小而精：微反应技术一直试图在化工生产领域寻找一个突破口。但今天，这一技术已经可以在流程工艺的研发中、在大型成套设备很难掌握、控制的反应中，例如在低温反应中得到应用

“班级中的第一”，哪个学生不想得到这样的称号。但是，通向Operational Excellence的道路是崎岖不平的。怎样清除前进道路上的“拦路虎”，请看拜耳技术服务公司是如何在最短的时间内做到的。

如何利用流程工艺技术的改进方案来提高生产效率，提高设备的经济性，用拜耳技术服务公司的话来讲就是：Operational Excellence。这一很难准确翻译成德文的概念可以用许多“关键词”来表示。拜耳技术服务公司的流程工艺技术负责人Helmut Mothes博士对这一词汇做了这样的解释：“Operational Excellence代表着减少费用，提高效率。”

不断提高的原材料和能源费用，以及激烈的国际市场竞争，是目前流程工业企业需要面临的问题。拜耳技术服务公司通过实例，展示了如何提高流程工业企业的市场竞争力。拜耳公司提供的技术在许多应用领域里都可以使用，以期提高能源利用率，提高流程设备的生产能力，持续的保持流程设备的高性能，或者，将不同的流程工艺整合在一起，从而提高生产流程的集约性。目前，拜耳技术服务公司的专家们正集中精力于整体的结构化的六西格玛方法应用，并逐步的在化工领域中进行推广。

通往成功的步骤

定义、检测、分析、改进和监控是DMAIC循环中可用在各种项目中使用的几个步骤。从2002年开始，拜耳技术服务公司就为约100个工程项目提供了六西格玛技术服务。其中节能方面的项目占40%左右。据拜耳技术服务公司流程工艺分析部负责人Andreas Jupke博士介绍，采用六西格玛技术服务后，可以减少高达15%的流程设备生产运行费用。从原材料价格和能源费用不断上涨以及降低有害温室气体排放的角度出发，拜耳技术服务公司的流程工艺优化改进技术是大有前途的。

图1 “我们把Operrational Excellence视为一种整体的、提高流程工艺技术生产能力的工具。”
—— Helmut Mothes博士，拜尔技术服务公司流程工艺技术负责人。

按照六西格玛技术的要求，结构化的能源分析是一个费力不讨好的工作，它所提出和要求回答的问题是：哪些流程和设备产生能源、哪些消耗能源以及如何分配能源。Jupke先生举例说：“就流程泵来讲，其工作压力范围只有一半是在调节阀控制的范围内。”因此就有了对它进行评估鉴定和监控的想法。Jupke先生认为保证采取的措施持久地坚持下去是很重要的。在一套中型的流程设备中，应坚持使用2~3个月。最后，再向用户说明周期性的改进措施明细，提供给用户项目的数据表，作为今后贯彻落实的基础。优化改进涉及到的典型设备一般为反应釜，或者是蒸馏反应塔中关闭着的调节阀，它们通常都不是在流程工艺最佳工况条件下工作的。

减少计划外停机

流程设备本身也是拜耳技术服务公司六西格玛技术“Operational Excellence”的工作对象之一。拜耳技术服务公司的专家相信，持久的采用风险管理、环境监控和设备状态管理，同样也是一条通往成功的途径；并且还指出了这些方法能够实现的节能潜力：“这些技术措施主要解决的是流程设备计划外的停机问题。”材料技术部的负责人Michael Renner博士明确的说道。通过流程设备连续不间断的高效生产，使企业在市场竞争中成为“班级第一”是许多企业的梦想。大多数计划外的流程设备停机停产是由于大型管道或者反应釜出了问题。据Renner先生的估算，仅美国在流程工业企业中的这类损失就高达17亿美元。而且，不同因素引起的金属材料腐蚀现象加重了这方面的问题。因此流程工业企业希望知道为什么、何时、会出现什么样的问题。最典型的问题是不易被识别到的，如在隔热保温层下的泄露，这样的泄露只有在专门的探测器探测下才能知道。由拜耳技术服务公司提供的腐蚀监控技术就是解决这一问题的自动化解决方案。这一被他们称之为PAT的解决方案基于Honeywell的Smartcet检测技术，采用的是拜耳技术服务公司自己研发的自动化检测软件。与流程设备停机故障为伴的是流程设备经济性生产能力问题。即在不增加费用或者少增加费用的同时，完成提高流程设备生产能力的任务。拜耳技术服务公司流程工艺设计部的负责人Hans-Joachim Leimkühler先生说道：“目标是利用较少的投资使流程设备的生产能力适当提高。”在计算机模型支持下的分析技术的核心是分析模型。在这一分析模型中，汇集了原材料数据、设备数据、流程设备操作者的经验和其他许许多多的专业知识。动态模拟能够对整个生产流程进行可视化的再现，确定出最大峰值负载和流程工艺中的瓶颈。有时，只需一点小小的改进就能解决问题，带来很大的收效，例如更换滤芯或者修改一下反应器的几何尺寸等等。这也在拜耳技术服务公司流程工艺负责人Jrgen-Rainer Schmitz博士的小结中提及了。在蒸馏反应釜得到改良时，或者当流程工艺步骤得到优化时，就像拜耳技术公司举例说明的那样，是可以实现流程工艺技术的优化改进的。最终，正如反应和聚合技术部的负责人Hans-Erich Gasche博士所说的那样，也应该把外部的新技术考虑进去。微化工技术还处于刚刚踏进流程工业企业大门的状况，但它却开辟了流程工艺技术研发的新途径，也是提高流程设备生产能力的新途径。