化工环境工程概论

化工环境工程概论论文题目：浅析我国化学工业与环境保护的协调发展2012年5 月15 日浅谈过程装备与控制工程摘要：随着先进科技的进步和经济社会的发展,过程装备与控制工程专业在社会发展和国民经济中起着极其重要的作用。

首先，石油化工、能源、动力是国家的支柱产业，而这些产业的支柱就是过程装备与控制工程，这些行业的发展以工艺过程为先导，以先进的装备和控制技术为保障。

其次，环境工程、生物工程等新兴产业的发展，必须以过程装备和控制技术为前提。

第三，我国的石油化工装备经历了成套设备引进，主体设备引进、辅助设备国产化，核心设备引进、配套设备国产化等阶段。

每一发展阶段，都凝结着过程装备与控制工程专业人员的心血。

今后还会经历技术引进、成套设备国产化、全盘国产化和技术设备出口等阶段，该专业仍将起到不可替代的作用。

关键词：石油化工、能源、过程装备与控制工程1引言我国“过程装备与控制工程专业”成立于20世纪50年代的初期,其前身是“化工机械专业”。

在专业初创时期,是以苏联模式为蓝本的，后经过几代人的刻苦和专研，我国的化工机械专业办得初具规模、培养了一大批化工机械专业教学、科研、设计、制造与使用的中坚力量，它在国民经济中占有十分重要的地位。

它的影响涉及农业、工业和国防，它的产品与人们的日常是生活息息相关。

2过程装备与控制工程概述2.1过程装备与控制工程的定义2.1.1过程装备：了解了过程装备与控制工程的发展历史后我们不难以发现，它也和化工机械类相同，可以分为两大类：①化工机器。

指主要作用部件为运动的机械，如各种过滤机，破碎机，离心分离机、旋转窑、搅拌机、旋转干燥机以及流体输送机械等。

②化工设备。

指主要作用部件是静止的或者只有很少运动的机械，如各种容器（槽、罐、釜等）、塔器、普通窑、反应器、换热器、普通干燥器、蒸发器，电解槽、反应炉、结晶设备、传质设备、吸附设备、流态化设备、普通分离设备以及离子交换设备等。

但过程装备与控制工程和化工机械也有不同的，化工机械的划分是不严格的，比如一些流体输送机械（如泵、风机和压缩机等）。

2.1.2控制工程：控制工程是指对过程装备和及其系统的状态和工况进行监测、控制，以确保生产工艺有序稳定运行，提高过程装备的可靠度和功能可利用度。

控制工程是结合现代自动化技术，是现代自动化先进技术与化工机械相结合的，提高了设备的利用效率。

本专业培养的学生具备良好的机械热加工基础知识与应用能力，能在工业生产第一线从事热加工领域内的设计制造、试验研究、运行管理和经营销售等方面工作，可以成为的高级工程技术人才。

3过程装备与控制工程的运用3.1主要运用领域本学科是机械大学科的一个分支，属于机械领域，同时又服务于过程工业，自身的发展又需要机电控制。

所谓过程工业，是指通过化学和物理的方法以达到改变物料性能的加工业。

它涵盖了化学、化工、石油化工、食品、制药，甚至于冶金等众多行业部门。

过程工业所涉及的对象是流程性物料，从原料到产品需经过复杂的工艺过程，因而整个过程需要由为数众多的单元构成。

而每一个单元均需要由能实现这一功能的设备来完成，将这些单元设备连在一起便构成过程装备。

过程装备与控制过程专业就是涉及到这些化工设备与机器的设计，选型，维修，改进等的工作。

本专业的就业领域很广泛。

涉及到国民经济的主要领域，诸如：1石油化工：它为国民经济发展提供所需的的绝大部分原材料，虽然石油越来越紧缺了，但是咱们这一辈子人应该不成问题了。

话说回来了，石油工业结束了还有煤化工呢，煤可还能再用几百年呢。

没有了石油，其他化工领域不也大有用武之地吗？2煤化工：未来强势的能源行业；3精细化工：如化妆品，洗涤产品等日用品；4无机化工：提供大部分化工生产所必须的二次原材料等化工部门；5机械制造行业：机械制造行业是一个国家的脊梁，决定着一个国家根本的制造水平。

本专业的基础就是机械学的知识。

一个国家的所有生产部门都必须依赖于机械制造业所提供的原始制造设备，所以说它是国家的脊梁。

当前我国正在大力的发展装备制造业，十一五计划乃至以后几个五年计划这一主题始终不会发生太大的变化。

6核电企业：未来最具发展潜力的能源行业，核电厂中需要大量的换热器以仅进行降温，而这正是本专业的强项；7医药：重要性不用说了。

医药领域应用了大量的过滤分离机械和换热设备以及流体输送设备；8食品：民以食为天嘛，由此可见它的重要性；9军工行业；10环保行业。

3.2主要研究对象化工过程机械学科主要研究化工、石油化工、炼油与天然气加工、轻工、核电与火电、冶金、环境工程、食品及制药等过程工业中处理气、液和粉体等流程性材料必需的设备与技术。

例如，过程工业中的传热设备及节能技术的研究，化工单元传质设备和相分离设备研究，化工过程用泵、压缩机等流体机械的研究与监控，压力容器及管道的设计、制造和安全保障的技术研究，过程设备的腐蚀、损伤与延寿技术的研究，非金属材料成型加工技术与设备的研究等等。

本学科是一个专业面广，为国民经济多个行业服务的、涵盖多种学科的交叉型二级学科。

流体力学、热力学、粉体力学、燃烧学、传热学、传质学等工程热物理和化工过程原理的科学基础为本学科的重要理论基础。

过程装备与控制工程，是在化工机械专业基础上发展起来的，后相继并入炼油机械、轻工与食品机械，又增加了生物化工、精细化工和核电工业等方面的内容，使学科的内涵和深度有了很大的发展。

过程装备与控制工程专业主要以过程工业为专业背景。

过程工业是指以流程性物料（如气体、液体、粉体等）为主要对象，以改变物料的状态和性质为主要目的的工业，它包括化工、石油化工、生物化工、化学、炼油、制药、食品、冶金、环保、能源、动力等诸多行业与部门。

过程工业所涉及的一些物理、化学过程，主要有传质过程、传热过程、流动过程、反应过程、机械过程、热力学过程等。

正是这些物理、化学过程，构成了过程工业的生产过程。

然而，要使这些过程得到实现，达到工业生产的目的，必需要有相应的过程设备。

过程装备与控制工程的主要研究内容包括：过程装备设计与制造，高效节能装备的开发，成套装置的开发与设计，成套工程，设备结构及强度理论，过程安全理论、技术与装备，流程参数控制理论与技术，制冷技术与装备，粉体理论与技术等。

4过程装备制造业面临的形势与挑战4.1生产能力过剩问题到2009年底，从事化工装备制造的企业(含石化通用部分)已经达数万家。

其中压力容器生产厂家3855家，三类压力容器976家，一、二类压力容器2879家。

4.2产业结构亟待升级问题装备制造业的发展是一个复杂的系统工程，需要研究单位、设计单位、制造企业、安装企业和用户的密切配合。

而我国目前设备制造业的现状是，研究院所、设计院、制造企业各自独立、一盘散沙，至今没有一家企业能够像美国通用电气和IBM、德国西门子、日本三菱重工、法国阿尔斯通那样，能够提供系统服务，成为设备乃至工程总承包商。

4.3产品结构单一问题长期以来，我国化工装备产品结构特点：一般水平、通用化的产品多，高附加值、高技术、优质、个性化的产品少，拥有自主知识产权的名牌产品更是寥寥无几。

5过程装备制造业的主战场5.1我国面向大型石油化工发展重点行业1百万吨级乙烯工程配套的压缩机组和冷箱。

2大型聚合反应器。

3大型挤压造粒机组。

4大型干燥机、过滤机及离心机的专业化和系列化。

5大型聚酯装置成套设备。

6石化专用泵及特种泵。

7大型DCS等自动控制系统。

5.2面向大型煤化工与替代能源行业煤化工和替代能源项目是继石油化工项目之后成为新的发展热点，主要包括：煤制油、煤制天然气、醇醚、醇制烯烃等等，”十二五”期间煤化工和替代能源项目投资超过数万亿元人民币，其中仅上报待批的甲醇项目投资就多达数千亿元人民币。

国家对煤化工设备的研究开发重点攻关项目：特大型加氢反应器、煤液化用离心泵和容积泵、煤液化用特种阀门、油煤浆加热炉、大型煤浆均化搅拌器、大推力往复压缩机和大型离心式压缩机、特种废热锅炉、大型备煤设备、油渣气化核心设备、大型天然气制氢核心设备等。

5.3面向核电行业截至2008年年底，我国核电机组容量仅占电力总装机容量的1.3%，远远低于世界平均水平17%，同时，我国核电发电量仅为910万千瓦，核发电量占比仅为2%，在30多个核国家中排名倒数第一。

预计整个电力装机达到14亿～15亿千瓦，核电占整个发电的比例将从现在的2%提高到7%～8%，这意味着核电装机占比比2007年旧版规划翻了两番。

按照6500万千瓦的核电装机容量保守估计，到2020年，核电建设总投资能达到8000亿元。

而在核电投资中，设备投资约占50%，按此计算设备投资约为4000亿元左右，则每年设备需求量约为330亿元。

核电的主要设备包括核岛设备、常规岛设备、电站辅助设备等。

一般来说，核岛设备约占设备投资的45%，常规岛设备占比为30%，另外辅助设备占比约为25%。

因此，根据2009～2020年设备投资约为4000亿元计算，预计在此期间，核岛设备市场容量约为1800亿元，常规岛设备市场容量约为1200亿元，而其他辅助设备市场容量约为1000亿元。

5.4解决措施1、运用市场经济发展规律，以资产为纽带，加速装备企业结构和行业结构的调整和重组，形成大型企业集团和专业化合作的行业新特点，并造就集产品开发、配套制造、装置承包等多功能于一体的有国际竞争实力的大型特大型企业集团。

2、加速科技人才的培养和提高，增加科研经费投入，广泛开展科技合作，引进必要技术，努力提高老产品更新换代和新产品研发能力，掌握石油和化学工业需求量大面广的各类重型容器和关键大型机械设备的设计能力和核心制造技术。

3．提高装备行业从业人员的敬业精神和技术素质，更新改造陈旧设备，加强科学管理，调整企业结构，提高劳动生产率。

4、提高产品的质量，关注和瞄准国际先进过程装备制造业的动态，在竞争中保持自身的优势。

6过程装备与控制工程就业形势6.1当代大学生的就业形势我们的专业简称装备、过控或者化机（以前的称呼），10年就业率排名19名，学生毕业后基本是在化工企业工作，例如炼油厂，橡胶厂，乙烯厂等石油化工企业工作，工作内容不定，基本就是静设备（塔，罐，换热气，等等）或动设备（泵，压缩机等）的维修（技术员）。

过程装备与控制是实现现代化工业生产的关键，本专业综合了机械工程、化学工程、电子工程、控制理论、力学、材料学等多种学科，力求促进生产过程的现代化、大型化、自动化，不断研究和开发新型、高效的过程装备。

本专业主要培养从事石油化工、能源、轻工、环保、医药、食品、机械等部门的装备与控制系统的设计、制造、运行、管理的高级工程技术人才，毕业生具有广泛的就业途径。

毕业生就业面 1．过程装备与控制系统的设计工作； 2．过程装备制造工艺设计工作； 3．过程装备测试与检测工作； 4．过程装备与控制系统领域的技术管理工作； 5．化工机械科技开发工作。