本書對化工創新過程進行了深入思考和研究，針對化工研發活動綜合性、創造性和復雜性的特點，以及企業研發以市場和客戶為驅動的內在要求，為提高化工創新活動的質量、效率和成功率，提出了面向工業化的化工并行開發方法，輔以相關實踐案例系統介紹了在該方法指導下，多種類型的反應過程和分離過程開發、系統集成、中試、技術改造、工藝包設計和技術經濟分析等過程開發的內容，使讀者能夠從方法理論到實際操作、全方位掌握化工并行開發方法。本書對在企業進行科研創新的研究者和管理者具有較強的指導和借鑒意義，也可作為教材，提高學生解決跨學科復雜工程問題的能力。
1.本書是國內首部介紹并行理論指導下化工過程開發的著作，具有新穎性和先進性。2.本書凝聚了作者多年從事科研管理和技術開發的冷靜思考和實踐經驗，同時介紹了大量開發案例，具有非常強的實用性和可操作性。3.本書內容涵蓋了從科研組織方式到過程開發方法的方方面面，知識體系系統全面。4.本書強調過程系統工程指導和結構化的開發思維。
周雖舊邦，其命維新。當前創新發展成為國家戰略，企業逐漸成為創新的主體，越來越多的企業建立了自己的研發機構，開始組織科研創新。但很多企業和研究機構仍然沿用傳統的按職能部門組織研發的串行研發方式，不能滿足國家創新發展的要求。
面向工業化的化工研發是極其復雜的活動，從橫向上來說，需要化學、化學工藝、化學工程、分析檢測、機械設備、自控儀表、電氣工程、材料工程、技術經濟、安全環保等多學科的共同參與；從縱向上來說，包含從最初提出有關的科學設想及概念的形成，到科研、設計、建設工廠，即從實驗室研究成果過渡到實現工業化的全部過程。因此化工研發是一項范圍很廣的綜合性、創造性活動。對于這么復雜的創新活動，以及企業以市場和客戶為驅動的內在要求，在化工研發中應用并行開發方法就非常有必要。
作者在攻讀博士學位前有7年化工廠的技術工作實踐經歷，了解一個化工裝置是如何得以運轉的，在攻讀碩士和博士學位期間又接受了系統的化學反應工程和過程系統工程學術訓練。此后，在幾個知名的化工企業研究院從事化工開發和科研組織工作，有從小試、中試到工業化應用的工作經歷，也有從成功與失敗中獲得的經驗和教訓。這些經歷促使作者不斷思考如何提升研發效率和成功率、如何高效組織科研開發。
這本書就是作者思考總結的結果。作者把化工并行開發方法定義為：以產業化為目標，在過程系統工程思想指導下，以概念設計為綱，加強技術與經濟、工程與工藝、模擬與實驗的早期結合，通盤考慮科學、技術、工程、市場（STEM），通過內外部各專業協作來提升研發質量和效率，提高項目成功率。作者依此進行了全面的實踐，取得了非常突出的效果，證實這是有效且高效的方法，值得介紹給從事化工行業創新工作的實踐者，尤其是在國家大力強調自主創新的大背景下。
本書共分9章，前3章重點闡述和系統討論了化工并行開發方法以及相應的組織方式和支撐系統。第4章到第9章則結合作者多年面向工業化的科研實踐，寓化工并行開發方法于各種不同類型的項目開發之中，系統介紹在化工并行開發方法指導下，多種類型的反應過程和分離過程開發、系統集成、中試、技術改造、工藝包設計和技術經濟分析等過程開發的內容。
例如，第4章聚焦反應動力學和反應過程建模研究，重點講述怎么通過數學模型放大方法實現模擬與實驗的緊密結合。第5章則在介紹多種反應器開發方法的同時，強調系統工程方法及通過科學、技術、工程、市場的早期結合，實現高效開發的重要性。中試是科學、技術、工程、市場的交匯點，是技術走向市場的關鍵一步，也是工藝與工程結合的主戰場，因此第6章強調了中試時工程數據獲取、過程放大規律認識和工程因素影響分析對項目產業化成功的重要性。除新技術、新產品開發外，對現有產品和裝置進行技術改造和升級是另一類化工研發任務，第7章即對如何結合化工并行開發方法進行技術改造項目開發進行了闡述。工藝包是技術的載體和呈現形式，研發項目的內容和結果最終需要滿足工藝包設計的要求，因此第8章對工藝包內容和深度要求進行了討論，并指出以工藝包的系統性內容要求作為研發工作的框架，對促進研發項目在科學、技術、工程、市場的緊密結合，提高項目產業化成功率的重要作用。在研發的各個階段進行技術經濟分析，是化工并行開發方法的內在要求，第9章針對研發項目的技術經濟分析方法進行了詳細介紹。
許多公司或科研人員在實踐中實際上已經自覺或不自覺地應用了并行開發方法的一部分原理和方法，但是不系統或不徹底。本書將其系統化。
本書的特點是：
（1）從科研組織方式到過程開發方法，知識體系系統、全面，彌補當前這一領域出版物的空白；
（2）強調系統性和實用性，本書在論述方法的同時，輔以大量實踐案例，有助于讀者從方法到實操全面掌握化工并行開發方法；
（3）組織即是生產力，一個良好的研發組織形式能極大地促進創新力的迸發。本書對化工行業研發組織形式的討論，對各類化工研發組織的建設會有很大幫助；
（4）強調過程系統工程指導和結構化的開發思維。
化工并行開發方法不僅僅是一種開發方法，更是一種全新的科研組織方式。這一方面要求在思想上做出轉變，另一方面也需要在管理上建立支撐化工并行開發這種結構化開發方法的流程并提供相應的組織保證。鑒于化工并行開發方法的全局性和系統性，本書的讀者對象是所有從事化工研發創新的參與者，尤其是在企業進行科研創新的研究者和管理者。此外，本書也可作為高校化工相關專業研究生的教材，培養學生解決跨學科復雜工程問題的能力，加快培養國家急需的高層次復合型人才。
書中很多案例是不同時期科研團隊共同努力的成果，感謝一起奮斗過的同事和團隊。
張新平
2022年8月
張新平，上海師范大學教授，博士畢業于華東理工大學，師從袁渭康院士，曾擔任浙江恒逸集團研發中心高管，組織了多個技術項目的開發，在并行工程、化工系統工程、化工過程開發等方面具有豐富的經驗。
第1章 并行工程 001
1.1 什么是并行工程 001
1.2 實施并行工程的必要性 003
1.3 并行工程實施的關鍵 004
1.4 并行工程在中國 008
1.5 并行工程與化工 009
1.6 本章總結 012
參考文獻 013
第2章 化工并行開發方法及實踐 014
2.1 并行開發方法概述 014
2.2 支撐并行開發方法的典型管理流程 015
2.2.1 精益產品開發方法（LPD） 015
2.2.2 產品及周期優化法（PACE） 016
2.2.3 集成產品開發（IPD） 019
2.2.4 門徑管理系統（SGS） 022
2.2.5 并行開發管理流程總結與評述 038
2.3 化工研發需要并行開發方法 040
2.3.1 化學工業的特點 040
2.3.2 化工研發的特點 042
2.3.3 化工研發采用并行開發方法的必要性 045
2.3.4 化工研發所需的并行開發方法 047
2.4 化工并行開發方法要求開放創新 048
2.5 化工并行開發方法 050
2.5.1 化工過程開發的內容及特點 050
2.5.2 什么是化工并行開發方法 052
2.5.3 過程系統工程與概念設計 052
2.5.4 化工并行開發方法開發實踐 063
2.6 化工并行開發方法的實施 102
2.7 本章總結 103
參考文獻 103
第3章 化工科研管理 106
3.1 文化轉變和組織保證對于化工并行開發的重要性 106
3.1.1 研發過程的可管理性 106
3.1.2 結構化開發的重要性 107
3.1.3 研發項目管理的靈活性 108
3.1.4 文化轉變和組織保證 111
3.2 科研項目管理的重要性 114
3.3 項目管理實用工具 116
3.3.1 項目范圍說明書 116
3.3.2 工作分解結構（WBS） 117
3.3.3 項目進度計劃 122
3.4 科研項目管理 126
3.4.1 科研項目進度管理 126
3.4.2 科研項目成本管理 126
3.4.3 科研項目質量管理 127
3.4.4 科研項目風險管理 127
3.4.5 科研項目評估 128
3.5 研發項目組合管理 129
3.6 研究機構的組織結構形式 133
3.6.1 組織結構概述 133
3.6.2 不同行業的研發組織形式 137
3.6.3 化工行業研發組織形式探討 138
3.7 研發績效管理 145
3.8 研發營銷管理 148
3.9 研發供應商管理 149
3.10 研發項目的其他注意事項 153
3.11 本章總結 154
參考文獻 155
第4章 化工過程開發方法及實踐（上） 156
4.1 反應過程模型化與應用 156
4.1.1 建模的意義和作用 156
4.1.2 動力學建模 158
4.1.3 反應器建模 162
4.1.4 反應過程模型化案例 167
4.2 微觀反應動力學簡介 205
4.3 反應過程放大概論 206
4.3.1 過程放大核心理念 207
4.3.2 固定床反應器放大 208
4.3.3 攪拌反應釜放大 210
4.4 本章總結 211
參考文獻 212
第5章 化工過程開發方法及實踐（下） 214
5.1 固定床開發及系統集成 214
5.1.1 固定床反應器概述 214
5.1.2 固定床反應器開發案例 219
5.1.3 開發總結 256
5.2 滴流床反應過程開發 256
5.2.1 滴流床反應器分析 256
5.2.2 滴流床反應器開發案例 260
5.2.3 開發總結 278
5.3 反應精餾開發方法 278
5.3.1 反應精餾技術的原理 278
5.3.2 反應精餾開發案例 279
5.3.3 開發總結 291
5.4 攪拌反應釜開發 292
5.4.1 反應釜概述 292
5.4.2 反應釜開發案例 298
5.4.3 開發總結 320
5.5 本章總結 320
參考文獻 321
第6章 中試數據提取 323
6.1 模試、中試和工業側線 323
6.2 中試試驗概述 324
6.2.1 中試的目的和作用 324
6.2.2 中試的運行周期 325
6.2.3 中試的測試深度 326
6.3 中試裝置完整度和規模的確定 326
6.3.1 中試裝置的完整度 326
6.3.2 中試裝置的規模 327
6.3.3 案例介紹 329
6.4 中試其他注意事項 338
6.5 中試裝置試驗準備 339
6.6 中試試驗實施和數據提取 343
6.6.1 中試試驗方案 343
6.6.2 案例介紹 343
6.7 本章總結 357
參考文獻 358
第7章 化工技術改造 360
7.1 技術改造的概念 360
7.2 化工技改項目的特點 360
7.3 研發角度的技改項目 361
7.4 技改項目的決策與實施程序 363
7.5 技術改造項目的經濟評價 364
7.6 技改項目的性能考核 365
7.7 案例介紹 366
7.7.1 技術改造項目管理案例 366
7.7.2 技術改造項目開發案例 370
7.8 本章總結 387
參考文獻 388
第8章 工藝包設計 389
8.1 工程建設項目基本流程 389
8.1.1 投資決策階段 389
8.1.2 工程設計階段 391
8.1.3 采購與施工階段 391
8.1.4 交付使用階段 391
8.2 設計階段劃分 392
8.3 工藝包內容和深度要求 394
8.4 工藝包設計具體內容 397
8.4.1 設計文件 397
8.4.2 工藝手冊 400
8.4.3 分析化驗手冊 401
8.5 按工藝包要求進行研發項目技術完整性梳理 401
8.6 本章總結 403
參考文獻 404
第9章 研發項目技術經濟分析 405
9.1 化工技術經濟學的定義 405
9.2 化工項目經濟評價原理及方法 406
9.3 化工項目投資估算 408
9.4 化工項目財務評價 413
9.5 用于研發項目的單位產品成本估算 418
9.6 研發項目技術價格評估 420
9.7 本章總結 421
參考文獻 422
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