计算机技术在化工智能化生产中的应用
（山东汇丰石化集团有限公司，山东 淄博 256410）摘 要：化学工程是一门注重实践的学科，其生产工艺、控制过程、模拟计算、装置设备及管路设计错综复杂。正是因为化学工程学科的复杂性，传统的手工方法已经很难高效地完成化工企业的诸多工作。为了满足现代化工业发展需求和实现企业生产精细化、大型化、连续化和智能化，以计算机技术为辅助工具完成企业的诸多工作已成为必然趋势。随着时代的发展，计算机技术的研究开发已十分深入，其应用也越加广泛，遍及社会各个领域，如化工、铸造、车辆、航空航天等。具体到化工领域，计算机技术辅助可帮助企业工程师分析实验数据，模拟化工生产过程，实现化工企业自动化生产。
关键词：计算机软件技术；化工设计；应用优化方法中图分类号：TP311 文献标识码：A引言在科学技术与现代化生产不断结合的大背景下，国家在宏观上对企业建设的要求相较于以往而言有了更加明显的调整和转变，不在于简单的量化生产为本位，而是更加强调技术的升级和进步，这种变化也给企业的创新提供了新的思路和途径。而化工企业作为引领时代发展潮流的重要基础，在这种情况下也应当受到更加高度的重视和关注，特别是就化工设计而言，要尤为强调计算机软件技术应用的重要意义。
1 基于数据挖掘的化工设计对企业发展的重要意义1.1 化工设计能够完善企业的生产流程当企业在分配设计人员和技术人员的时候，就需要围绕化工生产流程这一中心，要想真正提高生产的质量，增强产品的销售效果，减少生产过程中不必要的损耗和消耗，降低安全事故发生的可能性，就必须要重点把握好工艺流程和生产控制流程这两个方面。设计人员需要认真分析生产工艺流程，并结合相应的数据，在模拟结果出来之后，分析生产工艺流程中涉及的化学反应和化学原理，以确定化学原料的用量和规模，分析化工生产中涉及的主客观环境因素，并对生产项目进行综合性的评价和总结，最大限度地控制变量因素。同时，设计人员还应当从生产控制流程入手，以设备和自动化平台的架构为基础，让化工生产能够显露出信息化的特征。也就是说，化工设计能够让企业的生产流程变得更加科学合理，能够及时发现潜在的风险和弊端，并作出灵活的应对和处理。
1.2 奠定基础
化工设计能够为化工产品的生产奠定坚实的基础，其自身涉及的内容就包括各类化学反应，也与模拟实践存在密切的联系。在此基础上，对化工生产的工艺和流程进行重组并架构，分析影响生产质量的可变性因素，并结合项目建设的实际需求，来调整后续化工生产的布局，优化原料资金的投入组织，并指导化工设备的采购。这也就意味着，化工设计在企业发展中的作用是歧视性的，只有先敲定科学且合理的设计方案，才能真正确保各项化工生产的有效落实，发挥出设计的规划和引导作用。
2 智能化计算机技术于化工行业中的应用
2.1 于辅助性绘图中的应用
于化工生产中应用计算机技术，可以快速的分析出应用材质的理化特性，还可完成基本的实验分析和数据分析等流程。通过研究人员的努力，计算机辅助性绘图技术（CAD）得到了不断的完善和发展，其在化工生产方面的应用也推动了该行业的快速发展。借助 CAD 作为设计软件，可以将生产设备的二维图纸转化为更加直观的三维图纸。
这种形式的转变可以更好的完成设计分布图和设备组成图的精准绘制，还可通过形象的演示过程来完成设备局部配件的动态运动模仿。
这种干涉仿真模拟有助于发现设备零件使用过程中的缺陷型，方便加以优化和改正，以此来确保零件的设计更具可操作性和安全性。除了出现率较高的 CAD 软件，近年来新发明的 PDS 软件也得到了普遍的使用，涵盖信息丰富全面和便于操作应用都是其显著的优点。
2.2 于化工模型设计中的应用
持续冗杂是化工过程的基本特点，如果仅以手工计算来完成，需要投入大量的人力和时间，还无法确定其准确性，计算机技术的应用则可以很好的解决这一问题。通过借助智能机器的精准运算力，可以很大程度上的精简运算工作量，还可通过内设系统完成对化工过程的科学分析。伴随着几十年的不懈努力和不断完善，AspenPlus、HYSYS、DESIG2 等设计软件被开发了出来，并广泛的应用到了化工模型设计之中。极大地数据集成能力和所涵盖的热力学函数，可以完成数据分析和仿真运行等多个设计环节，使生产效益得到了最大限度的保障。而近年来得以应用的 LabVIEW 软件则因较好的参数整合能力，直观性的参数对比有助于化工模型设计的改良。
2.3 模拟实验
模拟实验在化工设计环节中所发挥的作用也是不可忽视的，设计人员可以通过模拟一定的仿真环境，分析生产过程中化学反应的具体情况，并对其进行有效控制，为后续的化工生产奠定坚实的基础。在传统模式的引导下，化工模拟实验都集中在特定的实验室内，不仅需要耗费大量的时间，而且成本较高。但在计算机软件技术的应用下，企业就可以实现虚拟化的实验流程模拟，这就能够有效提高资金的利用率。同时，设计人员也可以在计算机模拟的基础上，对实验过程和实验结果进行分析和总结，让模拟实验能够具有相应的预测性和准确性，反映后续化学生产中的相关内容。再者，设计人员也可以在模拟实验的过程中，调整各个反应元素的具体参数，以及生产设备的转化率。
2.4 三维建模
早在 20 世纪 80 年代，我国就已经引进了三维设计系统，并且也配备了相应的工作站，在设计进行的时候，工作站可以创建三维模型，为各项设备的布置和管道的敷设提供便利。而且，设计人员在三维建模技术的引导下，也可以及时修改方案中的内容，提高坐标和尺寸的准确性。
在结构、管道和设备的模型都大致确定之后，获取三维模型，并由此来抽取二维平面和剖面图。当下，化工设计中较为常见的三维软件，大致包括 PDMS 和 PDS 这两种，这两种软件的功能十分优越，而且技术发展也形成了相应的体系。当下，Smart3D，三维设计软件的应用也已经取得了较为明显的进步。除此之外，三维软件的应用也具有检查硬软碰撞的功能，设计人员在工程告一段落之后，可以利用 Review 模块，或者是第三方浏览软件，对现有的模型进行检查，依据检查结果修改三维模型，提高设计的质量，避免后期施工中的大量修改。
2.5 于化工科研和技术教学中的应用
其一，数据整合及处理。在化工生产过程中，模拟实验和数据计算是不可或缺的流程。但是复杂冗长的原始数据认为处理起来十分的麻烦，而且鉴于化学反应的特性，其数据较容易受到诸多外部的影响，这种不确定性致使无法获取精准的参数数据，只能在一定范围内进行比对和测试。而计算机技术因其较强的准确性可以有效减少实验数据偏差，精简实验次数并缩小参数范围。以 Origin 软件举例，它是一款结合数据处理、虚拟测试等多种功能于一体的智能化软件。通过输入已有的参数数据，可自动生成所需的图纸样稿，这种精简的设计方式对化工技术人员有辅助作用，可助力其快速完成既定的工作目标，减轻工作负担减缓工作压力。其二，化工仿真技术。通过在真实的化工环境下运用模具进行虚拟演示和分析即为化工仿真技术。这种新型计算机技术可将具体的实验过程以动画的形式展现在屏幕上，更加直观的观感体验有助于理解。以 ChemLab 举例，通过在软件中构建虚拟的实验环境进行相应的实验流程。通过形象化的动画演示有助于工作人员对生产过程的深入性理解，从而进一步提升工作能力。还可通过显示化工生产过程中容易出现的安全问题来提升工人的安全意识。。
2.6 数据处理和计算
信息与数据的收集和处理，是化工设计环节的基础性工作，由于化工生产需要涉及不同类型的原料，所以也具有极强的不稳定性，无论是模拟还是实际生产，都有可能受到主客观因素的干扰，会受到不同因素或者是变量的影响。这也就意味着，化学生产分析在不同的阶段，也会出现数据总结上的偏差和区别。在这种情况下，设计人员就需要通过模拟数据的收集来减少操作中的误差，借助计算机软件技术，收集化学反应中需要使用的原料，并分析化学生产的反应环境和反应温度，监测容器和压力，这样就可以确保每一个可变因素都能被有效控制，并从中提取更加重要的信息参数，结合以往模拟的历史数据，提炼出最为精准的结果。
结束语
总的来说，持续性推动计算机软件技术在化工工程设计中的应用是合理且必要的举动，这是提高企业核心竞争力的应有之策，也是推动产业结构调整的有效措施。本文通过软件购买与开发的结合，软件适用性的发挥，细节性问题的处理这三个角度论述了计算机软件技术应用的优化方法，充分结合了化工设计的基本特点，也符合化工企业发展的趋势，具有理论上的合理性与实践上的可行性，但在具体实践的过程中应当如何抉择，仍旧需要企业根据实际情况科学取舍。
参考文献
[1]戚爽.计算机网络环境下金融信息安全保障体系的构建[J].长春金融高等专科学校学报，2015（7）：65-66.
[2]袁铭，张圆圆.计算机软件技术在化工设计中的应用[J].化工设计通讯，2018，44（3）：246-246.
[3]周佳，冯泽峰，陈海波，等.计算机软件技术在化工设计中的应用[J].
化工管理，2019（24）：51-52.
