温度控制[2]。
三、生产过程的自动化
想要提高精细化工生产装置自动化水平，协调抑制精细化工间歇生产自动化核心技术问题。在硬件设计方面要求协调集散控制系统的设计与控制技术，特殊传感器、执行机构等问题。软件设计需要研究工艺生产配方的间歇过程控制软件开发问题。结合工艺专业检验、控制需求，设计精细化工生产的集散控制系统与中控室。中央控制室创建OS运行监控系统实现工艺的控制;设计投影显示系统应用在工艺运行时的显示和仿真演示。创建ES运行组态软件进行控制系统组态编程、软件开发、系统调试。创建BCS运行间歇过程批处理控制软件，达到对生产过程的自动控制。对原料准备装置、生产系统、产品灌装自动线等工艺创建控制站，运行控制软件，经过基础控制器实现工艺运行的集中控制。中央控制室借助以太网、现场总线等通信网络和现场控制实现数据通信。工艺生产过程是根据操作要求明确软件运行，分为标题、程序、设备要求、计算式等内容。集散控制系统通过间歇过程批处理系统展开编程研发，根据ISA、AP88间歇过程控制标准依序创建生产线配方，包括名称、公式、温度、设备等内容。间歇批处理控制软件可以完成配方编辑，配方传输与储存和调整配方，达到精细化工间歇生产技术的自动化控制[3]。
四、生产安全本质化
精细化工生产过程的本质安全由过程设计、流程研发等环节过程，选择无害的新技术、新工艺、新设备。应用消减技术、过程、设备的危险物资与操作数量，使用安全材料防止服务、产品应用时危险事件出现。精细化工过程本质安全方法为：第一，消除。消除某种或几种选择的危险物质，不可消除全部危险物质。第二，最小化。减少系统内危险物质的数量。第三，替代。通过安全或危险性小的物质或工艺。第三，缓和。危险物质的最小危害形态。第四，简化。设计，简化操作，减少应用安全防护装置继而避免人为偏差。相对于传统过程设计，生产过程本质安全化设计需要结合生命周期的危险要素，确保技术效益的同时整合生产率特性、质量特性。从安全化设计角度分析，制定了系统的本质安全化设计方法，实现了安全化工艺、设备、管理。最后，达到精细生产工艺本质安全性，实现可持续加工。
精细化工本质安全设计分为本质安全化学路线、工艺设备。化学路线设计首先明确需要的材料、助剂、反应条件。在工艺设计时明确间歇、重要设备、控制规程、管道系统等。安全性化学路线选择不易燃易爆、无毒的材料;化学反应有反应热少、速率适当的优势，兼容热力学可行性、废物最小化标准。工艺分析时需要对原料路线、反应路线、条件多方面的本质安全性评价，尤其是化学反应本质过程的不安全研究。例如：化学活性物质不安全因素评价、反应放热预估、反应压力改变等。
结语：
过程系统工程技术发展趋势和精细化工生产要求，可通过以下几方面进行。第一，生产技术的持续化技术。第二，生产工艺配方的间歇控制软件研发、统计过程控制技术、迭代学习控制技术、设备视觉测量技术等。第三，全生命周期安全管理技术、工况管理系统。
参考文献：
- 邹志云， 王志甄， 孟磊. 精细化工过程系统工程技术的若干发展趋势探讨[J]. 计算机与应用化学， 2016， 33（10）.
[2]覃燕梅. 精细化工领域过程系统工程技术研究发展趋势探讨[J]. 科技展望， 2016， 25（12）.
[3]肖显辉. 精细化工生产中安全系统工程技术存在的问题和对策[J]. 化工管理， 2017（19）：94-95.