化學(xué)工程與工藝化工研發(fā)公司化工工藝工程師實習(xí)報告一、摘要

2023年7月10日至2023年9月5日，我在一家化工研發(fā)公司擔(dān)任化工工藝工程師實習(xí)生。核心工作成果包括完成某精細(xì)化工產(chǎn)品合成路線優(yōu)化，將反應(yīng)收率從62%提升至78%，并設(shè)計一套小型中試反應(yīng)釜流程，使生產(chǎn)周期縮短至4.5小時。期間應(yīng)用AspenPlus軟件模擬5種工藝參數(shù)組合，驗證最佳操作窗口為溫度180℃、壓力2.5MPa、催化劑用量10wt%。提煉出多因素正交實驗與響應(yīng)面法結(jié)合的工藝參數(shù)尋優(yōu)方法論，可推廣至類似體系開發(fā)。

二、實習(xí)內(nèi)容及過程

1.實習(xí)目的

希望通過實踐了解化工工藝工程師的實際工作，把學(xué)校學(xué)的傳遞單元操作、反應(yīng)工程、化工設(shè)計這些玩意兒跟真家伙對上號，看看理論在工業(yè)界怎么落地，順便摸摸看這個方向到底喜不喜歡。

2.實習(xí)單位簡介

我實習(xí)那家公司是干精細(xì)化工研發(fā)的，專攻小分子合成路線，有挺大的中試車間，搞各種新產(chǎn)品的工藝開發(fā)和小試放大。團(tuán)隊不大，但每個人都挺忙的，工程師基本都在現(xiàn)場跟著設(shè)備轉(zhuǎn)，從實驗室小試到中試放大都是自己上手。

3.實習(xí)內(nèi)容與過程

開始那陣子主要是跟著導(dǎo)師看他們搞一個新產(chǎn)品的工藝包，這個產(chǎn)品是做某家大客戶定制的，路線比較舊，收率不高，客戶催得急。導(dǎo)師讓我先用AspenPlus搭個流程模擬，把物料衡算和能量衡算捋順。我自己折騰了大概兩周，把反應(yīng)、分離這些單元都建起來，試了5種工藝參數(shù)組合，溫度從160到190度，壓力從2到3兆帕，催化劑用量也變來變?nèi)?，最后發(fā)現(xiàn)180度、2.5兆帕、10wt%的催化劑效果最好，收率能到78%，比原來62%的提升挺明顯。導(dǎo)師還讓我參與了一個中試反應(yīng)釜的設(shè)計，主要是流體動力學(xué)這塊，用Fluent算了一下攪拌槳的轉(zhuǎn)速和功率，最后確定下來用六葉渦輪槳，轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)每分鐘，總算沒把釜體搞穿。

還有件事挺有意思，他們之前小試用的是間歇釜，中試想改成連續(xù)流，我跟著他們跑了好幾次現(xiàn)場，看他們怎么排殘液、換物料，還學(xué)了點(diǎn)取樣和分析的小技巧，比如氣相色譜怎么標(biāo)定，怎么判讀譜圖。過程中遇到好幾次問題，比如一次反應(yīng)釜加熱不均勻，一邊溫度高一邊低，最后發(fā)現(xiàn)是加熱盤管里有雜質(zhì)堵住了，得用高壓水槍清理。還有一次是出料時堵塞，原來是濾網(wǎng)上結(jié)垢了，得定期酸洗。這些活兒雖然技術(shù)含量不高，但確實挺鍛煉人。

4.實習(xí)成果與收獲

主要成果就是那個Aspen模擬確定了最佳工藝窗口，還有參與設(shè)計的中試反應(yīng)釜參數(shù)被最終采納了。個人感覺最大的收獲是知道怎么把理論跟實踐連起來，以前覺得傳遞單元操作就是背公式，現(xiàn)在明白怎么用這些知識解決實際問題，比如怎么設(shè)計換熱器能效率最高，怎么選反應(yīng)器能讓混合最均勻。還有就是學(xué)到了不少實驗設(shè)計的方法，正交實驗和響應(yīng)面法結(jié)合用起來挺順手，能快速找到最優(yōu)條件，省了不少試錯時間。

5.問題與建議

有件事我覺得挺別扭的，就是公司管理上有點(diǎn)亂，項目文檔啥的都沒系統(tǒng)管理，每次找資料都要導(dǎo)師或者隔壁組的人幫忙找，效率挺低。另外培訓(xùn)機(jī)制也不咋地，都是讓人自個兒摸索，沒啥系統(tǒng)性的培訓(xùn)，特別是安全這塊，就開了次會，但很多細(xì)節(jié)都沒講清楚。崗位匹配度上吧，感覺我學(xué)的多相流什么的用得挺少，大部分時間都在搞反應(yīng)和分離，要是能接觸點(diǎn)過程控制或者自動化會更好。

建議的話，公司可以考慮搞個電子文檔管理系統(tǒng)，把項目資料都放那兒，方便查找。安全這塊兒得加強(qiáng)，比如定期搞點(diǎn)應(yīng)急演練，還有搞個新員工手冊，把操作規(guī)程、安全注意事項都寫明白。要是能安排我們跟著自動化團(tuán)隊或者控制工程師實習(xí)幾天就更好了，至少讓我知道這行除了工藝還有啥別的活兒干。

三、總結(jié)與體會

1.實習(xí)價值閉環(huán)

這8周，從2023年7月10日到9月5日，感覺像是把學(xué)校幾年學(xué)的知識掰開了揉碎了用了一遍。當(dāng)初去的時候只想看看工廠到底啥樣，現(xiàn)在回頭看，收獲遠(yuǎn)不止于此。那個用AspenPlus模擬5種參數(shù)組合找最佳工藝窗口的經(jīng)歷，讓我真真切切感受到理論聯(lián)系實際的魅力，以前背的傳遞現(xiàn)象方程式，現(xiàn)在知道怎么算對流傳熱系數(shù)，怎么影響反應(yīng)速率了。參與設(shè)計的中試反應(yīng)釜雖然只是做參數(shù)選型，但知道怎么根據(jù)P&ID圖和物料性質(zhì)考慮設(shè)備選型，這比單純看書強(qiáng)多了。實習(xí)就像把知識轉(zhuǎn)化成了技能，感覺之前學(xué)的那些東西都沒白費(fèi)，形成了一個從理論到實踐再回到深化理解的閉環(huán)。

2.職業(yè)規(guī)劃聯(lián)結(jié)

這段經(jīng)歷讓我更清楚自己未來想干啥了。以前對工藝工程師這個崗位的理解比較模糊，現(xiàn)在跟著導(dǎo)師跑現(xiàn)場，看他們怎么解決設(shè)備問題，怎么跟生產(chǎn)對接，覺得挺有意思的。特別是看到那個加熱不均的問題，最后是靠排查加熱盤管解決的，這讓我意識到工藝工程師不光要懂化學(xué)反應(yīng)，還得懂設(shè)備、懂操作。以后學(xué)習(xí)可能會更側(cè)重于反應(yīng)工程和過程intensification這塊，感覺前景挺大的。也考慮過考個注冊化工工程師啥的，先把基礎(chǔ)打牢，以后工作后再考也行?？偟膩碚f，這次實習(xí)讓我對職業(yè)規(guī)劃有了更具體的想法，不再是空想。

3.行業(yè)趨勢展望

在實習(xí)過程中，能感覺到現(xiàn)在化工行業(yè)挺強(qiáng)調(diào)綠色化和智能化。導(dǎo)師說的那個產(chǎn)品收率提升項目，就是客戶要求更環(huán)保的路線，少用點(diǎn)溶劑，減少廢物產(chǎn)生。他們還在搞連續(xù)流反應(yīng)器，說比間歇釜效率高，自動化程度也高，以后可能替代更多傳統(tǒng)工藝。這讓我意識到，以后搞化工工藝，光會傳統(tǒng)間歇反應(yīng)不夠看了，還得懂點(diǎn)連續(xù)流技術(shù)，會點(diǎn)自動化控制，甚至要懂點(diǎn)人工智能怎么用在工藝優(yōu)化上。行業(yè)變化挺快的，學(xué)校教的東西可能剛學(xué)完就有點(diǎn)過時了，所以必須得持續(xù)學(xué)習(xí)，關(guān)注行業(yè)動態(tài)，比如多看些AI+化工、綠色化工相關(guān)的論文和展會，才能跟上節(jié)奏。

4.心態(tài)轉(zhuǎn)變與未來行動

最大的變化還是心態(tài)吧，以前在學(xué)校犯錯可以隨便改，現(xiàn)在在實習(xí)單位，一個參數(shù)選錯了，導(dǎo)師都得提醒，甚至可能影響實際生產(chǎn)。這種感覺挺奇妙的，突然覺得自己肩上有點(diǎn)責(zé)任了。比如那個Aspen模擬，參數(shù)稍微一調(diào)，收率差別就挺大，得特別小心?？箟耗芰σ插憻捔它c(diǎn)，比如設(shè)計反應(yīng)釜那會兒，導(dǎo)師天天催進(jìn)度，還得自己想辦法解決計算中的問題，現(xiàn)在想想還挺刺激的。未來打算把這次實習(xí)用到的Aspen和Fluent再自學(xué)深點(diǎn)，爭取把模擬技能練得更熟練，以后找工作或者考研都加分。還有那個正交實驗和響應(yīng)面法，感覺挺實用的，打算回頭把相關(guān)的書籍再看一遍，把方法論吃透?？傊?，這次實習(xí)讓我從一個懵懵懂懂的學(xué)生，向一個稍微有點(diǎn)clue的準(zhǔn)職場人轉(zhuǎn)變了，接下來要做的就是把這次的經(jīng)驗變成自己的資本。

四、致謝

1.

感謝實習(xí)單位給我提供了這次實踐