1.1.1 行業概念

化學工業(chemicalindustry)、化學工程(chemicalengineering)、化學工藝(chemicaltechno-logy)都簡稱為化工,它們出現于不同歷史時期，各有不同涵義，卻又關系密切，相互滲透，具有連續性，并在其發展過程中被賦予新的內容。

人類早期的生活更多地依賴于對天然物質的直接利用,漸漸地這些物質的固有性能滿足不了人類的需求，于是產生了各種加工技術，有意識有目的地將天然物質轉變為具有多種性能的新物質，并且逐步在工業生產的規模上付諸實現。廣義地說，凡運用化學方法改變物質組成或結構、或合成新物質的，都屬于化學生產技術，也就是化學工藝，所得的產品被稱為化學品或化工產品。早期生產化學品的是手工作坊，后演變為工廠，并逐漸形成一個特定的生產部門，即化學工業。隨著生產力的發展，有些生產部門，如冶金、煉油、造紙、制革等，已作為獨立的生產部門從化學工業中劃分出來。當大規模石油煉制工業和石油化工蓬勃發展之后，以化學、物理學、數學為基礎并結合其他工程技術，研究化工生產過程的共同規律，解決生產規模放大和大型化中出現的諸多工程技術問題的學科化學工程誕生并得到迅速地發展，從而將化學工業生產提高到一個新水平，從經驗的或半經驗的狀態進入到理論和預測的新階段。

化學工業分類

國際上比較公認的對化工行業分類方法如下：

無機化工

單質、酸類、堿類、無機鹽、氧化物、氣體、化學礦、其它;

有機化工

烴類、鹵代烴、醇類、醚類、酚類、醌類、醛類、酮類、酯類、腈類、有機酸鹽、有機酸、酸酐、胺及酰胺、硝基物、雜環類、碳水化合物、羧酸及衍生物、其它;

精細化工

中間體、原料藥、顏料、膠粘劑、專用化學品、染料、食品及飼料添加劑、香精及香料、日用化學品、溶劑試劑、表面活性劑及助劑、油墨、其它;

化工設備

壓力容器、制冷設備、反應器、儲運設備、輸送設備、管件閥門、干燥設備、實驗設備、傳熱設備、傳質設備、成型設備、粉碎設備、混合設備、分離設備、橡膠工業專用設備、塑料工業專用設備、儀器儀表、包裝設備、輔助設備、環保設備、其它;

化肥農藥

氮肥、磷肥、鉀肥、復合肥、生物肥、其它化肥、除草劑、殺菌劑、殺蟲劑、殺螨劑、殺鼠劑、植物生長調節劑、其它農藥;

化學纖維

功能纖維、人造纖維、滌綸、錦綸、腈綸、氨綸、棉類、丙綸、維綸、切片、其它纖維;

塑料及制品

通用塑料、工程塑料、特種塑料、再生塑料、色母、廢塑料、塑料薄膜、塑料管材、泡沫塑料、塑料容器、塑料包裝制品、塑料工藝品、家用塑料制品、塑料建材、工農業用塑料制品、塑料制品、塑料機械設備、塑料加工、其它塑料;

橡膠及制品

天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠、丁基橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠、聚氨酯橡膠、聚硫橡膠、氯醚橡膠、橡膠助劑、膠乳、橡膠輔料、橡膠制品、橡膠機械設備、橡膠加工、其它橡膠;

涂料

成膜物質、涂料助劑、顏料填料染料、涂料用溶劑、樹脂用原材料、建筑涂料、汽車涂料、船舶涂料、裝飾涂料、家具涂料、工業涂料、PU涂料、防腐涂料、通用涂料、特種涂料、涂料機械設備、涂料其它;

合成樹脂

脲醛樹脂、呋喃樹脂、聚酰胺樹脂、聚氨脂樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂、不飽和聚酯樹脂、離子交換樹脂、氨基樹脂、有機硅樹脂、其他合成樹脂;

化工廢料

廢橡膠、廢塑料、廢海綿、廢尼龍、廢催化劑、貴金屬鹽廢料、其他廢料;

其他

庫存化工原料、庫存化工設備、化工原料代理、化工設備代理、化工產品加工、玻璃加工、陶瓷加工、化工項目合作、二手化工設備、其他未分類。

1.1.2 行業特點

依據工藝流程特點化工過程劃分為三類：

1.)連續流程型化工企業。其主要特征是物料從原料進入后連續經過反應、換熱、分離、流體輸送等各類化工環節，直至生成最后產品，如煉油、化肥、硝酸等企業即為典型的連續流程型化工企業。

2.)間歇生產型化工企業。主要特征是物料加入某個復式反應器后，按一定的工藝條件，并經歷一定時間(在這一時間中往往沒有物料流出)在達到某要求指標后，再排出物料進行后續加工過程。如制藥過程的生物反應發酵罐，高分子化工中的聚合過程，涂料生產過程等，這一類企業通常是按一定批量，有間斷、周期地進行生產，故又稱為批處理過程。

3.)連續與間歇相結合的化工企業。連續與間歇相結合的化工企業是連續流程過程與間歇型流程二種兼有，并互相結合，如連續流加的混合攪拌反應釜(CSTR)、煤造氣爐、煤焦爐制氣與聯產甲醇等工藝。

化工生產過程主要基于連續生產過程，包含復雜的化學反應過程，產品加工是連續進行，不能中斷的，工藝過程的加工順序一般是固定不變的，產品生產按照相對固定的工藝加工線路，通過一系列設備和生產裝置加工進行的，生產過程的剛性較強，物料流、能量流、信息流始終連續不間斷地貫穿于整個生產過程，能量流在生產過程中交錯使用，物料流需要循環、反復加工等生產特點使得生產裝置間存在十分嚴重的耦合作用，且生產過程一般在高溫、高壓、低溫、真空、易燃、易爆、有毒等苛刻的環境下運行，生產過程經常受到原料供應量、原料組份的變化、成品市場需求變化等干擾因素的影響，需要改變生產負荷，甚至需要調整生產過程的結構。生產過程具有明顯的經濟效益倍增特性，不合格的產品以及超量的環境排放，或者由于控制系統失靈而引起的生產裝置停車，都將產生相當嚴重的經濟后果。

化工工業以連續過程為主，通常以大批量、高強度、少品種的生產方式組織生產。滿足平穩、長周期、低消耗、高質量、安全性、低環境排放等多項生產過程要求，是這類企業取得成功的關鍵因素。過程控制技術而非產品設計技術成為企業贏得競爭的最為主要的關鍵因素。然而，由于化工過程過程對象特性復雜，精確機理建模十分困難;信息處理方式復雜，數據量及計算量大以及有大量不確定等原因，圓滿解決生產過程的控制與決策問題通常會遇到很大的困難。

人們有時將在以化工過程為代表的流程工業中實施的CIMS系統稱為計算機集成流程生產系統(ComputerIntegratedProcessSystem,CIPS)。從本質上來看，化工過程的CIMS系統與離散制造過程CIMS系統是一致的，在進行化工企業CIMS工程規劃、設計、開發與實施工作過程中，可以借鑒、利用其它行業實施CIMS工程已取得的經驗。

針對化工過程生產過程的特點，根據企業生產過程不同的控制管理決策任務的復雜程度、處理方式及其對信息采集處理的實時性、信息量等方面的不同要求，CIPS系統縱向可以分解五層遞階結構，包括基礎控制級、優化級、調度級、管理級、經營決策等。

根據化工生產過程控制與過程總體優化、企業經營管理與決策總體集成的需求，CIPS系統一般由管理信息分系統、生產自動化分系統、過程安全保障分系統、產品質量保證分系統、集成支持系統、人與組織系統等部分及相應的下層子系統組成，根據所執行任務的性質和要求，將這些子系統合理分布在CIPS系統遞階結構的不同層次中，滿足企業的集成需要。

不同的化工企業生產過程有其自身的特點及不同的控制、管理及經營決策的要求，因此CIPS工程的集成工作是針對企業的具體情況得以展開的。

經過多年的基礎工作，我國化工過程的基礎自動化系統已經達到較高水平，但由于缺乏用CIM系統方法論思想指導，這些系統大都停留在單元自動化水平，控制與決策工作所取得的效益常表現為局部最優的。不進行信息集成，企業很難及時準確評估生產狀態，根據市場，原材料，勞動成本等因素的變化進行快速、準確的響應，贏得激烈競爭。實施CIMS工程已經成為許多化工企業必然的選擇。