前 言

化工是國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)，化工生產(chǎn)是國內(nèi)生產(chǎn)總值的重要組成部分。然而，化工產(chǎn)業(yè)屬于高風險制造業(yè)，具有高消耗、高污染、高風險等顯著特點。伴隨著中國已經(jīng)發(fā)展成為全球第一化工大國，化工新產(chǎn)品和新材料的遞增速度加快，危險化學品的使用品種越來越多和規(guī)模越來越大，化合物結(jié)構(gòu)更新、合成工藝復雜程度不斷增加，尤其是精細化工復雜、多變，以間歇或半間歇操作為主，化工危險事故后果更為嚴重。精細化工是全球化學工業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略重點之一，也是一個國家化工技術(shù)水平和可持續(xù)發(fā)展力的重要標志。精細化學品種類繁多，具有功能性、最終使用性和高附加值等特性。全球精細化工商業(yè)化品種已經(jīng)超過10萬種，高性能、功能化和高附加值的精細化學品與日俱增。以普通的化學原料，采用相對復雜的工藝技術(shù)，通過多步工藝過程，生產(chǎn)精細化學品是精細化工的產(chǎn)業(yè)特征。精細化工具有產(chǎn)業(yè)規(guī)模小、應用領(lǐng)域廣泛、工藝技術(shù)復雜、產(chǎn)品附加值高等特點。隨著新能源、新材料技術(shù)的進步，石油化工已經(jīng)進一步向深加工方向延伸，精細化工行業(yè)得到了前所未有的快速發(fā)展。進入21世紀，新工藝技術(shù)的開發(fā)受到各國的高度重視，精細化工以產(chǎn)業(yè)集群的方式進一步迅猛發(fā)展，精細化學品呈現(xiàn)出日益的專業(yè)化和廣泛的多樣性。2021年，我國精細化工總產(chǎn)值預計將突破5萬億元，年均增長率超過15%，精細化率超過50%。構(gòu)筑創(chuàng)新平臺，開發(fā)高新技術(shù)，提高綠色化工水平，加快精細化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)成為全球關(guān)注的精細化工行業(yè)發(fā)展的重要任務。健康、安全和環(huán)保，越來越受到國際社會的高度重視，化工安全成為化工生產(chǎn)的重中之重，失去安全屏障，環(huán)保將成為一紙空談！我國政府對化工安全生產(chǎn)重視程度越來越高，出臺了各種法律法規(guī)，強化推動化工本質(zhì)安全技術(shù)的開發(fā)與應用。

長期以來，人們對化學品生產(chǎn)涉及的物質(zhì)轉(zhuǎn)化與傳遞的工藝研究非常熟悉，化學制造業(yè)迅猛發(fā)展，以活性、功能性為目標的化合物更新?lián)Q代和化學合成方法日新月異，采用不同的原料，經(jīng)過不同的合成工藝，獲得各種不同的目標產(chǎn)物，在化學家手下都輕而易舉，可謂條條路線都達標。研究的最終目標是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，從實驗室到產(chǎn)業(yè)化，物料的穩(wěn)定性、過程的安全性隨著規(guī)模的放大而發(fā)生顯著的改變，圍繞能量轉(zhuǎn)化與傳遞的科學問題，行業(yè)內(nèi)缺乏系統(tǒng)的化工安全技術(shù)與工程研究，技術(shù)體系和研究方法不健全，導致對化學反應的本質(zhì)和規(guī)律性研究不夠深入，工藝設(shè)計缺乏實測參數(shù)，工藝精確和生產(chǎn)精準程度不高，工藝安全界限不分明，潛在風險及其本質(zhì)原因不清楚，造成能源、物資消耗和事故率高，造成的人員傷亡和財產(chǎn)損失慘重。能量轉(zhuǎn)化與傳遞技術(shù)的開發(fā)與應用是實現(xiàn)信息轉(zhuǎn)化與傳遞的基礎(chǔ)，自動化和智能化是化工生產(chǎn)的控制標準，自動化和智能化離不開化工安全技術(shù)與工程研究，不可缺少敏感參數(shù)的測試和聯(lián)鎖應用。物質(zhì)轉(zhuǎn)化與傳遞、能量轉(zhuǎn)化與傳遞、信息轉(zhuǎn)化與傳遞是完整的技術(shù)鏈條，研究風險、評估風險、控制風險是化工可持續(xù)發(fā)展的重要技術(shù)任務。

從2006年開始，本研究團隊以主持國際技術(shù)合作與交流為契機，在國際先進公司HSE理念的影響和帶動下，得到國家重大科技成果轉(zhuǎn)化項目、中國中化集團公司和遼寧省的大力支持，率先開展化工反應風險研究、風險評估和風險控制平臺建設(shè)，按化工物料、化學反應和反應失控分類，開展系統(tǒng)的化工安全技術(shù)與工程體系建設(shè)，為過程安全、工藝優(yōu)化、工藝設(shè)計提供技術(shù)數(shù)據(jù)，保障安全生產(chǎn)，并實現(xiàn)工藝精確、設(shè)計精細和生產(chǎn)精準。

物質(zhì)轉(zhuǎn)化與傳遞、能量轉(zhuǎn)化與傳遞、信息轉(zhuǎn)化與傳遞是化學品開發(fā)生產(chǎn)必經(jīng)的技術(shù)路線，通過工藝研究，建立了物料平衡，實現(xiàn)了物質(zhì)的轉(zhuǎn)化與傳遞；通過反應風險研究，建立了能量平衡，實現(xiàn)了能量的轉(zhuǎn)化與傳遞；取得的各種敏感數(shù)據(jù)，提供了自控聯(lián)鎖參數(shù)，實現(xiàn)了信息的轉(zhuǎn)化與傳遞，并為自動化控制、智能化管理提供技術(shù)支撐。反應風險研究深入到研究反應的本質(zhì)，發(fā)現(xiàn)反應的規(guī)律，在保障安全的同時，實現(xiàn)工藝優(yōu)化與創(chuàng)新。通過反應風險研究，開展反應安全風險評估，建立風險控制措施，將為實現(xiàn)應急救援到預控預判的轉(zhuǎn)變奠定基礎(chǔ)。

本書以普及化工安全生產(chǎn)技術(shù)為主要目標，筆者在出版《化工安全生產(chǎn)與風險評估》和《化工風險控制與安全生產(chǎn)》的基礎(chǔ)上，介紹實現(xiàn)工藝精確、設(shè)計精細和生產(chǎn)精準的技術(shù)方法。分享多年的研究案例，并延伸反應風險研究領(lǐng)域，強化風險控制建立，為實現(xiàn)化工可持續(xù)健康發(fā)展貢獻力量。

編著者

2020年7月