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煤气化工艺论文

时间:2023-03-22 17:33:50

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煤气化工艺论文

第1篇

Abstract: Based on the characteristics of Coal Chemical Technology course, and combined with the author's teaching experience, this article discusses on how to make students understand, recognize and apply the professional course. The author's teaching experience is stated in this article in hope of getting more improvements and support in the future teaching.

关键词: 煤化工工艺学;教学;体会

Key words: coal chemical technology;teaching;experience

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)02-0238-02

0 引言

《煤化工工艺学》是煤化工专业的专业必修课,煤化工专业在我校是属于化学工程与工艺专业的一个方向。为了顺应国家大力发展煤化工产业的大战略,培养煤化工专业的应用型人才迫在眉睫。而只有学懂《煤化工工艺学》,才能基本了解煤化工专业的实质内涵。《煤化工工艺学》课程的主要内容包含:煤的低温干馏、炼焦、炼焦化学产品的回收与精制、煤的气化、煤的液化、煤的碳素化、煤化工生产的污染与防治,内容涉猎了煤的绝大部分转化原理、工艺及其方法。通过本书的学习,可以使学生获得专业基本知识,具备在专业生产第一线工作的基本能力。所以教授好这门课程,并且使学生获得必要的收效显得尤为重要。

《煤化工工艺学》是一门以应用为主的专业技术课,学生学起来比较抽象难懂,因此比较科学而易懂的讲授方法,才能够与学生引起共鸣,达到较好的收效。这门课程的基础课是《煤化学》、《有机化学》、《化工原理》、《物理化学》等,作者本人讲授《化工原理》和《煤化学》课程多年,同时结合自己多年的生产实践经验,在驾驭这门课程方面谈一下自己的教学体会。

1 合理分配课时,顺应人才需求

我校引用的《煤化工工艺学》教材是大连理工大学郭树才老师编写的,建议课时80学时。而我校在教学计划中规定课时是128学时,大三下80学时,大四上48学时,因此在分配教学内容时,笔者将煤的低温干馏、炼焦、焦化产品回收与精制三大部分放在大三下的80学时里,把煤的气化、煤的液化、煤的碳素化、煤化工生产的污染与防治放在大四上。这样分配的优点在于:大三下的内容主要是传统煤化工的精髓,学生利用较多的学时理解、消化、吸收;大四上的内容主要是新型煤化工的知识,并且是传统煤化工与石油化工的交汇。从我校的特色办学里可知,我校的煤化工专业既保留了煤化工专业的特色,又吸收了石油加工专业的营养,具有大化工的优势。同时,由于国内现在煤化工的开发利用重点在煤气化、煤液化以及煤制天然气等方面,所以把新型煤化工知识放在这个学期学习,可以使参加应聘的同学很容易回忆起所学过的东西,面试时更有自信。

2 内容详略有当,紧跟学科前沿

郭树才老师的《煤化工工艺学》是按照80学时的课程来设计的,我们拆开来讲解,如果只理解课本上的知识远远不能满足教学需求,因此,必须依托课本,适度引进《炼焦工艺学》、《煤化学产品工艺学》、《煤炭气化工程》、《煤炭直接液化》、《煤炭间接液化》、《煤基醇醚燃料》、《煤化工过程中的污染与控制》等相关教学内容,才能达到既使课堂内容饱满,又使学生了解学科前沿,了解新装置、新技术、新工艺的发展动态,具有对新装备、新技术、新工艺、新方法理解、运用和掌握的初步能力。

比如在第一章,煤炭的低温干馏内容里,实质重点是煤的低温干馏和中温干馏的基本原理、工艺过程、主要设备以及主要技术,为第二章煤的高温干馏做足了铺垫。在讲解的过程中,笔者就结合国内的央企大唐国际比较成熟的“褐煤提质工艺”,以及《煤化学》教材中讲到的相关煤的基本性质与工艺性质来做适当重点讲解,这样,既使学生回顾起来《煤化学》课本上的基本重点知识,又使学生了解了煤低温干馏工艺的风向标,既满足了学生的专业好奇,又为未来就业打下良好基础。在第二章炼焦内容里,大量引进《炼焦工艺学》的基本原理、工艺过程、国内外主要焦炉类型、焦化工艺等的主要内容,同时也结合国内鞍山焦耐院与化六院开发并且使用的各类大型焦炉,展开评价,既使学生把握了煤的高温干馏的基本知识,也使学生认识到了煤焦化的瓶颈以及突破的入口,为未来煤高温干馏的技术研发打下深厚的基础。在第三章炼焦化学产品回收与精制一章,除了详细讲解煤气净化过程中如何提取并且回收重要的化学产品,同时也就目前比较看好的苯加氢工艺,以及煤焦油加氢工艺做了必要的阐述。使学生了解了课本知识的同时,也较好的把握了国内煤化工专业动态,为自己选择专业方向做好了准备。在第四章以后的煤炭气化、煤炭液化等新型煤化工知识方面,更是结合国内现在的煤化工产业动态,在讲解气化原理、气化设备、气化工艺的同时,结合本人对欧洲煤化工技术的考察,把学生引进以煤气化为基础的碳一化工领域,使学生对未来煤化工发展的大战略有了初步的思考,并对就业有了更深刻的认识。在煤化工产业的背后,实质是大量的能耗、大量的污染,如何解决,必须要使学生了解污染产生的主要环节,污染物的主要类型,针对不同性质的污染如何在生产的初、中、末,采用必要的技术消除。因此,学生在学习知识的同时,也知道了自己的专业不仅可以去煤化工行业去就业,也可以去环保、能源动力方面去就业,拓展了思维,开阔了眼界。

3 教学方法灵活,学科联系紧密,学生互动加强

在《煤化工工艺学》的教学过程中,如果仅仅是循规蹈矩地一味去讲解,学生会觉得枯燥、晦涩、难以进入模型。因此,教学方法的灵活多变可以促进学生的理解。

首先采用比拟的授课方式,为学生建立立体的图形,使学生对设备及工艺加深认识。比如在讲解煤加工的设备时,我们习惯称“炉子”,使学生与家庭里常见的火炉联系起来,建立形象化的模型,然后,把模型拆开来,逐一再理顺,大家就对设备有了直观的认识。然后又把“炉子”与化工生产中的“反应器”联系起来,大家就知道了在不同的领域,设备的叫法有所不同,但是原理基本相似;再就是在焦炉的认识过程中,我把学生坐的桌子和椅子分别形象地比拟成“炭化室”和“燃烧室”,使大家直观地对焦炉建立起了立体的印象,然后再把成焦过程中模型分解开来画在黑板上,大家就很直观地对“单向供热”、“成层结焦”有了更深刻的体会。其次采用相关专业课的知识关联,强化了专业理论的理解,同时也强化了相关专业课的应用。比如在学习《煤化工工艺学》之初,先复习《煤化学》相关知识重点,使大家为不同煤化度和不同性质、不同产地的煤种如何应用,对号入座;在讲到焦炉燃烧系统及烟囱的流体流动时,我们及时地与《化工原理》课程的精髓之流体流动和传热对接,把各个环节流体流动的性质分析到位,同时把如何废气循环和节能关键点抛给学生,使学生带着问题去思考,培养大学生分析问题和解决问题的能力;还有在讲解炼焦化学产品的回收与精制过程中,及时与《化工原理》里吸收及萃取的单元操作联系起来,使学生在学习本专业课的同时,把握了专业基础课如何应用的方法,既促进了本专业的理解,也促进了其他课程的学习,一举两得。再次,利用复杂的工艺流程路线图,强化训练,启发学生快速识别并分解工艺路线。教会学生如何去理清复杂的化产回收工艺流程图,然后再自己去设计工艺加工步骤,既可以快速地理清工艺,又可以把机械制图及AUT CAD用到实处。在工艺学的学习过程中,不仅仅是学会原理、工艺,认识设备,识别流程,更重要的还有如何去设计、开发,因此,组织学生讨论,带着问题去学习思考,利用相关知识去引导学生自己动手,写专业小论文,进行相关工艺设计,工艺计算以及工艺设想,掌握专业领域内工艺与设备的基本设计能力,很值得去推广。

参考文献:

[1]赵振新.《煤化工工艺学》的教学法思考[J].化工时刊,2012(07).

第2篇

论文摘要:当前,在职业教育努力服务经济建设的大背景下,怎样创新中等职业学校的化学工艺专业教学,为地方经济建设搞好服务?笔者认为,应当认真把握专业课程教学和学生就业的关系,结合中等职业教育的发展现状及化学工艺学科教学的特点,通过对专业课程的正确定位和教学方法的进一步改革,努力培养高素质的化学工艺职业劳动者。

一、中等职业教育现状分析

中等职业教育其实就是就业教育,这已经成为人们的一个共识。也就是说,人们越来越感受到职业教育对社会经济发展的重要作用,越来越认识到职业教育与市场经济的紧密联系,认识到市场经济对职业教育资源的配置利用。同时,市场也对职业教育的发展起着制约和促进作用,主要表现在:生源市场构成了职业教育的入口环节;产业结构和市场需求构成了职业教育的运行环节;就业市场影响着职业教育的出口环节。市场已成为影响职业教育的重要因素,在一定程度上讲,市场变化已成为职业教育发展变化的一个晴雨表。

二、 化学工艺学科特点分析

根据教育部面向21世纪中等职业教育教材建设的精神,以及培养高素质化工职业劳动者的要求,化学工艺课程立足化工工艺岗位操作工所需要基本知识、基本原理和基本技术,在介绍化工生产原料、阐述化学工艺基本知识与原理的基础上,选择可体现化学工艺特点的工艺,讨论工艺原理、工艺条件及工艺流程,使学生学习掌握化工生产的基础知识,基本原理和技术,为走向生产岗位奠定化工职业基础。

三、 经济建设与学生就业的关系

“校企合作、工学结合”是当前我国职业教育改革与发展的方向,国务院《关于大力发展职业教育的决定》指出,要大力推行校企合作、工学结合的培养模式。教育部《关于全面提高中等职业教育教学质量的若干意见》指出,要积极推行与生产劳动和社会实践相结合的学习模式,把工学结合作为中等职业教育人才培养模式改革的重要切入点。而地方经济的特色就直接影响到校企合作和学生的就业问题。例如:我们济源地区的工业企业以聚氯乙烯、焦化、多晶硅、金属冶炼等为主,在工艺学的教学中,主要应该介绍一些这方面的产品加工和综合利用的工艺。

四、如何改革化学工艺学教学

1.改革思路是要以市场为基础

以市场调研为基础,结合地方工业的特点对化学工艺课程内容及要求进行定位。首先,课程定位必须要实事求是。职业教育办学方向就是依靠市场办专业,如果脱离了这个目标,那么课程定位就是无源之水。其次,职业学校的学生基础比较薄弱,学生的水平差距也比较大,学生缺乏兴趣,容易失去学习动力,所以我们要了解教学的主体即学生的实际情况。教学内容应按学生的实际学习能力和就业市场需求进行适当的删减,应着重介绍与实操和就业企业紧贴的内容。注重理论联系实际。教学内容突出实用性,引发学生的学习兴趣,让学生感觉到学有所用,充分调动学生的主动性和参与意识。在此基础上确立课程的性质任务和教学目标。重新进行课程定位,根据学生的实际情况对教学内容进行适当的删减和补充。紧抓当地重点工业、新兴工业项目,结合地方的主要资源从原料、产品、工艺特点、用工需求等方面入手确定教学内容。  2. 基本方法是要与地方经济相结合

目前中等职业教育的专业课教材中,化学工艺学教材中的内容大多是以一些相对完善,通用的一些工艺作为核心内容。由于不同地区化工行业的资源、人才需求和生产工艺不同。现行教材中很多内容并不能很好的被企业、教师和学生认可。在实际教学过程中,应当将一些本地具有代表性、基础性的工艺作为核心教学内容,将化学工艺中的工艺学基础知识融入核心工艺完成教学目标。如我们济源地区以树脂生产、煤化工和化肥生产为主。教学内容就应当与企业合作制定以树脂生产、煤焦化、煤气化和化肥生产的工艺作为主线,将工艺学基础知识和生产工艺相结合为内容的校本教材。

3. 实施化学工艺教学的几项措施

一是要加强教师的业务能力培训及师资队伍建设。首先,要重视学历、职称的提高与实践本领和研发能力的培养。鼓励教师主动到当地相关企业锻炼为行业企业提供各种技术支持与服务。同时参与行业标准的制订,积累实际工作经验,提高实践教学能力。其次,组建“校企互通、动态组合”的兼职教师队伍。拓宽兼职教师来源,建立校外兼职教师数据库,通过正式引进、柔性引进和与企业“共引共享”等方式,聘请当地行业企业技术骨干和能工巧匠来校兼职上课。

二是要针对岗位特点使用特殊教学模式。项目教学、生产性实训等职业教育大力提倡的教育模式都是对传统理论教学、课堂教学的“颠覆”。随着项目教学和生产性实训等教学模式的推进,带动了校企合作办学模式、学做合一学习模式和产教结合教学模式的改革。以工作任务为中心,许多项目教学实施安排在校内和校外企业开展生产性实训。开展项目课程和生产性实训不仅是培养学生职业技能的重要方式,同时也是培养学生良好职业道德、科学创新精神的理想途径。

三是工学交替,将理论与实际相结合。以学科教育模式针对化学工艺基础知识进行教学,以实训、实验、现场管理教学进行针对性训练。将地方企业与学校理论知识与实践技能教育紧密结合起来,是一种主要以专业技术工人为培养目标的职业教育制度。化学工艺教学过程中的理论知识部分要在进行实践、实训时进行强化和讲解。将实际操作所需知识在课堂上进行分析和理解。如在聚氯乙烯化工工艺课程的教学过程中,要在学生掌握部分安全和理论知识后到企业观摩学习。在理解工艺和实际操作后回到学校重新对理论和操作知识进行学习和反馈,能够就能更好地让学生掌握知识。

4.关于专业教学考核与评价的方法

一是现场实训考核。以能否胜任岗位工作为标准。占总评成绩60%。二是对工艺的认识、理解考核。以在企业现场进行提问及考核的方式。占总评成绩30%。三是工艺基础知识笔试成绩考核。占总评成绩10%。

参考文献

[1]国务院关于大力发展职业教育的决定[Z].国发[2005]35号

第3篇

关键词:石油化工;设计变更;工程施工;安全性;生产运行

石油化工建设与生产过程中常因工程变动及相关需要而进行设计变更,这种设计变更主要包括两类:一种是针对工程项目进行设计变更,如改、扩建变更等,另一种是对运行投产现状进行变更。设计变更对工程建设有多方面影响,包括对工程进度、成本、安全等都有直接关联作用。石油化工设计变更是该行业工程建设中的常见问题,设计变更对工程有着直接影响,包括影响工程进度、施工方案、成本预算等。若变更不合理还会造成严重的工程建设损失。本文对石油化工设计变更的影响展开分析,旨在通过对石油化工设计变更的重要性和影响程度进行论述,为今后石油化工设计变更提供参考。

1 石化设计变更的重要性

(一)工程建设变更

在工程施工过程中由于一些因素可能产生工程变更。为此,需要进行变更设计,以此完成对工程的有效开展。工程变更的内容包括多个方面,包括对合同、方案等的修缮与完成。工程建设的复杂程度造成了项目施工的诸多不可预见性,为此可能在建设过程中发生变更。

(二)生产运行变更

生产运行变更多发生在项目建设生产阶段,此过程中由于工艺与技术水平问题可能出现局部变更。机械设备等的变更或是设备与技术之间无法匹配等都需进行变更设计。总之生产运行变更会令生产阶段的相关工序技术与设备发生变化。

2 设计变更产生的主要原因

设计变更产生的主要原因有设计自身原因:设计漏项、错误和改进;非设计原因:业主或监理要求、业主采购订货、上级部门提出的要求或设计条件发生变化等。

(一)设计自身原因

设计漏项,如:某装置采样器新增循环水地管、气封冷却器循环水管修改。设计错误,如:某装置钢框架2。5m-33。4m斜梯位置调整;催化剂加料间屋面抬高。设计改进,如:某装置管道与楼梯间斜撑相碰;修改消防水阀门井。

(二)非设计原因

业主要求,如:某装置新增轻柴油回炼设施;设置增产汽油、航煤措施;板式换热器入口增加过滤器;加热炉风道增加人孔;分馏炉增设在线切出流程;新增隔离液充灌站等。业主负责的采购订货,如:某装置压缩机干气密封电加热器增加控制柜,修改电源和控制方式;某单元配电设备布置调整;到货压缩机水站与图纸开口不符;两相流空预器控制流程中部分仪表未带需增补等。专利商等提出新要求或设计条件变化,如:引进技术专利,外方在现场检查报告中要求设计完善内容等。

3 设计变更产生的影响分析

工程变更属于工程施工风险,变更管理从本质上看属于工程施工风险管理。风险问题在HSE目标的实现过程中产生十分重要的作用。风险形成会造成事故,进而引起人员伤亡与经济环境的破坏。为此,在工程施工阶段提升风险控制意识已成为当前社会各界的一种共识,石油化工厂建设及生产等方面的变更管理控制更加重要。

现结合实例进行分析,某项目进行人工挖孔桩施工,相关生产单位进行设计变更,预计K5孔要进一步挖深7m,过程中发生坍塌,造成孔下3人被埋,并在淤泥中窒息死亡。根据设计要求,该工程下部需采用逆作法施工,通过人工挖地下桩实现成孔,并采用混凝土护臂定型方式支护浇筑。基于明确的人工挖孔要求,在开挖深度达1m时效果最好,随后每多挖0。9~1m左右就需进行钢筋混凝土浇筑。为确保施工安全采用钢护筒进行保护。施工单位在施工时,对设计方案自行调整。将方案中应用混凝土护臂浇筑定型部分换做竹篾护臂,造成施工中坍塌事故出现。从发生事故的结果看,施工单位在施工过程中将施工内容进行变更,是造成事故发生的最主要也是最直接原因。从管理的角度看,施工单位进行工程变更,未得到设计单位及业主与监理部门的批准。施工单位单方面的设计变更,并未对变更部分进行危害评估,未形成有效的控制风险措施。与此同时,施工单位相关现场管理人员针对施工中存在问题也没有及时遏制;施工技术交底时,没有将现场情况进行明确,相关安全员及现场管理人员对作业人员工作当中不安全因素未能纠正与监理。属于制止违章不力,是此次事故的另一重要原因。当然,建设单位未对设计、施工、监理等单位提出建立、实施HSE管理体系要求,自身对该工程项目的变更没有及时进行监管,也负有不可推卸的管理责任。需确保生产运行变更的安全性。1974年英国一家己内酰胺工厂发生因一台反应器设备腐蚀,改流程用一条500mm管道临时跨接。检维修人员未进行管系计算也没找到原设计所需的管材,焊接后直接投入生产,在多次出现环已烷泄漏后最终发生了重大爆炸。这次事件造成了28人死亡,造成了严重的经济损失和社会影响。

4 石化设计变更管理

在石化设计变更中,无论是工程项目设计变更还是生产运行设计变更,都要做好变更方案制定,在工艺方案中保证石化装置正常运行。提高石化项目设计质量,实现设计与投资经济效率提升,需加强设计变更管理。要依据设计变更相关管理程序,对设计变更提出相应要求;同时应阐明设计变更原因,例如工艺流程改变及产品质量方面的影响等。需要对设备选型与更改等方面进行阐述。项目变更要有归口负责管理部门,严格按设计变更管理程序和审批制度控制设计变更,严格按照一般设计变更或重大设计变更、设计原因变更或非设计原因变更进行分级审查确认,确保符合工程设计规范和工程设计统一规定、各阶段设计审查批复内容。

对设计过程中产生的漏项、错误等情况,需对原设计进行变更,以实现工程设计质量管理。通过设计单位质量体系的执行、设计自查和复查、业主组织审查、设计过程质量巡检和设计成品质量检查等手段,尽量减少设计原因变更。

业主与监理单位等都需要对施工质量负责,此过程中一旦发生变化或因施工条件等问题造成非设计原因的变更,也需根据实际进行技术变更。要严格按照相关制度和管理规定的审批程序执行,严格控制设计变更数量,防止投资浪费。

工程建设过程中发生一定数额且影响工期的变更应按照审批程序归口管理。重大设计变更造成工程费用大幅增减的、超出设计审批内容、涉及总图布置、建设规模、工程范围、工艺路线、关键设备及主要材料变化的设计变更,要严格按照相关制度及管理规定的审批程序,经由相关部门的联合会签审核后最终形成专门文件上报审批。

5 结语

综上所述,石油化工设计变更对工程造成的影响是多方面的,无论从工程进度、施工现状看,还是从工程安全、生产运行看,都有着直接关联性影响。在今后石化工程设计变更中,要加强对设计变更的管理和控制,各部门人员要统一研究和分析,在设计变更前要做好相关变更知识了解,以保证变更对工程发展影响的有效控制,促进石化产业长远发展。

参考文献

[1]杨艳,于建宁,高慧,饶利波。国际大石油公司炼油化工技术创新管理[J]。石油科技论坛,2015,01:53-57。

[2]张璞,刘军。环保新形势下炼油化工项目设计管理的几点建议[J]。石油规划设计,2014,05:13-15+19。