ACHEMA 2024 评测
ACHEMA大会
研究人员、开发者和用户在ACHEMA大会上聚会，讨论过程工业的新进展和当前挑战。
ACHEMA 2024探讨了推动我们社区发展的行业相关学科中的当前问题和趋势。约有900场大会讲座为塑造工艺行业的未来提供了答案和解决方案。
精彩片段
下一代制药制造、氢能超大规模化、人工智能与自动驾驶系统、无化石燃料生产、完全资源高效的化工产业——在这些核心议题上，工艺行业面临的挑战是多层次的。在ACHEMA 2024的五天活动中，思想领袖、用户和技术提供者讨论了我们目前的现状以及流程行业未来的展望。
如果你错过了现场的课程，可以在这里查看录音。
世界化学工程大会（WCCE）
中国化学工程师学会（CIESC）非常高兴能举办这12届th与21年世界化学工程大会联合举办圣亚太化学工程联合会大会。这一享有盛誉的活动将于2025年7月14日至18日在中国北京举行，主题为“应对全球挑战的化学工程范式转变”。
无论是线下、展览还是赞助，您的参与都有望在化学工程领域留下深远影响，推动行业进步和进步。
ACHEMA 大会主题
#process 创新
在全球人口增长背景下，食品加工与食品生物技术是保障食品供应更安全、更富营养且更具可持续性的关键：食品加工技术的创新催生了更高效、可持续的生产方式，以及高品质食品。3D 打印等颠覆性技术为食品设计开辟了新可能。现代食品生物技术借助微生物与酶的催化能力，为提升食品安全性、易消化性或改善口感提供了有力工具。以新型植物、细胞或微生物为原料的产品，则成为可持续且环保的蛋白质来源。
食品生产与加工领域的新型机械、热力或化学工艺
新型食品加工技术
新型蛋白质生产
在过程工业中，材料及材料加工是决定成功的关键因素。反应介质、反应物与材料表面之间的相互作用，以及成分的精准配比、产品功能的实现，在很大程度上都取决于材料的正确选择与合理使用。
在所有与材料相关的工艺链中，混合与分离都是核心挑战。本主题涵盖固液分离、气气分离、气液混合及过程监控等领域的研发内容，涉及固体、液体、气体及其混合物的处理、操作与加工。
数字化（包括人工智能）是核心关键要素，为工厂及设备的设计、建造、运营与维护提供了全新视角。从初始设计到棕地或绿地项目的实施，从单一设备到整厂的改造或瓶颈突破，从日常运营到预测性维护 —— 这些都是成功案例的重要组成部分。
计并优化适宜的工艺，是实现经济收益的根本基础。这一过程始于基础设计，终于成本工程。无论您使用标准工具还是人工智能，无论您是开发新型反应器系统，还是仅通过参数优化或设计改进现有工艺 —— 都欢迎参与 2024 年 ACHEMA 大会的相关讨论！
#pharma 创新
所谓先进治疗药物产品（ATMP），其品类丰富，涵盖基因治疗、细胞治疗及组织工程产品。这类药物对技术设备提出了极高要求，同时也需要在工艺工程与物流环节采用全新方法。
生物制药行业对工艺与产品质量有着极为特殊的要求。这一要求始于化学疗法药物、生物疗法药物及疫苗生产所需的设备与物料，进而延伸至创新生产理念、生产工艺、包装及标签标识等全流程环节。
药品在质量、可及性、安全性及可持续性方面的要求持续提升，这需要依托智能化的体系与解决方案，供应链与物流便是其中的关键环节。近年来的全球危机凸显出，医药行业亟需创新，以构建具备抗冲击能力与韧性的供应链。
#green 创新
为保障工业生产所需碳材料的供应，同时实现未来的气候保护目标，必须进一步发展循环经济。这包括高效的分离与回收工艺，也涵盖能延长产品使用寿命、闭合碳材料循环的跨价值链新方法与商业模式。 与此同时，化工行业正致力于拓展原料基础，更多采用可持续原料；价值链上的各类参与方也在采取广泛举措，以减少温室气体排放，并推动碳材料循环经济的落地。 此外，无机原料的稳定供应是工业与社会发展的战略要素。无机原料的需求场景广泛，既包括日常应用与工业生产，也覆盖电动汽车、能源生产与储存、氢能经济等支撑可持续未来的关键技术领域。要构建具备韧性的无机资源循环经济，需依托循环管理理念、数字化策略，以及从废物流或其他二次资源中回收利用无机原料的新型技术。
工业领域向气候中和生产转型面临重大挑战。要将二氧化碳排放量降至尽可能低的水平，许多工艺必须从根本上进行变革。部分工艺可通过电气化改造，不再依赖化石燃料。但对于依赖碳元素的工艺而言，这一方案并不可行。尤其是在化工行业，必须寻找新型碳源以替代石油和天然气，（化学）回收利用、生物质或二氧化碳本身均是可行选项。
生物技术正处于蓬勃发展的关键阶段：工业生物技术的最新进展，推动了生物反应器设计、运行及生物工艺工程的显著突破，实现了更高效的传质效率与生物工艺快速优化。 下游工艺方面，新型分离与纯化技术的研发持续提升其水平；分析与过程控制领域，则借助在线监测与数据分析技术不断进步。当前，生物转化与生物催化技术正受益于三大方向的发展，分别是新型酶的发现、蛋白质与代谢工程的突破，以及高效酶固定化技术的应用。 此外，生物炼制领域的研究正致力于开发一体化方法，以实现生物质向多种高附加值产品的经济可行转化。
在过程工业中，水是关键生产要素，兼具核心资源与重要区位因素双重属性。全球水资源可利用量的变化及各类法规要求，促使企业制定策略以提升用水效率、降低对淡水的依赖。高效的工业用水管理能为行业带来多方面经济与战略优势。本主题聚焦各类新技术、解决方案与创新成果，例如从水的循环利用到超纯水制备等相关领域。
可持续发展高度依赖新型材料，其核心价值体现在两大关键领域： 一是能源转型领域。为推动能源结构从化石 / 核能向可再生能源转变，通过电化学环节实现的能源转化与储存，对电网稳定性至关重要。由于锂、钴资源储量有限，行业亟需新型（液流）电池技术 —— 这类技术需依托储量丰富、非关键且易回收的电极 / 电解质材料，例如铝（Al）、镁（Mg）、钠（Na）、锌（Zn），以及碳化生物质、木质素等。 二是经济系统转型领域。生物质的可持续生产与利用，是推动经济系统必要转型的重要基础。其中，让生物质中含有的碳元素实现长期封存是最优路径，例如将其作为耐用工业产品的可再生基础材料、建筑材料，或用于制造可重复使用 / 可回收的包装。
要实现生产流程的净零排放，量化环境影响是必不可少的前提。 尽管目前已有生命周期评估（Life Cycle Assessment）等多种成熟工具，但在量化新产品与新工艺的环境影响时，仍存在诸多挑战。本主题将介绍环境评估领域的成熟方法与最佳实践，并探讨化工、医药及生物技术行业在该过程中面临的具体难题。
#hydrogen 创新
氢能在全球气候中和转型进程中，预计将会发挥关键作用。低碳氢的制氢路径丰富多样，远不止电解制氢这一种方式。不同世界区域或国家间，制氢技术路线的选择可能存在显著差异。 本主题将围绕三方面展开：制氢技术的研发进展、工业领域的实际应用案例，以及各国特有的发展视角（例如涉及贸易协定、运输基础设施等相关议题）。
在全球迈向可持续未来的进程中，化工行业必须在向可再生能源与原料转型方面发挥引领作用。电力转化为 X（PtX）技术提供了极具前景的解决方案，但仍有诸多挑战亟待攻克。 如何扩大 PtX 技术的应用规模并将其整合至现有生产流程？PtX 的哪些工业应用应优先落地？技术或研发领域有哪些最具潜力的进展？这些进展对行业及能源系统转型将产生何种影响？
为推动过程工业向温室气体中和转型，氢能需求预计将呈指数级增长，而保障供应安全至关重要。目前已有多种潜在的氢能运输方案被纳入探讨，包括但不限于气态或液态管道运输，以及液态有机氢载体（LOHC）、氨、甲醇等分子载体运输。 本主题将从技术视角、工业案例研究、概念设计及系统分析等方面，全面涵盖氢能处理、运输与储存的所有环节。
通过电力转化为 X（PtX）工艺生产绿氢、甲醇、氨或电子燃料，为实现净零碳经济提供了极具前景的路径。鉴于高纯度水是该工艺的核心要素，可持续且全面的水资源管理成为其成功落地的关键。 “水赋能 X（Water-for-X）” 理念涵盖水资源整合解决方案的全领域，既包括海水淡化等（替代）水资源的开发，也涉及废水的再利用途径管理、污水处理及回用等环节，覆盖了水与氢能 / PtX 的完整生态系统。
#lab 创新
数字化实验室凭借微型化、模块化及自动化技术，彻底改变了实验室工作模式。通过设备与工艺的微型化，实验室可使用更少样本量开展工作，同时降低成本。模块化技术支持定制化配置，其可互换部件能根据需求灵活更换。 自动化不仅减少误差、提升效率，还能节省实验人员时间，使其专注于更复杂的任务。最终打造出高效实验室，可快速产出高质量结果。这些技术进步还实现了实验室设备的远程访问与控制，为协作提供更多可能，也增强了工作灵活性。数字化实验室为研发工作开辟了新视角，彻底改变了研发的开展方式。
人无眼则无法视物，过程工业若无高性能传感器、光谱仪、显微镜及其他测量技术，也无法实现自我分析、优化改进与产品质量提升。 本主题聚焦成像与传感技术的最新发展，同时涵盖相关分析方法，旨在推动高效且具成本效益的技术应用。
实现实验室与生产、质量环节的联动，是确保产品符合质量标准且安全可用的关键。实验室人员与生产团队必须协同合作，才能及时识别并解决生产过程中可能出现的问题。 通过共享数据与洞见，实验室可为生产团队提供关键信息，助力其在工艺调整上做出合理决策，同时保障质量控制落地。实验室与生产环节间高效的沟通与协作，最终能推动产品品质提升、生产效率优化，并提高客户满意度。
#digital 创新
预测物质及混合物的属性、从零开始研发新型材料、通过机器视觉提升工艺安全性与稳定性、整合海量数据 —— 这些仅是人工智能（AI）软件在科学研究与过程工业中应用价值的部分体现。
自主系统的核心差异，不在于其依托人工智能（AI）做出智能决策的潜力，而在于其可行性 —— 即与其他主体交互的能力。这需要借助接口、传感器与网络，实现与机器、人类及环境的沟通。该能力范畴还可能包括自我维护与自我修复。 若此类系统能自主完成支付与采购，会带来怎样的改变？欢迎参与讨论，共同探索机器经济相关的技术进展与潜在风险。
产品生命周期日益缩短、产品多样性提升、需求变化加快，这些趋势对生产工厂的灵活性提出了更高要求。本议题将聚焦新型模块化工厂理念，该理念以全新的数字化与自动化技术为支撑。 这类理念能实现对新情况的快速智能适配，适配场景包括产量调整、原料变化，或是产品的灵活切换等。
数据是生产与业务的核心要素。与物料流动类似，数据流正贯穿于工业 4.0 的各个环节。当前过程工业转型正推动资产、设施与场地的互联互通，同时构建数字孪生系统。 从边缘计算到云端存储，数据与信息的保护和安全必须得到保障。这为依托分布式账本技术的数据经济带来了新机遇。我们诚邀各方共同探讨现有的相关理念、框架与技术。
