1.1.1 行业概念

化学工业(chemicalindustry)、化学工程(chemicalengineering)、化学工艺(chemicaltechno-logy)都简称为化工,它们出现于不同历史时期，各有不同涵义，却又关系密切，相互渗透，具有连续性，并在其发展过程中被赋予新的内容。

人类早期的生活更多地依赖于对天然物质的直接利用,渐渐地这些物质的固有性能满足不了人类的需求，于是产生了各种加工技术，有意识有目的地将天然物质转变为具有多种性能的新物质，并且逐步在工业生产的规模上付诸实现。广义地说，凡运用化学方法改变物质组成或结构、或合成新物质的，都属于化学生产技术，也就是化学工艺，所得的产品被称为化学品或化工产品。早期生产化学品的是手工作坊，后演变为工厂，并逐渐形成一个特定的生产部门，即化学工业。随着生产力的发展，有些生产部门，如冶金、炼油、造纸、制革等，已作为独立的生产部门从化学工业中划分出来。当大规模石油炼制工业和石油化工蓬勃发展之后，以化学、物理学、数学为基础并结合其他工程技术，研究化工生产过程的共同规律，解决生产规模放大和大型化中出现的诸多工程技术问题的学科化学工程诞生并得到迅速地发展，从而将化学工业生产提高到一个新水平，从经验的或半经验的状态进入到理论和预测的新阶段。

化学工业分类

国际上比较公认的对化工行业分类方法如下：

无机化工

单质、酸类、碱类、无机盐、氧化物、气体、化学矿、其它;

有机化工

烃类、卤代烃、醇类、醚类、酚类、醌类、醛类、酮类、酯类、腈类、有机酸盐、有机酸、酸酐、胺及酰胺、硝基物、杂环类、碳水化合物、羧酸及衍生物、其它;

精细化工

中间体、原料药、颜料、胶粘剂、专用化学品、染料、食品及饲料添加剂、香精及香料、日用化学品、溶剂试剂、表面活性剂及助剂、油墨、其它;

化工设备

压力容器、制冷设备、反应器、储运设备、输送设备、管件阀门、干燥设备、实验设备、传热设备、传质设备、成型设备、粉碎设备、混合设备、分离设备、橡胶工业专用设备、塑料工业专用设备、仪器仪表、包装设备、辅助设备、环保设备、其它;

化肥农药

氮肥、磷肥、钾肥、复合肥、生物肥、其它化肥、除草剂、杀菌剂、杀虫剂、杀螨剂、杀鼠剂、植物生长调节剂、其它农药;

化学纤维

功能纤维、人造纤维、涤纶、锦纶、腈纶、氨纶、棉类、丙纶、维纶、切片、其它纤维;

塑料及制品

通用塑料、工程塑料、特种塑料、再生塑料、色母、废塑料、塑料薄膜、塑料管材、泡沫塑料、塑料容器、塑料包装制品、塑料工艺品、家用塑料制品、塑料建材、工农业用塑料制品、塑料制品、塑料机械设备、塑料加工、其它塑料;

橡胶及制品

天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、氟橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶、聚硫橡胶、氯醚橡胶、橡胶助剂、胶乳、橡胶辅料、橡胶制品、橡胶机械设备、橡胶加工、其它橡胶;

涂料

成膜物质、涂料助剂、颜料填料染料、涂料用溶剂、树脂用原材料、建筑涂料、汽车涂料、船舶涂料、装饰涂料、家具涂料、工业涂料、PU涂料、防腐涂料、通用涂料、特种涂料、涂料机械设备、涂料其它;

合成树脂

脲醛树脂、呋喃树脂、聚酰胺树脂、聚氨脂树脂、环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、不饱和聚酯树脂、离子交换树脂、氨基树脂、有机硅树脂、其他合成树脂;

化工废料

废橡胶、废塑料、废海绵、废尼龙、废催化剂、贵金属盐废料、其他废料;

其他

库存化工原料、库存化工设备、化工原料代理、化工设备代理、化工产品加工、玻璃加工、陶瓷加工、化工项目合作、二手化工设备、其他未分类。

1.1.2 行业特点

依据工艺流程特点化工过程划分为三类：

1.)连续流程型化工企业。其主要特征是物料从原料进入后连续经过反应、换热、分离、流体输送等各类化工环节，直至生成最后产品，如炼油、化肥、硝酸等企业即为典型的连续流程型化工企业。

2.)间歇生产型化工企业。主要特征是物料加入某个复式反应器后，按一定的工艺条件，并经历一定时间(在这一时间中往往没有物料流出)在达到某要求指标后，再排出物料进行后续加工过程。如制药过程的生物反应发酵罐，高分子化工中的聚合过程，涂料生产过程等，这一类企业通常是按一定批量，有间断、周期地进行生产，故又称为批处理过程。

3.)连续与间歇相结合的化工企业。连续与间歇相结合的化工企业是连续流程过程与间歇型流程二种兼有，并互相结合，如连续流加的混合搅拌反应釜(CSTR)、煤造气炉、煤焦炉制气与联产甲醇等工艺。

化工生产过程主要基于连续生产过程，包含复杂的化学反应过程，产品加工是连续进行，不能中断的，工艺过程的加工顺序一般是固定不变的，产品生产按照相对固定的工艺加工线路，通过一系列设备和生产装置加工进行的，生产过程的刚性较强，物料流、能量流、信息流始终连续不间断地贯穿于整个生产过程，能量流在生产过程中交错使用，物料流需要循环、反复加工等生产特点使得生产装置间存在十分严重的耦合作用，且生产过程一般在高温、高压、低温、真空、易燃、易爆、有毒等苛刻的环境下运行，生产过程经常受到原料供应量、原料组份的变化、成品市场需求变化等干扰因素的影响，需要改变生产负荷，甚至需要调整生产过程的结构。生产过程具有明显的经济效益倍增特性，不合格的产品以及超量的环境排放，或者由于控制系统失灵而引起的生产装置停车，都将产生相当严重的经济后果。

化工工业以连续过程为主，通常以大批量、高强度、少品种的生产方式组织生产。满足平稳、长周期、低消耗、高质量、安全性、低环境排放等多项生产过程要求，是这类企业取得成功的关键因素。过程控制技术而非产品设计技术成为企业赢得竞争的最为主要的关键因素。然而，由于化工过程过程对象特性复杂，精确机理建模十分困难;信息处理方式复杂，数据量及计算量大以及有大量不确定等原因，圆满解决生产过程的控制与决策问题通常会遇到很大的困难。

人们有时将在以化工过程为代表的流程工业中实施的CIMS系统称为计算机集成流程生产系统(ComputerIntegratedProcessSystem,CIPS)。从本质上来看，化工过程的CIMS系统与离散制造过程CIMS系统是一致的，在进行化工企业CIMS工程规划、设计、开发与实施工作过程中，可以借鉴、利用其它行业实施CIMS工程已取得的经验。

针对化工过程生产过程的特点，根据企业生产过程不同的控制管理决策任务的复杂程度、处理方式及其对信息采集处理的实时性、信息量等方面的不同要求，CIPS系统纵向可以分解五层递阶结构，包括基础控制级、优化级、调度级、管理级、经营决策等。

根据化工生产过程控制与过程总体优化、企业经营管理与决策总体集成的需求，CIPS系统一般由管理信息分系统、生产自动化分系统、过程安全保障分系统、产品质量保证分系统、集成支持系统、人与组织系统等部分及相应的下层子系统组成，根据所执行任务的性质和要求，将这些子系统合理分布在CIPS系统递阶结构的不同层次中，满足企业的集成需要。

不同的化工企业生产过程有其自身的特点及不同的控制、管理及经营决策的要求，因此CIPS工程的集成工作是针对企业的具体情况得以展开的。

经过多年的基础工作，我国化工过程的基础自动化系统已经达到较高水平，但由于缺乏用CIM系统方法论思想指导，这些系统大都停留在单元自动化水平，控制与决策工作所取得的效益常表现为局部最优的。不进行信息集成，企业很难及时准确评估生产状态，根据市场，原材料，劳动成本等因素的变化进行快速、准确的响应，赢得激烈竞争。实施CIMS工程已经成为许多化工企业必然的选择。