化學(xué)工程與工藝化工企業(yè)研發(fā)實(shí)習(xí)生實(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)部門擔(dān)任化工工藝研發(fā)實(shí)習(xí)生。期間，參與新型催化材料的性能測試，完成12批次實(shí)驗(yàn)，記錄并分析數(shù)據(jù)236組，優(yōu)化反應(yīng)溫度參數(shù)從180℃降至165℃，使產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率提升12%；運(yùn)用AspenPlus軟件模擬工藝流程，建立3套仿真模型，誤差控制在3%以內(nèi)。通過實(shí)踐掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集與處理方法，驗(yàn)證了小規(guī)模實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)工業(yè)化生產(chǎn)的指導(dǎo)意義，形成了一套基于實(shí)驗(yàn)?zāi)M優(yōu)化的閉環(huán)研發(fā)方法論，可直接應(yīng)用于后續(xù)課程設(shè)計(jì)或項(xiàng)目開發(fā)。

二、實(shí)習(xí)內(nèi)容及過程

1實(shí)習(xí)目的

想著畢業(yè)了能進(jìn)工廠，就想著早點(diǎn)感受下企業(yè)里是怎么搞研發(fā)的，別光看書。就是想去看看書上學(xué)到的東西，比如反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、傳遞現(xiàn)象，在真實(shí)項(xiàng)目里怎么用，怎么解決實(shí)際問題。還想看看自己到底喜不喜歡這行，能不能適應(yīng)節(jié)奏。

2實(shí)習(xí)單位簡介

我去的那個(gè)單位，是做精細(xì)化工產(chǎn)品的，規(guī)模不算特別大，但研發(fā)投入挺重視的。團(tuán)隊(duì)不大，也就十來個(gè)人，分工挺靈活的，不像學(xué)校，老師一布置任務(wù)你就得干。研發(fā)這邊主要就是搞新產(chǎn)品合成路線，優(yōu)化現(xiàn)有工藝，還有搞催化方面的研究。

3實(shí)習(xí)內(nèi)容與過程

我來了之后，先跟著導(dǎo)師熟悉了下手頭幾個(gè)項(xiàng)目。導(dǎo)師負(fù)責(zé)一個(gè)新型催化劑的表征，讓我?guī)兔ε芤恍┗A(chǔ)合成實(shí)驗(yàn)。主要是做負(fù)載型催化劑，就是用活性組分負(fù)載到載體上。我負(fù)責(zé)的是調(diào)整載體種類和負(fù)載量，看哪個(gè)組合活性高。

具體來說，7月5號(hào)到7月20號(hào)，我花了兩周時(shí)間，做了12批次實(shí)驗(yàn)。每次都是按配方稱量原料，在馬弗爐里高溫處理，然后拿到實(shí)驗(yàn)室測試催化活性。我記錄了溫度、時(shí)間、投料量這些條件，還有產(chǎn)物的收率和選擇性。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)挺復(fù)雜的，有些批次結(jié)果波動(dòng)挺大，我就琢磨著是不是操作細(xì)節(jié)沒控制好，比如加料速度、溫度升溫曲線這些。后來發(fā)現(xiàn)，載體預(yù)處理沒做好，影響了比表面積，這倒是給我上了堂課。

7月21號(hào)到8月10號(hào)，我開始接觸工藝模擬。導(dǎo)師讓我用AspenPlus搭一個(gè)現(xiàn)有產(chǎn)品的工藝流程，主要是驗(yàn)證文獻(xiàn)里的一個(gè)改進(jìn)方案。我花了差不多兩周時(shí)間，把反應(yīng)器、分離單元都建進(jìn)去了。剛開始卡了好幾天，溶劑選擇不對(duì)，結(jié)果誤差特別大，跟實(shí)際值差了快5%。我就對(duì)著軟件說明書反復(fù)試，請(qǐng)教了師兄，最后把溶劑模型改了，還增加了能量衡算，最后誤差縮小到3%以內(nèi)。這個(gè)項(xiàng)目里用到了非理想混合物模型，對(duì)PVT關(guān)系理解更深了。

8月11號(hào)到8月25號(hào)，參與了另一個(gè)項(xiàng)目，是關(guān)于反應(yīng)精餾的。導(dǎo)師想優(yōu)化一個(gè)酯化反應(yīng)，減少副產(chǎn)物。我負(fù)責(zé)收集文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，整理了10篇相關(guān)論文，把反應(yīng)熱、平衡常數(shù)這些摘錄下來。然后導(dǎo)師讓我?guī)兔Ξ嬑锪虾馑惚?，算各種流股的組成。這個(gè)過程中發(fā)現(xiàn)，有些文獻(xiàn)里的數(shù)據(jù)不太一致，我就嘗試著用熱力學(xué)關(guān)聯(lián)式估算了一下，跟文獻(xiàn)值比對(duì)，誤差在10%左右，也能用了。

4實(shí)習(xí)成果與收獲

實(shí)習(xí)期間，我獨(dú)立完成了12批次催化劑合成實(shí)驗(yàn)，整理了實(shí)驗(yàn)報(bào)告，為導(dǎo)師提供了3組比較優(yōu)化的載體配方建議。用AspenPlus建立的工藝模擬模型，誤差控制在3%以內(nèi)，為后續(xù)放大提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。還整理了10篇關(guān)于反應(yīng)精餾的文獻(xiàn)綜述。最大的收獲是，感覺把課本里那些概念，比如反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、傳遞現(xiàn)象，跟實(shí)際操作聯(lián)系起來了。以前覺得抽象的東西，現(xiàn)在好像有點(diǎn)感覺了。而且，感覺工廠里解決問題的方式跟學(xué)校不一樣，實(shí)驗(yàn)失敗是常態(tài)，關(guān)鍵是怎么快速找到問題原因，調(diào)整條件。這種動(dòng)手能力和解決問題的能力，感覺比單純算題重要多了。

遇到的一個(gè)挑戰(zhàn)是，剛開始做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，數(shù)據(jù)波動(dòng)挺大的，我挺迷茫的，不知道問題出在哪。后來導(dǎo)師指點(diǎn)我說，要關(guān)注細(xì)節(jié)，比如溫度是不是真的達(dá)到了設(shè)定值，溶劑是不是加少了。我就買了支新的溫度計(jì)，實(shí)驗(yàn)前都標(biāo)定一下。還有一次用AspenPlus模擬，結(jié)果對(duì)不上，師兄讓我檢查單位，我就發(fā)現(xiàn)密度設(shè)錯(cuò)了，真是細(xì)節(jié)決定成敗。最后取得的成果就是，催化劑活性提高了12%，這個(gè)數(shù)據(jù)是跟之前的批次對(duì)比得出來的。模擬誤差降到3%以內(nèi)，也是跟文獻(xiàn)值和實(shí)際值反復(fù)比對(duì)才達(dá)到的。這段經(jīng)歷讓我明白，搞研發(fā)真的得有耐心，還得會(huì)動(dòng)手。

這段實(shí)習(xí)經(jīng)歷對(duì)我的職業(yè)規(guī)劃影響挺大的。以前覺得做研發(fā)就是坐辦公室畫圖，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)工廠里研發(fā)更接地氣，需要跟設(shè)備、生產(chǎn)緊密聯(lián)系。我可能更傾向于那種能實(shí)際動(dòng)手，解決現(xiàn)場問題的崗位。

5問題與建議

實(shí)習(xí)期間也發(fā)現(xiàn)了一些問題。比如，我們那個(gè)部門挺小的，就兩三個(gè)人，所以培訓(xùn)機(jī)制不太完善。我來了之后，好多東西都是導(dǎo)師手把手教的，比如一些儀器的操作，都沒系統(tǒng)地培訓(xùn)。另外，我感覺我的專業(yè)知識(shí)和實(shí)際需求還是有點(diǎn)脫節(jié)，比如流體力學(xué)這塊，書上學(xué)的是理論，但實(shí)際操作中，泵選型、管路布置這些，涉及的因素太多了，光靠課本知識(shí)不夠。

我建議，單位可以考慮搞點(diǎn)入職培訓(xùn)，至少把常用設(shè)備、安全規(guī)范、基本的操作流程講講。另外，學(xué)校在課程設(shè)置上，可以多結(jié)合實(shí)際案例，比如多講講工藝模擬、過程控制這些，跟我們以后要面對(duì)的工作關(guān)聯(lián)性強(qiáng)點(diǎn)。最好能搞點(diǎn)企業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，讓我們早點(diǎn)接觸實(shí)際項(xiàng)目。

三、總結(jié)與體會(huì)

1實(shí)習(xí)價(jià)值閉環(huán)

這8周，感覺像是把大學(xué)幾年學(xué)的知識(shí)，掰開了揉碎了，用在了實(shí)際項(xiàng)目里。從7月1號(hào)開始，我跟著導(dǎo)師做那個(gè)新型催化劑的實(shí)驗(yàn)，記得剛開始做第一批實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，數(shù)據(jù)波動(dòng)挺大的，轉(zhuǎn)化率只有58%，跟預(yù)想的差不少。我就對(duì)著數(shù)據(jù)反復(fù)琢磨，查文獻(xiàn)，調(diào)整載體比例和負(fù)載溫度，7月15號(hào)做的第二批，轉(zhuǎn)化率就提到了63%。8月10號(hào)，我參與用AspenPlus做工藝模擬，最初建的模型誤差有5%，看著那些對(duì)不上號(hào)的流股數(shù)據(jù)，挺著急的。后來我花了兩天時(shí)間，仔細(xì)核對(duì)每一個(gè)單元操作的熱力學(xué)設(shè)置，還請(qǐng)教了師兄關(guān)于非理想體系的處理方法，8月12號(hào)模型誤差縮小到3%以內(nèi)?，F(xiàn)在回頭看，感覺自己從一個(gè)只會(huì)背公式的學(xué)生，向一個(gè)能動(dòng)手、能解決問題的“準(zhǔn)工程師”轉(zhuǎn)變了。這8周，把理論、實(shí)踐、結(jié)果串聯(lián)起來了，形成了一個(gè)完整閉環(huán)，挺有價(jià)值的。

2職業(yè)規(guī)劃聯(lián)結(jié)

這次實(shí)習(xí)讓我更清楚地認(rèn)識(shí)到自己想做什么。以前對(duì)化工研發(fā)有點(diǎn)模糊的概念，現(xiàn)在接觸了實(shí)際項(xiàng)目，才知道研發(fā)不只是畫圖紙，還包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析、工藝優(yōu)化，甚至要考慮成本和安全生產(chǎn)。我發(fā)現(xiàn)自己在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和模擬建模方面有點(diǎn)興趣，也覺得自己做得還不錯(cuò)，比如那個(gè)AspenPlus模型，誤差控制到3%以內(nèi)，導(dǎo)師也給了我肯定。這讓我想得更明確了，以后讀書的時(shí)候，可能要更側(cè)重這方面的知識(shí)積累。我打算接下來先把專業(yè)軟件再深入研究一下，比如多學(xué)學(xué)ChemCAD，看看能不能報(bào)個(gè)過程模擬的線上課，把技能再深化點(diǎn)。感覺這段實(shí)習(xí)經(jīng)歷，會(huì)成為我簡歷上挺亮眼的一塊，至少說明我不是只會(huì)紙上談兵。

3行業(yè)趨勢展望

在實(shí)習(xí)過程中，也隱約感受到這個(gè)行業(yè)的一些變化。導(dǎo)師提到他們現(xiàn)在在做的一個(gè)項(xiàng)目，就是要開發(fā)更綠色、更高效的催化工藝，減少溶劑使用和廢物排放，這應(yīng)該是大趨勢吧。他們用的那種連續(xù)流反應(yīng)器，效率比傳統(tǒng)間歇釜高不少，但投資也大，操作要求也高。我感覺未來的化工研發(fā)，肯定更注重環(huán)保和智能化，光會(huì)傳統(tǒng)的反應(yīng)工程、分離工程可能不夠看了，還得懂點(diǎn)材料、點(diǎn)AI輔助設(shè)計(jì)這些。雖然我實(shí)習(xí)時(shí)間短，接觸面也有限，但確實(shí)感受到技術(shù)迭代挺快的。這讓我覺得，大學(xué)里學(xué)的知識(shí)必須得不斷更新，光靠學(xué)校教的是不夠的，得自己持續(xù)學(xué)，關(guān)注行業(yè)動(dòng)態(tài)。比如化工進(jìn)展、AIchem這些公眾號(hào)，以后得多看多關(guān)注。感覺心態(tài)上也有變化了，以前覺得解決問題就是找公式，現(xiàn)在明白很多時(shí)候得靠經(jīng)驗(yàn)、得試，還得有耐心，抗壓能力也得練練，畢竟工廠里不會(huì)每次都一帆風(fēng)順。

四、致謝

8周的實(shí)習(xí)時(shí)光說長不長，說短不短，但確實(shí)收獲挺多的。真心感謝這次實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)，讓我能接觸到實(shí)際的項(xiàng)目，知道了自己到底喜歡什么，擅長什么。

感謝導(dǎo)師，沒來之前覺得導(dǎo)師應(yīng)該挺嚴(yán)肅的，但實(shí)際上挺耐心，遇到問題就教我，給我方向，讓我知道自己哪方面做得不夠，怎么改進(jìn)。比如剛開始做實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)波動(dòng)大的時(shí)候，不是直接告訴我答案，而是引導(dǎo)我自己去找原因，這種感覺挺好的。

感謝一起工作的幾位同事，雖然接觸時(shí)間不長，但他們干活