前 言

化工是國民經濟的重要支柱產業，化工生產是國內生產總值的重要組成部分。然而，化工產業屬于高風險制造業，具有高消耗、高污染、高風險等顯著特點。伴隨著中國已經發展成為全球第一化工大國，化工新產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模越來越大，化合物結構更新、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發展的戰略重點之一，也是一個國家化工技術水平和可持續發展力的重要標志。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。全球精細化工商業化品種已經超過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，通過多步工藝過程，生產精細化學品是精細化工的產業特征。精細化工具有產業規模小、應用領域廣泛、工藝技術復雜、產品附加值高等特點。隨著新能源、新材料技術的進步，石油化工已經進一步向深加工方向延伸，精細化工行業得到了前所未有的快速發展。進入21世紀，新工藝技術的開發受到各國的高度重視，精細化工以產業集群的方式進一步迅猛發展，精細化學品呈現出日益的專業化和廣泛的多樣性。2021年，我國精細化工總產值預計將突破5萬億元，年均增長率超過15%，精細化率超過50%。構筑創新平臺，開發高新技術，提高綠色化工水平，加快精細化工產業發展已經成為全球關注的精細化工行業發展的重要任務。健康、安全和環保，越來越受到國際社會的高度重視，化工安全成為化工生產的重中之重，失去安全屏障，環保將成為一紙空談！我國政府對化工安全生產重視程度越來越高，出臺了各種法律法規，強化推動化工本質安全技術的開發與應用。

長期以來，人們對化學品生產涉及的物質轉化與傳遞的工藝研究非常熟悉，化學制造業迅猛發展，以活性、功能性為目標的化合物更新換代和化學合成方法日新月異，采用不同的原料，經過不同的合成工藝，獲得各種不同的目標產物，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產業化，從實驗室到產業化，物料的穩定性、過程的安全性隨著規模的放大而發生顯著的改變，圍繞能量轉化與傳遞的科學問題，行業內缺乏系統的化工安全技術與工程研究，技術體系和研究方法不健全，導致對化學反應的本質和規律性研究不夠深入，工藝設計缺乏實測參數，工藝精確和生產精準程度不高，工藝安全界限不分明，潛在風險及其本質原因不清楚，造成能源、物資消耗和事故率高，造成的人員傷亡和財產損失慘重。能量轉化與傳遞技術的開發與應用是實現信息轉化與傳遞的基礎，自動化和智能化是化工生產的控制標準，自動化和智能化離不開化工安全技術與工程研究，不可缺少敏感參數的測試和聯鎖應用。物質轉化與傳遞、能量轉化與傳遞、信息轉化與傳遞是完整的技術鏈條，研究風險、評估風險、控制風險是化工可持續發展的重要技術任務。

從2006年開始，本研究團隊以主持國際技術合作與交流為契機，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，按化工物料、化學反應和反應失控分類，開展系統的化工安全技術與工程體系建設，為過程安全、工藝優化、工藝設計提供技術數據，保障安全生產，并實現工藝精確、設計精細和生產精準。

物質轉化與傳遞、能量轉化與傳遞、信息轉化與傳遞是化學品開發生產必經的技術路線，通過工藝研究，建立了物料平衡，實現了物質的轉化與傳遞；通過反應風險研究，建立了能量平衡，實現了能量的轉化與傳遞；取得的各種敏感數據，提供了自控聯鎖參數，實現了信息的轉化與傳遞，并為自動化控制、智能化管理提供技術支撐。反應風險研究深入到研究反應的本質，發現反應的規律，在保障安全的同時，實現工藝優化與創新。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，將為實現應急救援到預控預判的轉變奠定基礎。

本書以普及化工安全生產技術為主要目標，筆者在出版《化工安全生產與風險評估》和《化工風險控制與安全生產》的基礎上，介紹實現工藝精確、設計精細和生產精準的技術方法。分享多年的研究案例，并延伸反應風險研究領域，強化風險控制建立，為實現化工可持續健康發展貢獻力量。

編著者

2020年7月