時間:2022-05-15 07:03:35
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇石油化工工藝論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
關鍵詞:生物技術石油化工應用
中圖分類號:F406文獻標識碼: A 文章編號:
一生物技術與石油化工
生物技術又稱生物工程,是在古老的微生物發酵工藝學基礎上發展起來的一門新興綜合學科,它很早就與石油關系密切。
早在20世紀20年代,石油工作者就提出將微生物用于石油回收。50年代生物技術逐漸由石油向石油化工領域延伸,許多化工產品的生物生產技術和工藝相繼出現。60年代,石油微生物學興起,以石油為原料生產單細胞蛋白的工業化成為可能。70年代,生物分子生物學的突破,出現了生物催化劑固定化技術,與此同時,美國、歐洲及原蘇聯等都先后進行了微生物采油應用研究和實施。80年代,DNA重組技術和細胞融合技術的崛起,生物化學反應工程應運而生,為人們在石油化工領域開發精細化工產品提供了重要手段和工具。90年代,節能與環保成為人們關注的兩大課題,能源與資源的合理利用,使得生物技術在石油化工領域的應用更加活躍。
面對21世紀石油與石油化工技術的挑戰,清潔過程的開發,“綠色化學”產品的生產,生物脫硫技術正引起人們極大的關注。隨著生物技術的發展,溫和條件的合成反應將會繼續受到重視,生物催化劑將大力推廣,生物能源的替代,具有光、聲、電、磁等高性能生物化工材料的應用,都將為石油化工技術注入新的活力,新的生物石油化工技術必將興起。
二生物技術在石油化工中的應用
1生物技術在石油勘探中的應用
隨著微生物培養技術及菌種數測定方法的不斷改進,利用微生物勘探石油的技術得到迅速發展。根據直接探測油氣的有關理論,地下烴類的向上滲透使地表和地球化學環境發生了變化。從生物圈角度來看,無論是根植于地下較高等植物,或是散布于其間的低等生物,都會發生變異,用現代生物分析檢測手段(如微生物微量元素分析、毒素分析、DNA的PCR擴增技術檢測)檢測這種變異,再經過適當的數據處理,就可能達到預測油氣藏的目的。現代石油工業根據石油的生物標志特征可以研究判斷石油的生成相和油源。我國石油工作者就是利用生物標志特征判斷出柴達木盆地西部剖面油砂和瀝青的前身原油是成熟原油,它具有水體相對較深的湖相有機質形態,其源巖應該是侏羅系的。隨著生物技術在石油勘探領域應用的拓寬與深化,生物與石油相關規律的研究將會取得更大的成果,有可能在深山密林、深海谷底、冰川、南北極等尚未開發的環境區域,探測到更多的油氣礦藏,大大提高石油的儲采比,增加石油儲備。
2生物技術在石油開采中的應用
生物技術特別是微生物采油技術,已經引起石油工程技術人員的空前關注,目前在國內外開展的微生物采油先導性礦物試驗已初見成效。利用微生物提高原油的采收率技術(Microbial Enhanced Oil Recovery簡稱MEOR)來開發我國豐富的資源,已成為生物技術發展的主導方向之一。微生物采油就是利用微生物代謝產生的聚合物、表面活性劑、二氧化碳及有機溶劑等物質進行有效的驅油。微生物采油技術與其它采油技術相比,具有適應范圍廣、工藝簡單、投資少、見效快、無污染等特點,是目前開采油藏中剩余油和利用枯竭油藏最好的廉價方法,并且更符合環保要求。微生物采油技術起源于美國,發展至今已成為國內外發展迅速的一項提高原油采收率的技術,也是二十一世紀的一項高新生物技術。
其經歷了:1930年~1965年的起步與探索,1965年~1980年的迅速發展,1980年~1990年的深入研究和礦場應用見效,1990年至今的現代微生物采油技術的發展等四個階段。現代微生物采油技術的發展階段主要是現代生物技術在微生物采油上的應用階段。美國應用現代生物技術重組微生物菌體,構建基因工程菌,使微生物菌種具有較高的性能,大大促進和發展了生物技術在微生物采油中的應用。現代生物技術,特別是分子生物學技術的快速發展,使采油微生物研究已經進入了分子水平。分子生物學技術的發展,對微生物采油機理的研究產生了很大影響。PCR(Polymerase Chain Reaction)技術、DNA芯片技術等是研究微生物群落新穎的分子生物學工具。一1PCR與DNA芯片技術結合,可以對微生物采油菌種的油藏適應性、地下運移能力、增殖和增采能力進行準確可靠的認證,可以對油田地層中存在的微生物群落進行詳細調查,并以此對具有微生物采油作用的菌加以利用,對有害菌進行有效防治,進而研究微生物的驅油增產機理,為調整各項技術工藝,優化方案設計和把握實驗進程提供可靠依據。微生物提高原油采收率的真正成功或突破的關鍵在于“超級菌”的組建,因此,構建目的基因,培養較強競爭力的基因工程菌(Gene Engineering Microbe,簡稱GEM)是現代微生物采油技術的主要目標之一。利用基因工程,可針對性地培養有利菌株,拓寬微生物采油的菌種資源。
3生物技術在石油化工中的應用
① 微生物氧化烴類生產有機酸
微生物氧化烴類生產有機酸主要有二羧酸和一元酸。二羧酸主要有已二酸和癸二酸。一元酸主要有檸檬酸、琥珀酸。此外烷烴經氧化還可生產谷氨酸、富馬酸、水楊酸等。
a. 酶催化丙烯腈生產丙烯酰胺
丙烯酰胺大部分以40%~50%的水溶液銷售,低溫下會析出胺的結晶。常規生產丙烯酰胺有硫酸水和法和銅催化水和法兩種,前者工藝過程復雜,后者因反應中會生成加成反應而含有少量加成反應物。用酶催化丙烯腈生產丙烯酰胺,是將丙烯腈、原料水與固定化生物催化劑一起進行水和反應,反應后分離出廢生物催化劑。得到產品丙烯酰胺。酶催化丙烯腈生產丙烯酰胺,產品純度高,選擇性好,丙烯腈轉化率達99.9%以上。
70年代,日本日東化學公司使用Rhodococ—cus SP.N一774生物酶,經十年努力,成功開發了最初的生物催化生產丙烯酰胺的工藝,80年代中期建成規模為400t/a的工業化裝置。其后日本京都大學發現了代號為B一23、J一1的生物酶并對工藝加以改進。90年代初,日本使用生物酶生產丙烯酰胺的能力已上升到1.5萬t/a。
b. 烴類發酵生產二元羧酸
中長鏈二元羧酸是合成纖維、工程塑料、涂料、高檔油等重要的石油化工原料,通常是通過化學方法制取。以石油餾分為原料發酵生產二元羧酸的研究已有近40年的歷史。20世紀70年代初,日本礦業生物科學研究院(簡稱日本礦業)以正構石蠟為原料,微生物發酵氧化代替尿素加成法,生產相同鏈長的二元羧酸,80年代工業化,在世界上首先建成了150t/a的長鏈二元羧酸生產發酵裝置。90年代初由發酵法生產的十三碳二元酸(“巴西羧酸”),規模已達200t/a,終止了傳統的由菜籽油、蓖麻油裂解合成的歷史,是石油發酵在石油化工領域工業化最早的例子L2j。日本礦業選用Candida trpicalis 1098酵母菌生產二元羧酸,日本三井石化公司則用擬球酵母Torutopsis生產長鏈二元羧酸。研究表明,酵母菌、細菌、絲狀真菌都有不同程度氧化正構烷烴生成二元羧酸的能力,而假絲酵母、畢赤式酵母尤其是正構烷烴發酵生產二元羧酸的高產微生物。據報導l31,我國鄭州大學等單位承擔的“九五”國產科技攻關計劃“十二碳二元酸合成尼龍1212工業生產試驗研究”,最近已通過鑒定。該研究合成的長鏈高性能工程塑料尼龍1212所用原料,即是以石油輕蠟發酵生產的十二碳二元酸,這充分顯示了生物技術在石油化工領域的成功應用。
②在其它石油化工方面的應用
生物技術在其它石油化工方面的應用主要有:由烯烴類制備環氧乙烷和環氧氧丙烷,以石油為原料生產單細胞蛋白,加氧酶在石油化工的開發利用,柴油生物脫硫研究與開發,石油微生物的脫氮的研究,生物法生產丙烯酰胺、1,3——丙二酸等。
結束語
隨著社會發展和科學技術的進步,生物技術正逐步擴大到石油和石油化工行業,以更加有效的、經濟的生物化學過程代替傳統的化工過程。生物技術在石油化工中的應用,將為石油化工技術注入新的活力,新的生物石油化工技術必將興起。
參考文獻
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③ 黃永紅.宋考平.薛建華. 生物技術的發展趨勢及其在石油工業中的應用[期刊論文]-大慶
2013“中國知網杯”全國石油和化工行業創新發展與服務網絡大賽就是一個讓員工盡展創新才智的舞臺,在這個舞臺上,參賽者們譜寫著絢麗的創新樂章,同時也讓更多的人感受到他們創新的熱情。
中國化工集團公司是經國務院批準的國有大型中央企業,中國最大的基礎化學的制造企業,也是世界500強企業。其主業為化工新材料及特種化學品、基礎化學品、石油加工及煉化產品、農用化學品、橡膠制品、化工裝備6個業務板塊。在全球140個國家和地區擁有生產、研發基地,有106家生產經營企業,3家直管單位,6家海外企業,以及24個科研、設計院所,是國家創新型企業。
該集團公司在收到大賽的紅頭文件后,就通過集團的OA平臺了大賽公告,對各下屬企業單位和員工進行了大賽通知,隨后還積極動員組織集團各企業員工參與本次的科技創新大賽,集團下屬報名企業和人數也在不斷上升,如昊華宇航化工有限責任公司從開始報名起到2013年10月22日,總下載已達843篇,總使用次數也達到了13750次;而四平吳華化工有限公司、河北辛集化工集團有限責任公司、中昊北方涂料工業研究設計院有限公司等也已有數十名參賽員工進行了報名參賽,并提交了水平較高的科技創新成果和論文。在各企業和員工中都掀起了一股創新競賽的熱潮。
趙伯平,陜西煤化集團快化公司化肥廠的一名資深工程師,主要從事氣化裝置的工藝操作工作。在中國知網看到大賽的消息后,他立即進行了參賽報名,在大賽活動的促使下,他在科研創新方面結出了豐碩的成果,先后提交了《多元料漿氣化爐調試過程中出現的問題及處理方案》、《三流道單噴嘴多元料漿氣化存在的問題及處理》等在內的5篇科技創新成果和論文,表現出了極高的自主創新熱情。
劉杰,中科合成油技術有限公司的一名年輕的“85后”技術人員,由于日常工作的技術科研需要,他需要掌握大量的相關技術信息動態和競爭企業信息情報,所以在得知本次大賽的消息后,他即刻進行了報名參賽,積極進行“專業知識檢索能手”獎項的競選,截止10月20日,他已進行了8300余次檢索,下載專業知識相關文獻近400篇,在比賽的同時他也得到了一個能夠充分學習的機會。
大賽具體獎項設置:
1項團體獎——“優秀組織單位獎”共10個。企業或單位組織員工集體報名參賽的,可以獲得單獨的CNKI企業機構館賬號,并進入到該獎項評選。
7項個人單項獎(共160名)——
①“專業知識檢索能手”10名:以下載使用量為評選標準。②“優秀管理創新成果獎”、“優秀科技創新成果獎”、“班組管理創新獎”、“優秀管理/技術論文獎”各10名:成果、論文提交進行評選。③“中國知網最佳讀者獎”(“我推薦的化工電子期刊/論文”抽獎)100名:推薦期刊/論文。④增設“優秀組織個人獎”10名:以組織參賽人數多少為評選標準。推薦5人以上參賽就有機會獲得禮品。
關鍵詞:重整抽余油 HYSYS 流程模擬 溶劑油 塔器設計
溶劑油作為一種主要石油化工產品,在涂料、橡膠、印刷油墨、洗滌以及食品、化妝品等領域中得到廣泛應用,而且其產量和品種也逐年增加。重整抽余油的非芳烴可以生產6#溶劑油[1]和120#溶劑油[2]。其中6#溶劑油是榨取生產植物油的良好溶劑。120#油主要用于橡膠工業,制鞋行業,再生膠的綜合利用,調制各種粘合劑。這兩種產品用途廣、價值高、市場上很緊俏。本文作者主要研究了用HYSYS[3]模擬精餾過程從抽余油中分離6#溶劑油和120#溶劑油的工藝過程,并對相關塔器進行了詳細設計。
目前現狀:
6#溶劑油和120#溶劑同時生產的主要困難是其餾程不易控制。6#溶劑油的餾程在67.5-74.5℃。而120#油初餾點要求≮ 80℃ 。這就要求兩個組分有足夠的分離度。原工藝難以滿足分離要求。故需進行技術改造。
表1為江蘇某化工廠的芳烴抽余油物料組成,處理量:5000kg/h;壓力300 kPa;物料溫度:25℃;wt%。
本研究結合江蘇某化工廠的公用工程條件,運用HYSYS軟件進行模擬分析計算,此模擬中脫輕組分塔和溶劑油精制塔的物性方法采用了Reng-Robinson,所用的物性參數都采用HYSYS自帶的物性數據庫。
工藝流程簡述:
重整抽余油經過脫輕組分塔的再沸器物料預熱至80℃后進入脫輕組分塔,塔頂設冷凝器,塔底設再沸器;塔釜物料經溶劑油精制塔分離出6#溶劑油和120#溶劑油,塔頂設冷凝器,塔底設再沸器。如圖1
模擬結果:
通過對兩塔器的進料溫度,回流比,理論板數,采出量等的不斷摸索,調整出了最佳的工藝參數。兩塔理論板數均為70塊,其他參數如表2:
脫輕組分塔 溶劑油精制塔
最終的流股信息見表3:wt%
從流股數據可以看出,6#溶劑油和120#溶劑油達標。
經過流體力學計算,確定脫輕組分塔和溶劑油精制塔均采用規整填料塔,該填料塔的優點是:生產能力大,分離效率高,壓降小,操作彈性大。經過對兩塔器[4,5]進行優化設計,結果如表4。操作彈性(60%~110%)
脫輕組分塔 溶劑油精制塔
裝置運行效果:
目前該設計塔器已經在江蘇某化工廠順利投運。目前運行的數據同HYSYS模擬計算的數據完全吻合。
結論
通過對江蘇某化工廠重整抽余油組成的研究,提出了雙塔精餾的工藝過程。通過HYSYS軟件模擬計算,并運用流體力學軟件核實,對脫輕組分塔和溶劑油精制塔進行了詳細設計。目前該套裝置已經在江蘇某化工廠順利投產。根據投產情況:該裝置已達到工藝計算的要求,較好地穩定了產品質量和收率,創造了極大的經濟效益。該工藝的研究對國內重整抽余油精餾裝置具有一定的借鑒意義,極易在其他化工廠進行推廣應用。
參考文獻
[1]GB 16629-2008 《植物油抽提溶劑》
[2]SH0004-90 120#溶劑油行業標準
[3]俞永堯應用HYSYS軟件建立分餾系統模型及其仿真研究 中國石油大學(華東)畢業設計(論文)
[4]倪正初 重整溶劑油精餾塔的優化及改造[J] 上海化工 1993年02期第18卷,9-12
[論文關鍵詞]職業性 教學過程 項目化教學 實習
[論文摘要]高等職業教育是具有較強職業性和應用性的一種特定的教育,教學過程要將國家職業標準職業要求和技術技能標準引入教學,分析企業職業活動特點和職業能力要求,以典型乙烯生產企業做藍本,開發項目化教材,加強技能訓練,提高學生實踐能力,在認識實習、現場教學、生產實習、畢業實習(頂崗實習)以及仿真實訓經歷職業體驗,成為生產一線的高素質技能型人才。
高等職業技術教育培養目標是突出職業性、地方性、應用性,具有從事專業崗位實際工作的基本能力和專業技能,能在生產服務、管理第一線工作的復合型高級應用技術人才。教育部《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》教高[2006]16號文件指出:人才培養模式改革的重點是教學過程的實踐性、開放性和職業性,實驗、實訓、實習是三個關鍵環節。在高職學生教育教學過程中要突出職業性,加強學生職業能力的培養,加強學生實踐能力的培養,
一、在教學過程中引入行業的國家職業標準
高職教育的教學過程要將職業要求和技術技能標準引入教學。《中華人民共和國職業分類大典》將我國的社會職業劃分為8個大類,66個中類,413個小類,1838個細類(職業),約4700多個工種。根據有關行業的發展要求,國家勞動和社會保障部又陸續新增了約31個職業。國家職業標準是在職業分類的基礎上,根據職業(工種)的活動內容,對從業人員工作能力水平的規范性要求。它是從業人員從事職業活動,接受職業教育培訓和職業技能鑒定,以及用人單位錄用使用人員的基本依據,如圖1國家職業標準結構圖。
按照國家職業標準分析職業活動特點和職業能力要求:再進行課程設計。如圖2石油化工行業化工生產工職業活動特點和職業能力要求分析。
二、以行業典型的企業作為教學藍本
高職教育是通過企業把教育與社會需求緊密結合,人才培養與生產實際相結合的,學校與企業的合作,教學與生產的結合,校企雙方互相支持、互相滲透、雙向介入、優勢互補、資源互用、利益共享,是實現高校教育及企業管理現代化、促進生產力發展、加快企業自有人才的學歷教育,使教育與生產可持續發展的重要途徑。
典型的企業具有行業的普遍性,還有其特有的特殊性,選取企業作為教學藍本要注意的原則是:
1、具有行業代表性:如某學院選取蘭州石化作為教學藍本,因為蘭州石油化工公司是中國西部最大的石油化工基地,是煉油化工一體化的大型的國有企業,學院多年與蘭州石油化工公司開展校企合作、互惠互利的教育教學活動,收到很好的教學效果。
2、生產工藝技術具有典型性:如某學院與廣州石化作為教學藍本,廣州以原油作為原料,生產液化氣、汽油、煤油、柴油、重質油等燃料油以及基本有機化工原料乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等“三烯、三苯”,生產合成材料聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等,具有典型的工作過程,典型的工藝技術,典型的單元操作。
3、操作技術具有先進性:采用DCS集散控制系統,裝置安全程度高,自動化程度高等,在行業中有先進的工藝過程、工藝技術、工藝設備及安全管理模式。
4、真正做到校企業結合,前校后廠,實現“黑板上下來,從教室里出去”,深入工廠企業的實際工作環境。
三、采用項目化教學
采用以工作過程為主導的項目化教學,師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動,開發項目化教材。
項目化教學的職業性首先體現是教學過程的邏輯起點,不是學科的知識系統的內部邏輯,而是職業、崗位(群)對知識、技能和素質的綜合要求的內部邏輯,是生產過程導向(或工作過程、工作內容、工作任務導向)的內部邏輯;同時項目化教學強化職業氛圍,仿真的、模擬的或真實的環境,加強了學生實踐技能的訓練。例如高職化工生產國家職業標準職業定義是操作、監控或調節一個或多個單元反應或單元操作,將原料經化學反應或物理處理過程制成合格產品的人員。涉及的主要生產裝置包括乙烯裂解裝置、丁二烯抽提裝置、碳五精制、芳烴抽提、苯乙烯生產裝置等基本有機化工原料生產裝置以及聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等“三大合成材料”合成橡膠、合成樹脂、合成塑料等生產裝置。覆蓋的崗位群包括反應崗位精餾崗位、裂解爐崗位、流體輸送崗位、制冷崗位、壓縮崗位。 轉貼于
從職業、崗位(群)對知識、技能和素質的綜合要求作為教學過程的邏輯起點,分析典型的乙烯生產核心崗位,以工作任務為導向,選取七個教學項目進行學習,包括12個技能實訓工作任務,27個工藝知識,1周乙烯廠實習等如表1《乙烯生產技術》項目化教學內容。
使學生掌握扎實的必需、夠用的基礎知識,熟練掌握具有普遍適用性,又有針對性的乙烯生產基本操作技能,使學生的職業意識與職業技能綜合能力得到很大的提高。
四、加強實訓、實習的職業體驗
高職學生應該加強實踐環節的學習,包括認識實習、現場教學、生產實習、畢業實習(頂崗實習)以及仿真實訓等。
認識實習是學生進入專業課學習階段的一個實踐性教學環節,是學生由學校到工廠,由理論到實踐之間架起的一座“橋梁”。通過實地參觀學習,接觸工人,了解工廠,熱愛自己的專業,擴大視野,增強學生對實際工業生產的感性認識,從而加深對課堂教學內容的理解,激發學生學習專業知識的熱情,為今后創造性地從事專業工作打下良好的基礎,實習目標:采用的模式:預習-實地觀看(生產過程、自動控制系統)-工廠技術人員講解-討論、答疑-寫報告。
現場教學(課堂實習)是指在理論教學過程中,要盡可能實現“黑板上下來,從教室里出去”,探索課堂與實習地點的一體化,比如在某典型化工單元操作的教學中,把課堂帶到工廠,在生產現場講解理論知識;再比如把課堂設在實訓室,一邊講原理,一邊將原理的應用及操作。現場課堂教學現象生動,把抽象的原理概念具體化,學習效率高,采用的模式預習-教師講基本原理-現場講解原理的應用場所、設備-教師講解設備位號、意義-學生現場指出設備流程坐向。
生產實習是學生進入專業課學習階段的重要實踐性教學環節。通過深入工廠的實際工作環境,體驗工人的生活,了解企業的企業的生產狀況,管理經營情況和行業發展前景,熟悉掌握石油化工生產工藝原理、工藝流程、主要設備、基本工藝操作、工藝技術指標,并將學過的基礎理論和知識與生產實際結合起來。要求培養學生吃苦耐勞、謙虛好學、踏實認真的工作態度和工作作風。采用的模式是:預習—下班組—跟定師傅-倒班-寫報告-答辯
畢業實習是在學生基本完成專業理論課程學習,開始進行畢業論文/設計前的一個實踐性教學環節。其目的是通過實習,熟悉化工產品生產過程所使用的工藝方法和工藝措施,了解工藝設計原則和有關的技術指標、存在的技術問題以及解決這些問題的途徑與經驗。采用模式:預習--定崗位實習-調研-收集資料、檢索文獻-完成畢業論文/設計
仿真實訓解決下廠實習“只許看,不準動”的難題。學生通過親自動手模擬開車、停車和典型事故處理訓練,能提高理論聯系實際和分析問題、解決問題的能力。建并采用了實驗預習(現場與計算機仿真模擬)-實驗操作-實驗數據處理(計算機輔助計算與手算相結合)的教學新模式,強化了學生對基本理論、知識和基本技能的理解,培養了學生的單元過程與設備的模擬優化與操作能力。
[參考文獻]
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關鍵詞:卓越工程師教育培養計劃;工程素質;培養
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)06(b)-0000-00
“卓越工程師教育培養計劃”作為國家中長期教育改革與發展規劃綱要(2010-2020)組織實施的一項重大項目,表明中國高等工程教育改革的發展思路的重要變化。卓越工程師計劃是高等教育和市場、崗位、產業、行業新的結合點,是適應我國現代高等教育現狀的新的發展點,是突破我國高等教育創新能力發展瓶頸的新舉措。卓越工程師計劃的出現是高等教育適應我國經濟發展和社會進步的要求的必然結果【1】。
“卓越工程師教育培養計劃”的實施是一項需要學校、企業、教師、學生四個方面緊密合作的系統工程,最終培養目標是使學生掌握堅實的理論基礎和實際動手的工程能力【1~4】。 “卓越”工程教育強調應用能力、實踐能力和實干精神;強調工程素質和實踐意識的培養或增強,是由實踐到理論再到實踐的過程;強調企業廣泛而深入地參與人才培養的諸多環節,強調生產實踐資源和條件的充分利用,企業作為一個重要組成部分,與學校聯合構成實施“卓越”工程教育人才培養的主體;更強調面向生產第一線,培養能現場解決工程實際問題的工程技術人才。
1追求卓越的專業人才培養模式創建及人才培養方案優化
我校化學工程與工藝專業主要面向石油化工行業培養工程技術人才,已成為廣東乃至華南地區獨具鮮明石油化工特色的專業。2008年獲選校級特色專業、2009年入選國家級特色專業建設點、全國CDIO人才培養模式研究與實踐專業、2010年納入廣東省特色專業建設點,2012年獲批教育部“卓越工程師教育培養計劃”試點專業。經過多年充分的調研、研討與實踐,逐漸形成了追求卓越的專業人才培養模式(圖1):共建企業深度參與的專業教育培養平臺,企業參與培養方案制訂、課程實踐教學、生產實踐教學、系列工程教育講座、學位論文等環節的教育培養工作。實施由實踐到理論的教學模式,最終經過系列課程和應用實踐等諸多環節教育,實現由實踐到理論再到實踐的工程教育模式,以培養工程實踐能力強、創新意識好的石油化工工程技術人才。并廣泛借鑒國內外先進的工程教育經驗,圍繞“產學合作、突出實踐、注重應用、追求卓越”的教育理念,逐步完善優化我校化學工程與工藝專業人才培養方案,利用企業的技術改造項目或工程公司的設計項目,由企業牽頭開展項目教學,使學生較系統接受工程實踐訓練,加強工程實踐、工程設計能力培養,且全面開展工程文化教育,注重培養工程意識,用工程文化教育觀指導學校應用型人才培養的辦學理念【5、6】。
2教學方式方法改革
深化教學研究與實踐,更新教學觀念,改進教學方式,依托信息技術、完善教學手段,形成了一系列具有鮮明專業特色的教學改革成果。
2.1理論聯系實際
積極探索啟發式、探究式、討論式、參與式教學,結合全國CDIO試點專業,實施《化工原理》、《化工熱力學》、《化學反應工程》、《化工設計》等CDIO示范課程教學改革工作。推動化工設計大賽、大學生“挑戰杯”等第二課堂活動,探討以項目為主線教學、在做中學的教學方法。充分調動學生學習積極性,激勵學生自主學習。
2.2科研促進教學
促進科研與教學互動,及時把科研成果轉化為教學內容。支持本科生參與科研活動,早進課題、早進實驗室、早進團隊。將科研項目內容、成果作為課題指導學生進行課外科技創新活動、參加各類比賽。
2.3生產促進教學
緊密聯系生產,加強學生工程能力培養。與企業加強學術交流和產學研合作,聘請企業的高級技術人員參與課程體系改革、聯合編寫出版特色教材,繼續實施生產實習、仿真實習及專業實驗的優化改革與實踐。利用企業工程項目,培養學生工程設計能力;另外通過采取項目教學,改革化工設計課程的教學;其次是強化增加畢業環節設計類題目的比例。石油化工專業領域有6門實踐性強的課程可由企業講解,或部分以講座的形式講授,或部分章節可增加現場教學,加強實踐教學環節。
2.4強化英語教學
采用滲透方式強化英語教學,提高學生外語能力。在改革和加強基礎英語學習的同時,要加強專業英語和應用英語的訓練。在學習基礎英語之后,甚至是同時,選擇一些與專業關聯度高的基礎課開始,每門課程在內容、作業和考試方面滲透一定比例的英語內容,強化英語的學習和應用。
2.5培養國際視野
培養學生國際視野,提升學生服務面向能力。在強化培養學生外語能力的基礎上,通過開設高水平的講座以及國際交流與合作強化國際視野,進一步提升學生適應跨國公司人才素質的要求。
3 工程實踐能力和工程素質的的培養
“卓越計劃”的核心目的是要讓工程教育回歸工程,使學生具有充分的知識儲備、熟練的實踐經驗,保證教學過程中學生的學習能力、工程實踐能力、創新能力和人際交往與團隊協作能力的培養。工程實踐能力和工程素質的培養是系統化地設計人才培養方案,使學生具有充分的知識儲備、熟練的實踐經驗,保證教學過程中的工程實踐活動和工程設計能力的培養。
3.1 綜合實驗
主要是實驗動手能力和分析判斷能力。通過石油化工產品分析實驗、反應工程實驗、化工分離技術實驗、化工工藝實驗、計算機仿真化工實驗、研究開發型實驗、專業技能培訓等內容,培養學生實驗儀器的安裝和調試能力,實驗數據的采集和整理能力;綜合運用數學、計算機和有關專業知識處理實驗數據的能力。
3.2 認識實習
通過在中石化茂名分公司、中石化湛江東興石油化工有限公司、廣東新華粵石化股份有限公司、中石化油茂名分公司等企業進行認識實習,加深理解和鞏固已學知識,增強學生對煉油化工裝置的感性認識。
3.3 生產實習
通過生產實習使學生鞏固與運用所學各門課程的知識,理論聯系實際,培養工程觀點,訓練觀察、分析和解決實際工程問題的能力,學習操作控制與生產管理的有關知識,增長化工生產實操知識和技能。
3.4 仿真實習
通過仿真實習提高學生的操作技能,得到反復開車、停車、事故處理以及極限運行狀態的訓練,提高學生的分析能力和在復雜情況下的決策能力。
3.5 金工實習
通過金工實習使學生通過實踐了解機械制造的原理和過程,熟悉機械零件的常用加工方法,對簡單零件有初步的選擇加工方式的能力和工藝分析的能力。
3.6 工程實訓
學校建立石油化工工業中心和石油化工實驗實訓中心,包括石油化工發展歷史與成果認知部、管道與靜設備實訓部、動設備實訓部、石油化工典型成套工藝實訓部、創新實訓部以及操作技能培訓與鑒定部以及智能化模擬工廠等,加強實踐教學條件建設,培養學生工程實踐能力。
3.8 工程設計
搜集并運用資料(文獻、手冊、規范、標準等)的能力;物料衡算、熱量衡算和設備計算等工程計算能力;工藝流程圖、設備布置圖、管道布置圖及設備結構圖等工程圖紙的繪制能力。包括對設計和技改項目的技術路線及方案進行調查、論證、決策能力;對項目進行技術經濟評價的能力;產品質量標準、設計說明書、技術經濟評價報告、操作規程等工程設計文件的編寫能力。
4 結束語
卓越工程師的培養內涵在于將工程教育的理念凝練和提升、深化工程實踐教學改革和加強校企結合【4】。在信息化時代的今天我們需要的不僅僅是傳統意義上的工程師,而是符合這個時代所需要的卓越的工程師,即不僅具備精深的專業知識、高水平的工程實踐能力和創新意識、還應具備人文科學和社會科學的基本素養。總的來說,卓越工程師就是指具備杰出工程素質的工程技術人才。
參考文獻
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【關鍵詞】 劣質重油 改質加工 現狀 前景
改革開放以來,我國國內石油需求量呈現出一種逐年上升的趨勢,同時,石油對外依存度也不斷的提升,已經超過了50%。隨著世界原油需求量的持續升高,原油的資源也呈現出一種劣質化的表現,近幾年來全球增產原油大多都為重質原油,有關數據統計,重質原油與非常規原油的產量已經超過1億噸,據劍橋能源年會的預測,截止到2013年,油砂瀝青會成為最重要的非常規原油。因此,超重原油以及油砂瀝青的加工必然會是下一階段煉化企業需要面臨的重要問題。
1 超重原油的特點
目前世界常規原油探明儲量為13220億桶,具體的儲量與分布情況詳見表1。
超重原油儲量最豐富的國家是委內瑞拉,與普通的原油相比而言,超重原油具有如下的特征:即高密度、高硫、高黏度、高酸、高殘炭、高氮、高芳烴含量、高金屬含量,且減壓瓦斯油與渣油的含量也超過了70%,性質較差,比重較差,很難進行脫鹽和脫水;黏度較高,難以進行管理和運輸;氮和硫的含量較高,進行加氫處理的難度較大;減壓瓦斯油數量大,芳烴和氮的含量高,催化和劣化的難度較高;減壓渣油數量大,鐵、釩、瀝青、殘炭的含量高,在焦化處理過程中會出現大量的焦炭,在處理時需要在高溫高壓及氫氣的條件下進行。
2 劣質重油加工技術
劣質重油的渣油含量很高,加工的核心技術就是通過渣油與減壓瓦斯油提高輕質油的收率,劣質重油的渣油具有高硫、高殘炭、高氮、高金屬的特征,對于加工工藝的要求很高。目前,較為成熟的劣質重油加工工藝包括焦化、渣油加氫和催化劣化幾種。目前,加拿大油砂瀝青渣油均使用焦化處理工藝;渣油加氫的工藝包括沸騰床、固定床、移動床+固定床、懸浮床等方式,能夠處理劣質重油與瀝青。
2.1 焦化技術
焦化技術能夠處理成本劣質的原料,已經成為一種常用的重油加工過程,就世界范圍來看,焦化裝置的處理能力可以超過3億噸/年,美國加工劣質重油的比例已經呈現出一種逐年上升的趨勢,加工原油的含硫量上升約0.27%個百分點,原油重度API°下降了約1個單位,但是,焦化能力在近年來卻增加2750萬噸/年,究其根本原因,是由于焦化裝置的操作費用和投資都相對低廉,能夠加工高金屬、高硫和高殘炭的劣質重油。
2.2 渣油沸騰床加氫裂化技術
渣油沸騰床加氫裂化第二代與第三代催化劑已經研制成功,該種催化劑能夠大幅的改善加工裝置的性能,尤其是脫殘炭、脫硫以及產品的安定性,可以在渣油轉化率為80%到85%的條件下煉制出低硫燃料油。美國先進煉油技術公司為了解決油渣沸騰床加氫裂化裂化設備未轉化油渣以及設備結垢的問題,添加了減少沉積物的催化劑,與傳統的催化劑相比,在脫金屬、脫硫、脫殘炭以及渣油轉化率高的情況下,能夠減少反應過程中沉淀物的產生。
2.3 懸浮床加氫裂化工藝
懸浮床加氫裂化工藝能夠用于劣質重油的加工,但是其加工的產品需要進行深度裂解、脫硫和二次脫硫,就會導致加工費用升高,該種工藝是處理劣質重油很好的手段。
3 劣質重油加工技術展望與前景分析
3.1 改善焦化工藝
焦化工藝能夠很好的改善劣質重油,是現階段下煉油廠使用最多的工藝,在未來階段下,應該將劣質重油焦化裝置的設計重點放置在減少焦炭產率、提高液體產品產率、降低操作費用和減少裝置投資之上,劣質重油的瀝青質和殘炭的含量很高,在使用焦化工藝進行加工時會導致加熱爐生焦傾向升高,因此,除了減少焦炭產率、提高液體產品產率以外,還要使用科學的方法緩解加熱爐的結焦。
3.2 完善劣質重油加工組合工藝
為了將劣質重油資源最大限度的利用起來,需要不斷的完善劣質重油加工組合工藝,如焦化+沸騰床加氫裂化技術、沸騰床加氫裂化技術+溶劑脫瀝青+瀝青氣化技術等。
3.3 擴大氫氣的來源
很多地區的劣質重油都有著高氮、高硫、高金屬含量和高殘炭的特征,在轉化以及生產油品的過程中會消耗到大量的氫氣,使用焦化工藝在加工劣質重油時會產生石油焦、應用溶劑脫瀝青加工工藝會產生脫油瀝青,如果將其作為氣化工藝的原料,就能夠解決以上的弊端,生產過程中產生的氫氣也可以為后續的加氫過程提供氫源。
3.4 發展懸浮床加氫裂化技術的產業化
在應用延遲焦化技術加工劣質重油時會出現大量的低價值焦炭,使用沸騰床加氫裂化技術加工劣質重油的轉化率也不高。近些年來,隨著技術水平的發展,懸浮窗加氫技術得到了迅速的發展,該種技術能夠將原料渣油的轉化率全面的提升,幾乎可以將其完全轉化為餾分油。在未來階段下,發展懸浮床加氫裂化技術的產業化能夠提升劣質重油的轉化率。
4 結語
近年來,國際石油需求量逐年上升,而輕質原油的量不斷減少,劣質原油的開采比例不斷提升,超重原油硫、殘炭、氮、重金屬的含量偏高,這也對煉油企業的加工工藝提出了一定的挑戰,為了滿足經濟發展和原油儲備的需求,我國的煉油企業必須要不斷開發新技術,實現劣質重油加工技術的全面發展。
參考文獻:
關鍵詞:石油化工;污水處理;技術進展
中圖分類號:C35文獻標識碼: A
引言
隨著現代工業的不斷發展,對于石油的需求也是日益增多,隨之而來的是各類的石油化工廢水,其主要來源于在石油化工產品加工的生產工藝所產生的廢棄物,而且大多數的存在形式是以乳狀液體。相比較其他的廢水而言,由于石油化工廢水中富含較多的油、有機物含量等多種類型的污染物,繼而造成了石油化工廢水的水質情況更為復雜,因此對于石油化工廢水的處理就比較困難,一般都是采用多種不同的處理方法進行,待污染物達到了國際的排放標準之后才予以排放。所以,現在對于石油化工廢水的處理依舊是一個科研熱點。
一、物理法
(一)隔油
隔油是石油化工廢水處理中的基礎工序,石油化工廢水處理的隔油一般是在專門的隔油池中進行,將廢水中的污染物進行初步沉淀,不同的隔油形式會產生不盡一致的隔油效率,耿士鎖通過經過研究對比,發現斜板隔油池比普通平流隔油池去除效果好一些。呂炳南通過試驗研究及實地檢驗,發現將隔油池進行適當的傾斜改造,能夠有效的提升隔油的效率。
(二)氣浮法
氣浮是利用微小氣泡粘附廢水中的懸浮物,由于絮凝處理后,廢水中有較多的細微固體懸浮物、石化油等污染物,通過氣浮的方式進一步減少這些懸浮物,深化廢水處理的質量,陳衛瑋在研究中發現,通過渦凹氣浮系統,能夠較高的提高廢水中處理的程度,朱東輝等經過試驗研究,認為用旋切氣浮法處理煉油廢水,廢油的去除率更高。肖坤林等在實驗研究的基礎上,結合單級氣浮技術和多級板式塔理論,開發出兩級氣浮塔處理含油廢水的新工藝,實現了塔釜一次曝氣、多級氣浮的分離,并研究了氣浮塔板的流體力學性能、布氣性能及操作條件對廢水處理效率的影響。
(三)吸附法
吸附是石油化工廢水處理中經常使用的技術,用活性炭來吸附廢水中的污染物,使廢水得到初步的控制,吸附法往往與絮凝法、氧化法共同使用。但是由于活性炭容易造成二次污染,給廢水處理帶來一定的難度,近年來,隨著材料技術的進步,越來越多的吸附材料被運用到石油化工廢水處理中,季凌等用纖維活性炭對石化企煉油化工廢水進行吸附實驗,發現活性炭對煉油廢水的處理是有一定的范圍的,如對電導氯離子的去除作用就比較小,如果將活性炭與混凝聯合使用,對氯氨等的去除作用就比較大,能夠比較明顯地增強凈化效果,如果將活性炭與臭氧聯合使用,能夠進一步地提升廢水的處理率。
二、生物法
隨著生物科學技術發展的不斷深入,在石油化工廢水處理中,生物法有了更深層次的運用,生物處理技術一般在廢水的二級處理階段發揮重要作用,目前生物技術在廢水處理中經常用到的主要以厭氧、好氧等生物原理。
(一)厭氧
厭氧生物處理技術成本較低,且處理后的生物氣能夠作為一種能源,對于高濃度的廢水具有很強的處理能力,在此過程中,通過對厭氧生物的培養,使廢水中的生物降解發酵,不同類型的處理模式需要運用厭氧形式也會有所差別,利用升流式厭氧器,不僅操作簡便,對高濃度有機廢水處理的效率也較高,凌文華運用升流式厭氧處理技術對廢水的研究表明,升流式對廢水污染物的去除效果較好,但是處理時對條件的要求較高,溫度、水量等都需要控制在一定的范圍內,才能更好地發揮作用。李敬美等通過研究發現,將活性污泥與生物膜相結合,能夠提升氧的利用率,減少回流,降低能量消耗,能夠應對高負荷的污水處理系統。
(二)好氧
好氧處理技術也是石油化工廢水處理中的重要手段,在實際的運用中,好氧經常與厭氧聯合使用,好氧處理的方式多樣,能夠根據石油化工廢水的不同種類而進行靈活使用。如序批式間歇活性污泥法簡單快捷,操做靈活,能夠較好的運行管理,這種處理方式使用與小規模的廢水處理。彭永臻等將兩個連續的序批式間歇活性污泥法系統連接,在不同階段加入不同的試劑,發現廢水處理效率大大提升。
三、化學法
化學處理法是經由化學反應去除廢水中呈溶解、膠體狀態的污染物或將其轉化為無害物質的廢水處理法。以投加藥劑產生化學反應為基礎的處理單元有氧化還原、混凝、中和等;以傳質作用為基礎的有萃取、吸附、吹脫、汽提、離子交換以及反滲透和電滲吸等。和生物處理方法比較而言,高效率、快速,可以除去比較多的污染物。另外,還具有容易實現自動檢測、設備容易操作和控制、便于回收利用等優點。化學處理法能有效地去除廢水中多種有毒的污染物。
(一)污水臭氧化處理法
該法在環境保護和化工等方面應用廣泛,是用臭氧作氧化劑,使用的是含低濃度臭氧的空氣或氧氣對廢水進行凈化和消毒處理的方法。這種方法主要用于水的脫色,水中鐵、錳等金屬離子的去除;水的消毒;去除水中酚、異味、臭味、氰等污染物質。具有反應迅速、流程簡單、無二次污染的優點。
(二)污水化學沉淀處理法
這是一種傳統的水處理方法,廣泛用于水質處理中的軟化過程、工業廢水處理等,以去除重金屬和氰化物。向廢水中投加可溶性化學藥劑,使之與其中呈離子狀態的無機污染物起化學反應,生成不溶于或難溶于水的化合物沉淀析出,從而達到凈化廢水的目的。
(三)污水氧化處理法
氧化處理法幾乎可處理一切工業廢水,尤其是處理廢水中難以被生物降解的有機物。利用強氧化劑氧化分解廢水中污染物,如酚、氰化物、絕大部分農藥、殺蟲劑以及引起色度、臭味的物質等。強氧化劑能將廢水中的這些污染物逐步降解成為簡單的無機物,也能把溶解于水中的污染物氧化為不溶于水而易于從水中分離出來的物質。
(四)絮凝
絮凝是石油化工廢水處理的重要工序,將絮凝劑融入水中,以破壞水中膠體顆粒的穩態,使絮狀物質從水中脫離,可以去除煉油廢水中的有機污染物、藻類及浮游生物等,絮凝通常是石油化工廢水處理的基礎,隨著生物科技的進步,具有生化優點的絮凝劑更進一步地提高了廢水處理的效率,尹華等學者探索了自制生物絮凝劑(JMBF-25)處理石油化工的效果,發現絮凝劑不僅成本較小,而且對改善污泥的沉降性能有較好的作用,不過,絮凝劑的使用需適量才能達到最佳效果,如果使用過量反而會使絮凝效果惡化。
結束語
石油化工產業的發展,雖然為我國的經濟做了巨大的貢獻,但也需要對石油化工的廢水處理引起高度重視,以此來促進我國的石油化工得到綠色、可持續的發展。
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