前 言

化工是国民经济的重要支柱产业，化工生产是国内生产总值的重要组成部分。然而，化工产业属于高风险制造业，具有高消耗、高污染、高风险等显著特点。伴随着中国已经发展成为全球第一化工大国，化工新产品和新材料的递增速度加快，危险化学品的使用品种越来越多和规模越来越大，化合物结构更新、合成工艺复杂程度不断增加，尤其是精细化工复杂、多变，以间歇或半间歇操作为主，化工危险事故后果更为严重。精细化工是全球化学工业发展的战略重点之一，也是一个国家化工技术水平和可持续发展力的重要标志。精细化学品种类繁多，具有功能性、最终使用性和高附加值等特性。全球精细化工商业化品种已经超过10万种，高性能、功能化和高附加值的精细化学品与日俱增。以普通的化学原料，采用相对复杂的工艺技术，通过多步工艺过程，生产精细化学品是精细化工的产业特征。精细化工具有产业规模小、应用领域广泛、工艺技术复杂、产品附加值高等特点。随着新能源、新材料技术的进步，石油化工已经进一步向深加工方向延伸，精细化工行业得到了前所未有的快速发展。进入21世纪，新工艺技术的开发受到各国的高度重视，精细化工以产业集群的方式进一步迅猛发展，精细化学品呈现出日益的专业化和广泛的多样性。2021年，我国精细化工总产值预计将突破5万亿元，年均增长率超过15%，精细化率超过50%。构筑创新平台，开发高新技术，提高绿色化工水平，加快精细化工产业发展已经成为全球关注的精细化工行业发展的重要任务。健康、安全和环保，越来越受到国际社会的高度重视，化工安全成为化工生产的重中之重，失去安全屏障，环保将成为一纸空谈！我国政府对化工安全生产重视程度越来越高，出台了各种法律法规，强化推动化工本质安全技术的开发与应用。

长期以来，人们对化学品生产涉及的物质转化与传递的工艺研究非常熟悉，化学制造业迅猛发展，以活性、功能性为目标的化合物更新换代和化学合成方法日新月异，采用不同的原料，经过不同的合成工艺，获得各种不同的目标产物，在化学家手下都轻而易举，可谓条条路线都达标。研究的最终目标是实现产业化，从实验室到产业化，物料的稳定性、过程的安全性随着规模的放大而发生显著的改变，围绕能量转化与传递的科学问题，行业内缺乏系统的化工安全技术与工程研究，技术体系和研究方法不健全，导致对化学反应的本质和规律性研究不够深入，工艺设计缺乏实测参数，工艺精确和生产精准程度不高，工艺安全界限不分明，潜在风险及其本质原因不清楚，造成能源、物资消耗和事故率高，造成的人员伤亡和财产损失惨重。能量转化与传递技术的开发与应用是实现信息转化与传递的基础，自动化和智能化是化工生产的控制标准，自动化和智能化离不开化工安全技术与工程研究，不可缺少敏感参数的测试和联锁应用。物质转化与传递、能量转化与传递、信息转化与传递是完整的技术链条，研究风险、评估风险、控制风险是化工可持续发展的重要技术任务。

从2006年开始，本研究团队以主持国际技术合作与交流为契机，在国际先进公司HSE理念的影响和带动下，得到国家重大科技成果转化项目、中国中化集团公司和辽宁省的大力支持，率先开展化工反应风险研究、风险评估和风险控制平台建设，按化工物料、化学反应和反应失控分类，开展系统的化工安全技术与工程体系建设，为过程安全、工艺优化、工艺设计提供技术数据，保障安全生产，并实现工艺精确、设计精细和生产精准。

物质转化与传递、能量转化与传递、信息转化与传递是化学品开发生产必经的技术路线，通过工艺研究，建立了物料平衡，实现了物质的转化与传递；通过反应风险研究，建立了能量平衡，实现了能量的转化与传递；取得的各种敏感数据，提供了自控联锁参数，实现了信息的转化与传递，并为自动化控制、智能化管理提供技术支撑。反应风险研究深入到研究反应的本质，发现反应的规律，在保障安全的同时，实现工艺优化与创新。通过反应风险研究，开展反应安全风险评估，建立风险控制措施，将为实现应急救援到预控预判的转变奠定基础。

本书以普及化工安全生产技术为主要目标，笔者在出版《化工安全生产与风险评估》和《化工风险控制与安全生产》的基础上，介绍实现工艺精确、设计精细和生产精准的技术方法。分享多年的研究案例，并延伸反应风险研究领域，强化风险控制建立，为实现化工可持续健康发展贡献力量。

编著者

2020年7月