化學(xué)工程專業(yè)XX化工企業(yè)研發(fā)實(shí)習(xí)報(bào)告一、摘要

2023年7月1日至2023年8月31日，我在XX化工企業(yè)研發(fā)部擔(dān)任助理工程師，參與新型催化劑合成工藝優(yōu)化項(xiàng)目。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集與分析，完成12批次催化劑性能測(cè)試，將活性提升率從18.5%優(yōu)化至23.2%，符合項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)。核心工作包括搭建自動(dòng)化反應(yīng)釜控制系統(tǒng)，應(yīng)用AspenPlus軟件模擬反應(yīng)過程，建立動(dòng)力學(xué)模型并驗(yàn)證其預(yù)測(cè)精度達(dá)92.7%。熟練運(yùn)用高效液相色譜（HPLC）和氣相色譜（GC）分析技術(shù)，量化產(chǎn)物純度并優(yōu)化反應(yīng)條件。提煉出基于響應(yīng)面法的參數(shù)優(yōu)化方法論，可應(yīng)用于類似化工過程開發(fā)，縮短研發(fā)周期約20%。

二、實(shí)習(xí)內(nèi)容及過程

1.實(shí)習(xí)目的

希望了解工業(yè)化規(guī)模化工產(chǎn)品研發(fā)的完整流程，將學(xué)校學(xué)的反應(yīng)工程、分離工程知識(shí)用到實(shí)際項(xiàng)目中，看看理論在真實(shí)場(chǎng)景下怎么變通，提升解決實(shí)際問題的能力。

2.實(shí)習(xí)單位簡(jiǎn)介

我去的這家企業(yè)以精細(xì)化工為主，研發(fā)部主要搞新型催化劑和反應(yīng)工藝開發(fā)，實(shí)驗(yàn)室有固定化的連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)器和間歇式不銹鋼反應(yīng)釜，設(shè)備自動(dòng)化程度挺高，但老線子操作還是靠經(jīng)驗(yàn)多。

3.實(shí)習(xí)內(nèi)容與過程

第12周主要是熟悉安全規(guī)范和部門項(xiàng)目，跟著師兄做文獻(xiàn)調(diào)研，整理了10多家競(jìng)品的催化劑配方和性能數(shù)據(jù)。第35周參與一個(gè)負(fù)載型金屬氧化物催化劑的合成實(shí)驗(yàn)，目標(biāo)是提高選擇性。我負(fù)責(zé)控制反應(yīng)釜的溫度曲線和攪拌速度，每天處理34個(gè)批次，用HPLC監(jiān)測(cè)中間體和目標(biāo)產(chǎn)物的比例。發(fā)現(xiàn)有個(gè)批次活性突然掉到15%，后來排查是氮?dú)獗Ｗo(hù)不純，里面混了氧氣，改用高純氮?dú)夂蠡謴?fù)到正常水平。第68周轉(zhuǎn)去支持工藝放大，用AspenPlus模擬5L實(shí)驗(yàn)室規(guī)模到100L中試規(guī)模的轉(zhuǎn)化過程，調(diào)整了流化床的氣速分布，模擬顯示壓降從0.8kPa降到0.5kPa，實(shí)際運(yùn)行驗(yàn)證也達(dá)標(biāo)。還參與了幾次技術(shù)討論會(huì)，聽老工程師分析動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)，他們用的數(shù)據(jù)處理方法挺有意思，比如用非線性回歸擬合反應(yīng)級(jí)數(shù)，精度比單純看圖表直觀。

4.實(shí)習(xí)成果與收獲

最終那個(gè)催化劑批次平均活性達(dá)到23.2%，比初始目標(biāo)高3.1%，其中兩個(gè)批次選擇性超過了85%，文獻(xiàn)報(bào)道的常見值也就80出頭。我整理的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)被組里用來更新了工藝包。最大的收獲是學(xué)會(huì)了怎么用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化多個(gè)變量，比如用DoE方法排了20組條件組合，省了純靠試錯(cuò)的時(shí)間。對(duì)連續(xù)流反應(yīng)器的理解也加深了，知道為什么工業(yè)上要追求微反應(yīng)器替代傳統(tǒng)加熱套。職業(yè)規(guī)劃上更清楚自己想往工藝開發(fā)方向發(fā)展，但意識(shí)到要補(bǔ)足工程制圖和項(xiàng)目管理這些短板。

5.問題與建議

實(shí)習(xí)期間發(fā)現(xiàn)幾個(gè)問題。一是部門內(nèi)部資料共享不太順暢，有時(shí)候需要等老員工把電子版手寫筆記整理出來，耽誤效率。二是安全培訓(xùn)偏理論，比如高風(fēng)險(xiǎn)反應(yīng)的應(yīng)急處置演練機(jī)會(huì)少。三是給我的任務(wù)有時(shí)候要求不夠具體，比如讓優(yōu)化反應(yīng)條件但沒說評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。建議可以建個(gè)內(nèi)部知識(shí)庫，把典型實(shí)驗(yàn)SOP和故障案例都上傳，安全部門多搞點(diǎn)實(shí)操培訓(xùn)，分配任務(wù)時(shí)最好附帶KPI，對(duì)新人更有幫助。崗位匹配度上，初期覺得操作工位重復(fù)性高，但后來明白所有研發(fā)都是從動(dòng)手開始，現(xiàn)在反而覺得挺踏實(shí)。

三、總結(jié)與體會(huì)

1.實(shí)習(xí)價(jià)值閉環(huán)

這8周，從7月1日第一次進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室懵懵懂懂到現(xiàn)在8月31日離開時(shí)能獨(dú)立搭建小型反應(yīng)裝置，感覺像坐了趟直通車。當(dāng)初去實(shí)習(xí)就是想看看課本上的間歇反應(yīng)器在工業(yè)化場(chǎng)景怎么控制，現(xiàn)在清楚得很，實(shí)際操作要考慮的因素多得多，比如反應(yīng)器壁效應(yīng)、傳質(zhì)限制，這些在實(shí)驗(yàn)室小玻璃瓶里根本體會(huì)不到。記得第6周調(diào)試流化床反應(yīng)器時(shí)，連續(xù)3天溫度曲線都不穩(wěn)定，差點(diǎn)超溫，當(dāng)時(shí)急得滿頭大汗，最后通過調(diào)整惰性粒子配比才搞定。這種壓力下解決問題的心得，比單純做套題有用太多了。把理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為可重復(fù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，比如那個(gè)催化劑活性從22.8%提升到23.4%，每提高0.1%都意味著產(chǎn)率增加，這種量化成果的感覺很真實(shí)。

2.職業(yè)規(guī)劃聯(lián)結(jié)

對(duì)我來說，這次實(shí)習(xí)像把職業(yè)規(guī)劃從模糊概念具體化了。之前覺得研發(fā)工程師就是坐辦公室畫分子模型，現(xiàn)在明白動(dòng)手能力同樣關(guān)鍵。比如我負(fù)責(zé)的批次篩選，通過調(diào)整合成路線的步驟順序，把雜質(zhì)生成路徑從3條減少到1條，雖然只提升純度2.3%，但老員工說這種優(yōu)化累積起來很可觀。這讓我想起之前看過的行業(yè)報(bào)告，未來精細(xì)化工領(lǐng)域?qū)δ芙Y(jié)合實(shí)驗(yàn)和模擬的復(fù)合型人才需求很大。所以下學(xué)期打算啃完《化工過程模擬與優(yōu)化》，順便考個(gè)注冊(cè)化學(xué)工程師基礎(chǔ)考試的試水，感覺這些經(jīng)歷都能在簡(jiǎn)歷上加分。

3.行業(yè)趨勢(shì)展望

在實(shí)習(xí)中觀察到幾個(gè)行業(yè)大方向。一是連續(xù)流技術(shù)確實(shí)在推廣，但我的單位老線子還是以傳統(tǒng)釜式反應(yīng)為主，可能成本和兼容性是顧慮。有一次跟設(shè)備部聊天，他們正在研究用陶瓷膜替代傳統(tǒng)分離單元，說能省30%能耗，這種技術(shù)迭代讓我覺得化學(xué)工程就是個(gè)不斷用新手段解決老問題的行業(yè)。二是綠色化學(xué)越來越重要，我參與的課題就要求溶劑回收率大于99%，之前覺得苛刻，現(xiàn)在看環(huán)保稅和碳交易是實(shí)打?qū)嵉某杀?，企業(yè)不得不投入。這種變化讓我覺得，以后做研發(fā)不能只盯著效率，安全環(huán)保指標(biāo)可能更難滿足。

4.心態(tài)轉(zhuǎn)變

最明顯的變化是心態(tài)，以前做實(shí)驗(yàn)失敗就心態(tài)爆炸，現(xiàn)在明白研發(fā)哪有不試錯(cuò)的。有一次合成失敗，師兄讓我重新跑原始條件對(duì)照，結(jié)果發(fā)現(xiàn)是稱量時(shí)手抖了0.1克原料，這種細(xì)節(jié)在學(xué)生時(shí)代完全忽略?，F(xiàn)在反而喜歡這種刨根問底的感覺，覺得責(zé)任感也上來了。比如實(shí)習(xí)最后寫總結(jié)報(bào)告，我主動(dòng)幫師兄核對(duì)了幾十張圖譜數(shù)據(jù)，雖然只是小活，但感覺跟團(tuán)隊(duì)融合得更好。這種從被動(dòng)接受任務(wù)到主動(dòng)分擔(dān)的心態(tài)，可能是從學(xué)生到職場(chǎng)人最大的坎兒。

四、致謝

1.

感謝XX化工企業(yè)給我這次實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)