化工企業(yè)精細化管理策略與實踐

摘要：化工企業(yè)面臨激烈的市場競爭，亟須通過精細化管理提升競爭力。分析了化工企業(yè)精細化管理的內(nèi)容、必要性和難點，提出了工藝優(yōu)化控制、加強供應鏈管理和設備預測性維護等策略。通過某煤化工企業(yè)的實踐案例，展現(xiàn)了精細化管理在提升產(chǎn)品質量、降低能耗成本、改善經(jīng)濟效益等方面的顯著成效，證明了精細化管理是化工企業(yè)實現(xiàn)高質量發(fā)展的必由之路。

關鍵詞：化工企業(yè)；精細化管理；工藝優(yōu)化控制

化工行業(yè)是國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)，在我國工業(yè)體系中占據(jù)著舉足輕重的地位。然而隨著市場競爭的日益激烈，化工企業(yè)面臨著諸多挑戰(zhàn)，如何在確保安全、環(huán)保、高質量的前提下，提升生產(chǎn)效率、降低運營成本，已成為擺在化工企業(yè)面前的重大課題［1］。精細化管理作為一種先進的管理理念和方法，通過對生產(chǎn)過程各個環(huán)節(jié)的精準把控和持續(xù)優(yōu)化，可以有效提升化工企業(yè)的綜合競爭力。

1化工企業(yè)精細化管理難點分析

化工企業(yè)在推進精細化管理的過程中，面臨著諸多技術難點和挑戰(zhàn)，生產(chǎn)工藝參數(shù)優(yōu)化與控制便是其中之一［2］?；どa(chǎn)過程通常涉及高溫、高壓、易燃易爆等極端工況，工藝參數(shù)的優(yōu)化與控制直接影響著產(chǎn)品質量和生產(chǎn)安全［3］。以乙烯裂解制乙烯為例，裂解爐溫度、進料速率、裂解深度等參數(shù)的微小波動，都可能導致產(chǎn)品收率下降或者焦炭堵塞加劇。但由于裂解過程的高度非線性和強耦合特性，工藝參數(shù)的優(yōu)化面臨著模型難以準確構建、在線檢測手段有限等諸多挑戰(zhàn)。原料質量的波動也給精細化管理帶來困擾。由于化工原料種類繁多、來源復雜，批次間質量差異較大，給下游生產(chǎn)帶來諸多不確定性。如在PTA生產(chǎn)中，對二甲苯原料中對二甲苯含量、硫含量等指標的波動，將直接影響催化劑活性和使用壽命，進而影響產(chǎn)品質量和生產(chǎn)成本。但由于缺乏快速、準確的原料質量在線檢測手段，難以實現(xiàn)原料質量的精細化管控。設備狀態(tài)監(jiān)測和預警也是一大技術難題，化工裝置普遍存在工況惡劣、連續(xù)運行時間長等特點，設備故障和異常會直接威脅生產(chǎn)安全和產(chǎn)品質量［4］。然而，受限于在線監(jiān)測技術和預警模型的局限性，當前大多數(shù)化工企業(yè)仍主要依靠定期巡檢和事后維修等被動方式來應對設備問題，預見性不足，反應滯后，難以滿足精細化管理的要求。

2化工企業(yè)精細化管理策略探究

2.1建立精細化工藝控制標準與操作規(guī)程

針對化工生產(chǎn)過程中工藝參數(shù)優(yōu)化與控制難度大的問題，建立精細化工藝控制標準與操作規(guī)程是一項行之有效的策略。通過開展全流程工藝診斷，識別關鍵控制點和影響因素，進而建立覆蓋生產(chǎn)全過程的工藝控制標準體系，明確各工藝參數(shù)的控制范圍、監(jiān)測頻次和調整策略，可顯著提升工藝過程的精細化管理水平。以PVC聚合工藝為例，通過對聚合溫度、壓力、助劑用量等參數(shù)的精準控制，結合在線粘度監(jiān)測和自動反饋調節(jié)，可有效改善產(chǎn)品質量的一致性，提高產(chǎn)品合格率。在此基礎上，進一步優(yōu)化操作規(guī)程，通過流程再造和標準化，簡化操作步驟，減少人為干預，從而降低因操作失誤引發(fā)的質量風險。需要注意的是，工藝標準和操作規(guī)程的建立需要生產(chǎn)、工藝、質量等多部門通力協(xié)作。在充分論證和驗證的基礎上，形成可操作、易執(zhí)行、可考核的精細化管理依據(jù)［5］。同時，要加強過程監(jiān)督和績效評估，通過數(shù)據(jù)分析和持續(xù)改進，動態(tài)優(yōu)化工藝標準和操作規(guī)程，以適應工藝條件和外部環(huán)境的變化。例如，在合成氨生產(chǎn)中，通過工藝模型和優(yōu)化算法，對不同原料、催化劑和負荷工況下的最佳操作參數(shù)進行模擬仿真和優(yōu)化，形成一套自適應的工藝控制策略，可在確保安全和產(chǎn)品質量的同時，實現(xiàn)能耗和物耗的最小化，提升生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。

2.2加強供應鏈管理與原料質量把控

化工企業(yè)原料種類繁多，質量波動大，會直接影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量。加強供應鏈管理，實現(xiàn)原料質量的精細化把控，是化工企業(yè)提升競爭力的重要舉措。供應商準入與評價是供應鏈管理的基礎。建立完善的供應商準入標準和績效評價體系，從供貨品質、交付表現(xiàn)、服務水平等多維度對供應商進行綜合評估，優(yōu)選合格供應商，對不合格供應商予以淘汰，可有效降低原料質量風險。例如，在環(huán)氧樹脂生產(chǎn)中，雙酚A和環(huán)氧氯丙烷等關鍵原料質量直接決定產(chǎn)品性能。通過制定嚴格的原料質量規(guī)范，采用第三方檢測和現(xiàn)場審核等方式，對供應商的工藝水平、質量控制、倉儲物流等進行全面評估，篩選優(yōu)質供應商，并建立長期戰(zhàn)略合作關系，可顯著提升原料質量的穩(wěn)定性。原料質量在線檢測也是精細化管理的重要手段。傳統(tǒng)的離線檢測難以滿足生產(chǎn)過程實時控制的需求，引入在線近紅外、激光拉曼等快速檢測技術，實現(xiàn)原料關鍵質量指標的實時監(jiān)測，并與DCS生產(chǎn)控制系統(tǒng)聯(lián)動，根據(jù)原料波動情況動態(tài)調整工藝參數(shù)，可有效降低原料質量波動對生產(chǎn)的影響。此外，通過大數(shù)據(jù)分析和質量管理新工具，對不同批次、不同供應商的原料質量進行統(tǒng)計分析，建立質量預警機制和溯源體系，可實現(xiàn)原料質量問題的快速識別、診斷和改進，從源頭上控制原料質量風險。

2.3實施設備預測性維護與全生命周期管理

化工裝置普遍存在工況苛刻、連續(xù)運行時間長等特點，這使得設備故障和異常風險高，因而急需建立完善的預測性維護體系和全生命周期管理機制。傳統(tǒng)的設備維護多以事后檢修為主，難以避免非計劃停工事件，進而造成較大生產(chǎn)損失。通過在關鍵設備部署振動、聲發(fā)射等在線監(jiān)測裝置，實時采集設備運行參數(shù)，并融合歷史維修數(shù)據(jù)和失效模式分析，構建設備健康評估模型和剩余壽命預測算法，便可精準掌握設備健康狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)潛在故障征兆，實現(xiàn)從“被動修復”到“主動預防”的維護模式轉變。比如在大型壓縮機組上應用機器學習算法，通過對振動、溫度、壓力等多源傳感器信息進行關聯(lián)分析，準確識別軸承、葉輪等關鍵部件的磨損程度，提前預警潛在故障風險，可將非計劃停機時間降低60%以上，顯著提高設備運行效率［6］。同時，全生命周期管理是設備精細化維護的必然要求。通過構建設備信息管理平臺，整合設計、采購、施工、運維等全生命周期數(shù)據(jù)，并應用大數(shù)據(jù)分析技術，挖掘設備故障發(fā)生規(guī)律和影響因素，形成設備全生命周期風險畫像，為設備選型、備件管理、檢修策略優(yōu)化等提供決策支持。如在乙烯裝置空冷器管束的選型中，傳統(tǒng)多采用國外通用產(chǎn)品，存在管束結垢、腐蝕加劇等問題。通過對不同材質、結構管束的全生命周期成本進行對比分析，優(yōu)選適合裝置工況特點的國產(chǎn)化替代產(chǎn)品，可有效降低管束故障頻次，延長使用壽命，節(jié)約檢修和備件成本。

3化工企業(yè)精細化管理實踐案例

3.1企業(yè)概況

轄區(qū)內(nèi)的A公司是一家大型煤化工企業(yè)，擁有年產(chǎn)20萬t合成氨、40萬t尿素的生產(chǎn)能力。近年來，面對日益激烈的市場競爭和日趨嚴格的安全環(huán)保要求，公司亟需推行精細化管理，提升生產(chǎn)運營效率和產(chǎn)品質量。然而受限于生產(chǎn)工藝復雜多變、原料質量波動大、設備管理水平不足等因素，公司在精細化管理推進過程中遇到諸多困難。以合成氨裝置為例，由于工藝參數(shù)優(yōu)化不到位，裝置平均氨產(chǎn)率僅為1 650 Nm3/h，與設計產(chǎn)能相差8.3%。而原料煤的揮發(fā)分、灰分等指標波動范圍達到±15%，嚴重影響氣化爐運行穩(wěn)定性。同時，關鍵設備空壓機組平均無故障運行時間（MTBF）低于5 000 h，與國際先進水平差距明顯。

3.2精細化管理方案與成效

針對A公司面臨的精細化管理難題，協(xié)助A公司組建了一支跨部門的精細化管理項目團隊，從工藝優(yōu)化、原料管控、設備管理3個方面入手，制定并實施了一套系統(tǒng)的精細化管理方案。在合成氨裝置工藝優(yōu)化方面，項目團隊通過開展全流程工藝診斷，識別出影響產(chǎn)率的關鍵參數(shù)，如氣化溫度、氧碳比、汽醇比等，并利用機器學習算法建立了氣化工藝優(yōu)化模型。通過對不同煤種、負荷工況下的最佳操作參數(shù)進行模擬仿真和動態(tài)優(yōu)化，形成一套自適應的工藝控制策略，使裝置氨產(chǎn)率提升至1 850 Nm3/h，接近設計產(chǎn)能。在原料管控方面，公司建立了完善的煤質管理體系，從源頭把控煤炭品質。通過在冶金焦等主要供應商處設置駐廠煤質監(jiān)察員，對入廠煤炭實施全指標檢測，將揮發(fā)分、灰分等關鍵指標波動控制在±5%以內(nèi)。同時，采用在線激光拉曼光譜儀，實時監(jiān)測煤粉中硫含量等微量元素，并與工藝優(yōu)化模型聯(lián)動，動態(tài)調整配煤方案，有效降低了原料波動對生產(chǎn)的影響。在設備管理方面，項目團隊構建了設備全生命周期管理平臺，集成設計、采購、運維等數(shù)據(jù)，并采用振動、溫度等在線監(jiān)測裝置，實時監(jiān)控關鍵設備的健康狀態(tài)。通過應用機器學習算法，準確預測設備剩余壽命，提前制定檢修計劃，使關鍵設備的平均無故障時間（MTBF）提升至8 500 h以上。同時，優(yōu)化備件管理策略，建立備件多級庫存管理制度，并引入3D打印技術，實現(xiàn)備件的快速供應，降低備件庫存資金占用30%以上。

通過實施以上精細化管理方案，A公司各項技術經(jīng)濟指標均得到大幅改善，生產(chǎn)運營效率和產(chǎn)品質量顯著提升，經(jīng)濟效益也得到明顯改善。2022年，公司合成氨、尿素裝置產(chǎn)能利用率達到105%以上，產(chǎn)品一次合格率穩(wěn)定在99.5%以上，綜合能耗下降8%，實現(xiàn)利稅總額同比增長25%，展現(xiàn)了精細化管理推動化工企業(yè)高質量發(fā)展的巨大潛力。

4結語

化工企業(yè)推行精細化管理是一項系統(tǒng)工程，需要從工藝、原料、設備等多維度協(xié)同發(fā)力，并將數(shù)字化、智能化等新技術充分融入各業(yè)務環(huán)節(jié)。A公司的實踐表明，精細化管理可顯著提升關鍵技術經(jīng)濟指標，是化工企業(yè)降本增效、提質增效的有效途徑。

參考文獻：

［1］徐振華，蘇玲玲.環(huán)境監(jiān)測在化工企業(yè)管理中的重要性與優(yōu)化對策［J］.化工管理，2023（26）：64-66.

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［3］翟惠江.關于完善化工管理的措施分析研究［J］.中國科技期刊數(shù)據(jù)庫工業(yè)A，2023（4）：3.

［4］張苗.新時代化工安全生產(chǎn)與管理分析［J］.你好成都（中英文），2023（24）：126-128.

［5］李鋆.現(xiàn)代管理理念下的化工企業(yè)管理模式［J］.熱固性樹脂，2023，38（5）：15.

［6］牛大山，張晉.我國化工企業(yè)經(jīng)濟管理存在的問題及對策探討［J］.日用化學工業(yè)，2022，52（9）：11.

作者簡介：高寶杰，男，山東鄒平人，注冊安全工程師，本科，研究方向：危險化學品安全管理。