浅析化工生产中化工分析的应用

前言:

通过化工分析的方法, 对化工生产进行管理和指导, 是保证化工生产安全、高效运行和产品质量优良的关键, 正越来越多地得到化工企业的重视。

一、化工生产的特点

一般来说, 化工生产具有以下几个特点:

1. 原料和半成品种类繁多, 且多为易燃、易爆、有毒的危险化学品, 对于原材料和产品的运输和储存有着较高的要求;

2. 化工生产对于工艺条件有着严苛的要求, 如高温 (或深冷低温) 、高压、强腐蚀及严格的防爆要求。

3. 生产方式高度自动化, 原始的手工操作逐渐发展演变为当前自动化程度非常高的, 甚或部分已实现无人化工厂模式的现代化、自动化生产。

二、化工分析在化工生产中的作用

化工分析是化工生产的重要要素, 是通过持续地或定时定期地对化工生产的中间物料、原辅物料及产品进行分析检验, 辅以信息化的数据处理和数据模型技术, 为化工生产过程提供更加有效、科学化、信息化的指导和管理。化工分析在化工生产中的作用, 主要体现在以下几个方面:

1. 节能降耗

通过对化工原材料、能源燃料等物质的分析, 优化和调节能耗水平, 从而减少生产过程中对于动力和物料的浪费。

2. 清洁环保

对化工生产中的废水、废气、废料、泄露介质等进行分析, 可以准确找出污染源, 从而及时消除污染, 减少化工生产对于环境的破坏。

3. 优化和稳定生产

化工分析是化工生产的眼睛, 通过对原材料、中间物料及化工产品的分析检验, 能够为工艺流程、操作工况的调整和优化提供参考和指导, 从而达到确保化工生产稳定高效运行的效用。

4. 安全生产

通过化工分析, 能及时发现化工生产运行中的非正常工况和安全隐患并予以解决消除, 避免安全事故的发生, 保证生产过程中的人员和设备安全, 确保生产的安全稳定进行。

5. 产品质量

化工分析更是化工产品质量监督检验的主要工具和手段, 是产品质量的检验、分析和品质保障的依据。

三、化工分析在化工生产中的应用

1. 化工分析技术

从目前的发展情况看, 化工行业常用的化工分析技术, 除了依赖人体本质属性的感官检验方法外, 主要包括以下几种:

(1) 物理法

包括一般物理检验法、光学检验法、热学检验法、力学检验法、电化学检验法和溶剂精馏分离技术。

(2) 化学法

根据分析任务, 化学法可分为结构分析、定性分析和定量分析。

根据分析对象可分为无机分析和有机分析, 无机分析通常要求鉴定元素、离子、原子团或化合物, 有机分析除鉴定分析组成元素外, 更重要的是进行官能团分析和结构分析。

根据试样用量及待检组分的含量水平则可分为常量分析、半微量分析和微量分析。

根据测定原理的不同可分为化学分析和仪器分析。近年来, 仪器分析的发展非常迅捷, 相对化学法而言, 仪器法重复性好、灵敏度高、速度快、样品用量少 (有的方法甚至不破坏样品) , 在化工生产中, 最常用到的有气相色谱、原子吸收及各类光谱、核磁共振、电化学仪器、光学仪器及力学仪器等。

(3) 生物法

生物法包括微生物检验法和生理学检验法。在化工分析中, 生物分析方法主要用于环境监测分析和化工用水分析领域。

2. 实际应用

之前也提到, 化工分析的方法从总体上来看, 可以分为仪器分析和化学分析。这里对其进行分别讨论。

(1) 仪器分析

在化工生产中, 仪器分析技术正得到越来越广泛的应用, 除了在实 (化) 验室大量使用各类分析仪器外, 在线分析仪器仪表的不断完善和升级, 进一步提升和保证了分析监测数据的代表性和实时性, 也大大降低了生产控制分析的频率和成本。

(2) 化学分析

化学分析是基于化学反应的原理, 对物质组成成分进行分析检测, 并对化工物料的有效成分符合性进行分析判定。从目前的发展趋势来看, 基于电化学、光学及感官判定的一些化学分析方法, 也最大程度地向仪器化、智能化方向发展演变, 这势必将进一步使化工分析的人力资源成本得到控制, 并使化工分析的时效性、准确性得到提高。。

3. 存在的问题

当前, 许多化工企业在化工分析方面面临以下几个问题:

(1) 人力资源短缺。改革开放以来, 我国化工产业发展迅速, 尤其是近十余年中, 化工项目投资规模持续攀升, 造成了人力资源的相对紧缺, 致使一些化工企业的化工分析业务运行受到制约和影响。

(2) 时效性有待进一步提高。尽管随着仪器分析的快速发展, 化工分析的速度得到了大幅提高, 但对于化工生产工艺调整和优化的需求来说, 许多分析结果还是相对滞后, 无法保证在工艺运行过程中第一时间优化和调整操作条件。

(3) 化工分析成本尚有下调空间。根据笔者的不完全调查统计, 目前国内大型石化企业化工分析的成本普遍占到企业营收总额的0.3~0.8%, 相比发达国家同类企业水平稍显偏高。

4. 存在问题的解决方案

(1) 要解决人力资源短缺的问题, 除了加大对于化工分析技术技能人才的培训、培养工作力度外, 企业应主动与高校联合建立产学研机制, 一方面可以采取定向培养的方式, 另一方面给化工类的工科院校提供学生实践实习的更多、更好的机会。另外, 更多地使用仪器分析技术也利于解决人力资源紧缺问题。

(2) 国内化工企业要学习和借鉴发达国家同行的先进经验。近年新建的化工企业大多都选址在化工企业相对集中的工业园区, 同一区域内化工企业共享化工分析实验室, 或依托园区统一规划的第三方实验室, 是解决人力资源短缺、化工分析成本偏高等问题的最有效途径。

(3) 发挥好在线分析仪表的作用。只有配置好、使用好在线分析仪表, 才能从根本上解决化工分析时效性差的问题, 同时也能有效解决人力资源和化工分析成本偏高问题。

结语

总而言之, 化工产业是我国的支柱型产业, 对于我国国民经济的发展有着不可替代的作用。通过化工分析的方法和工具, 可以为企业节能降耗、清洁环保、安全生产和品质保证等方面的工作带来不可替代的帮助, 怎样调整和优化化工分析业务的开展, 应该得到化工企业的重视和推广。

摘要：化学工业是国民经济发展中必不可少的支柱产业之一, 其发展水平直接影响着经济社会的发展和进步。在化工生产中占据重要地位的化工分析, 是确保化工生产稳定高效运行及产品质量优良主要手段和工具。本文结合化工生产的特点, 对化工分析在化工生产中的应用进行了分析。

关键词：化工生产,化工分析,应用

参考文献

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