化學(xué)工程研發(fā)部化工工藝實(shí)習(xí)生實(shí)習(xí)報(bào)告一、摘要2023年6月5日至8月22日，我在化學(xué)工程研發(fā)部擔(dān)任化工工藝實(shí)習(xí)生。通過參與新型催化劑合成工藝優(yōu)化，完成5組實(shí)驗(yàn)，將反應(yīng)轉(zhuǎn)化率從62%提升至78%，縮短工藝周期12小時(shí)。應(yīng)用AspenPlus軟件模擬3套生產(chǎn)流程，優(yōu)化能耗參數(shù)，使單位產(chǎn)品能耗降低8.3%。掌握反應(yīng)動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)分析方法，建立2個(gè)關(guān)鍵反應(yīng)速率模型，為后續(xù)放大實(shí)驗(yàn)提供理論依據(jù)。提煉出“分步調(diào)試參數(shù)迭代”的工藝優(yōu)化方法論，可應(yīng)用于同類復(fù)雜系統(tǒng)的效率提升。二、實(shí)習(xí)內(nèi)容及過程實(shí)習(xí)目的主要是把學(xué)校學(xué)的化工原理、反應(yīng)工程這些課程知識(shí)跟實(shí)際工作掛上鉤，看看工業(yè)化生產(chǎn)里那些細(xì)節(jié)跟書本上不一樣，順便熟悉下研發(fā)部的日常運(yùn)作。實(shí)習(xí)單位是家做精細(xì)化工產(chǎn)品的小公司，主要搞合成路線開發(fā)和工藝改進(jìn)，研發(fā)部不大，但設(shè)備挺全乎，反應(yīng)釜、精餾塔、分析儀器都用得上。6月5號(hào)到6月12號(hào)，跟著師傅熟悉了實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)范，然后開始接觸實(shí)際項(xiàng)目。第一個(gè)任務(wù)是參與新型催化劑的合成工藝優(yōu)化，他們之前搞的一個(gè)反應(yīng)轉(zhuǎn)化率一直上不去，大概就62%左右，工業(yè)上要求得到75%以上才行。我負(fù)責(zé)做實(shí)驗(yàn)，每天調(diào)著反應(yīng)溫度、壓力、投料配比這些參數(shù)，記錄下每次的產(chǎn)率和副產(chǎn)物分布?；瞬畈欢鄡芍軙r(shí)間，試了5組不同的條件組合，發(fā)現(xiàn)把反應(yīng)溫度從120攝氏度提到130攝氏度，催化劑用量減少5%，轉(zhuǎn)化率就能提升到78%，而且副產(chǎn)物減少了將近一半。這個(gè)過程挺磨人的，得特別細(xì)心，數(shù)據(jù)稍微有點(diǎn)偏差結(jié)果可能就完全不一樣。6月19號(hào)到7月15號(hào)，我開始用AspenPlus模擬一套他們的生產(chǎn)流程，主要是為了優(yōu)化能耗。之前這套流程能耗太高了，單位產(chǎn)品要消耗120度電，行業(yè)里差不多的也就90度左右。我花了將近一個(gè)月時(shí)間，把每個(gè)塔的進(jìn)料溫度、回流比、壓降這些參數(shù)都重新算了一遍，最后把能量集成的一些方法用進(jìn)去，比如利用反應(yīng)熱預(yù)熱原料，調(diào)整換熱網(wǎng)絡(luò)，最終模擬結(jié)果顯示單位產(chǎn)品能耗能降到108度電，省了12個(gè)點(diǎn)。雖然不是特別夸張，但跟師傅溝通后覺得還挺有價(jià)值的。實(shí)習(xí)里遇到的最大挑戰(zhàn)是7月8號(hào)那會(huì)兒，調(diào)試一個(gè)連續(xù)反應(yīng)釜的時(shí)候，數(shù)據(jù)對(duì)不上，實(shí)際反應(yīng)速率比模型預(yù)測的低不少。當(dāng)時(shí)挺急的，因?yàn)榈诙炀鸵o客戶匯報(bào)。后來師傅指點(diǎn)我說得看看混合效果，我重新檢查了攪拌器的轉(zhuǎn)速和槳葉角度，發(fā)現(xiàn)是攪拌功率沒調(diào)到位，功率太低導(dǎo)致反應(yīng)物沒充分混合，結(jié)果反應(yīng)效率就上不去了。這下才明白，理論模型再好也得考慮實(shí)際操作中的傳質(zhì)傳熱問題，不能完全照搬。這下算是把反應(yīng)工程里那些流動(dòng)模型、混合效果這些概念理解深了點(diǎn)。8月初參與了一個(gè)小試放大項(xiàng)目，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)一套取樣和在線分析系統(tǒng)。他們之前的老方法得停反應(yīng)取樣，既費(fèi)時(shí)間又影響產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。我根據(jù)分餾塔和反應(yīng)釜的操作特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了多點(diǎn)取樣和近紅外光譜在線監(jiān)測方案，把分析頻率從每天一次提高到每兩小時(shí)一次，數(shù)據(jù)看起來波動(dòng)小多了。雖然最后沒機(jī)會(huì)看到中試結(jié)果，但師傅說這個(gè)思路挺可行的。實(shí)習(xí)期間也發(fā)現(xiàn)單位管理上有點(diǎn)問題，比如實(shí)驗(yàn)記錄本大家用著不太規(guī)范，有時(shí)候得自己花時(shí)間整理別人的數(shù)據(jù)；培訓(xùn)機(jī)制也一般，都是師傅帶著，沒什么系統(tǒng)性的培訓(xùn)材料。另外，崗位匹配度上感覺我學(xué)的多相流那些知識(shí)用得不多，大部分時(shí)間都在做實(shí)驗(yàn)和模型計(jì)算，如果能有更多機(jī)會(huì)接觸實(shí)際設(shè)備操作就好了。建議他們可以搞個(gè)新員工操作手冊(cè)，把安全規(guī)范、常用設(shè)備操作這些編個(gè)手冊(cè)，省得每次都得重復(fù)教；另外可以搞些跨部門輪崗，比如讓我去生產(chǎn)部待一兩天，這樣對(duì)工藝的理解會(huì)深不少。三、總結(jié)與體會(huì)這8周在研發(fā)部的經(jīng)歷，感覺像是把書里那些抽象的原理和公式具象化了。從6月5號(hào)開始接觸實(shí)際項(xiàng)目，到8月22號(hào)結(jié)束，我參與的兩個(gè)小項(xiàng)目都讓我對(duì)化工工藝的理解不止停留在理論上。新型催化劑合成工藝優(yōu)化，把轉(zhuǎn)化率從62%提到78%這個(gè)結(jié)果，雖然不算顛覆性，但每次看到數(shù)據(jù)進(jìn)步一點(diǎn)點(diǎn)，那種成就感挺真實(shí)的。用AspenPlus做流程模擬，把能耗從120度電/噸產(chǎn)品降到108度電，這個(gè)過程中反復(fù)調(diào)整參數(shù)、核對(duì)物理化學(xué)性質(zhì)數(shù)據(jù)，讓我明白工藝優(yōu)化沒那么多捷徑，得靠耐心和細(xì)致。這些具體的數(shù)據(jù)和案例，現(xiàn)在回想起來，比學(xué)校里做的任何虛擬仿真都來得深刻。這次實(shí)習(xí)讓我真切感受到，書本上的知識(shí)怎么落地，得考慮太多實(shí)際因素。比如反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型很好，但實(shí)際操作中攪拌效果、物料分布這些都會(huì)影響最終結(jié)果。7月8號(hào)調(diào)試反應(yīng)釜遇到瓶頸那會(huì)兒，急得團(tuán)團(tuán)轉(zhuǎn)，后來師傅一指點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)是攪拌功率沒調(diào)對(duì)，這才明白理論聯(lián)系實(shí)際有多重要。這種從困惑到找到癥結(jié)再解決問題的過程，現(xiàn)在想想還挺寶貴的經(jīng)歷。它讓我對(duì)化工工藝的理解從“知道應(yīng)該怎么做”變成“明白為什么這么做”，這種思維轉(zhuǎn)變是以前學(xué)習(xí)給不了的。對(duì)我職業(yè)規(guī)劃的影響挺直接的。以前覺得做研發(fā)挺好，現(xiàn)在更清楚研發(fā)工作需要極強(qiáng)的責(zé)任心和抗壓能力。8周時(shí)間，我處理過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，做過流程模擬，也遇到過問題被卡住，這些經(jīng)歷讓我對(duì)工作的復(fù)雜性和挑戰(zhàn)性有了更實(shí)際的認(rèn)知。未來學(xué)習(xí)上，我打算重點(diǎn)深化反應(yīng)工程和多相流傳遞這些知識(shí)，畢竟這些是工藝開發(fā)的核心。另外，這次實(shí)習(xí)也讓我意識(shí)到，過程模擬和數(shù)據(jù)分析能力的重要性，可能接下來要考慮考個(gè)AspenPlus或者M(jìn)ATLAB相關(guān)的認(rèn)證，至少讓簡歷上有點(diǎn)東西?？粗I(yè)化生產(chǎn)里那些精密的控制和優(yōu)化的過程，再結(jié)合現(xiàn)在行業(yè)里講的綠色化學(xué)、智能化制造這些趨勢(shì)，感覺未來化工工藝發(fā)展方向還是挺有前景的。比如他們現(xiàn)在推的新催化劑，目標(biāo)就是提高選擇性、降低能耗，這跟現(xiàn)在說的可持續(xù)發(fā)展理念挺契合。雖然這次實(shí)習(xí)時(shí)間短，但至少讓我