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序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇石油化工工艺论文范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
关键词:生物技术石油化工应用
中图分类号:F406文献标识码: A 文章编号:
一生物技术与石油化工
生物技术又称生物工程,是在古老的微生物发酵工艺学基础上发展起来的一门新兴综合学科,它很早就与石油关系密切。
早在20世纪20年代,石油工作者就提出将微生物用于石油回收。50年代生物技术逐渐由石油向石油化工领域延伸,许多化工产品的生物生产技术和工艺相继出现。60年代,石油微生物学兴起,以石油为原料生产单细胞蛋白的工业化成为可能。70年代,生物分子生物学的突破,出现了生物催化剂固定化技术,与此同时,美国、欧洲及原苏联等都先后进行了微生物采油应用研究和实施。80年代,DNA重组技术和细胞融合技术的崛起,生物化学反应工程应运而生,为人们在石油化工领域开发精细化工产品提供了重要手段和工具。90年代,节能与环保成为人们关注的两大课题,能源与资源的合理利用,使得生物技术在石油化工领域的应用更加活跃。
面对21世纪石油与石油化工技术的挑战,清洁过程的开发,“绿色化学”产品的生产,生物脱硫技术正引起人们极大的关注。随着生物技术的发展,温和条件的合成反应将会继续受到重视,生物催化剂将大力推广,生物能源的替代,具有光、声、电、磁等高性能生物化工材料的应用,都将为石油化工技术注入新的活力,新的生物石油化工技术必将兴起。
二生物技术在石油化工中的应用
1生物技术在石油勘探中的应用
随着微生物培养技术及菌种数测定方法的不断改进,利用微生物勘探石油的技术得到迅速发展。根据直接探测油气的有关理论,地下烃类的向上渗透使地表和地球化学环境发生了变化。从生物圈角度来看,无论是根植于地下较高等植物,或是散布于其间的低等生物,都会发生变异,用现代生物分析检测手段(如微生物微量元素分析、毒素分析、DNA的PCR扩增技术检测)检测这种变异,再经过适当的数据处理,就可能达到预测油气藏的目的。现代石油工业根据石油的生物标志特征可以研究判断石油的生成相和油源。我国石油工作者就是利用生物标志特征判断出柴达木盆地西部剖面油砂和沥青的前身原油是成熟原油,它具有水体相对较深的湖相有机质形态,其源岩应该是侏罗系的。随着生物技术在石油勘探领域应用的拓宽与深化,生物与石油相关规律的研究将会取得更大的成果,有可能在深山密林、深海谷底、冰川、南北极等尚未开发的环境区域,探测到更多的油气矿藏,大大提高石油的储采比,增加石油储备。
2生物技术在石油开采中的应用
生物技术特别是微生物采油技术,已经引起石油工程技术人员的空前关注,目前在国内外开展的微生物采油先导性矿物试验已初见成效。利用微生物提高原油的采收率技术(Microbial Enhanced Oil Recovery简称MEOR)来开发我国丰富的资源,已成为生物技术发展的主导方向之一。微生物采油就是利用微生物代谢产生的聚合物、表面活性剂、二氧化碳及有机溶剂等物质进行有效的驱油。微生物采油技术与其它采油技术相比,具有适应范围广、工艺简单、投资少、见效快、无污染等特点,是目前开采油藏中剩余油和利用枯竭油藏最好的廉价方法,并且更符合环保要求。微生物采油技术起源于美国,发展至今已成为国内外发展迅速的一项提高原油采收率的技术,也是二十一世纪的一项高新生物技术。
其经历了:1930年~1965年的起步与探索,1965年~1980年的迅速发展,1980年~1990年的深入研究和矿场应用见效,1990年至今的现代微生物采油技术的发展等四个阶段。现代微生物采油技术的发展阶段主要是现代生物技术在微生物采油上的应用阶段。美国应用现代生物技术重组微生物菌体,构建基因工程菌,使微生物菌种具有较高的性能,大大促进和发展了生物技术在微生物采油中的应用。现代生物技术,特别是分子生物学技术的快速发展,使采油微生物研究已经进入了分子水平。分子生物学技术的发展,对微生物采油机理的研究产生了很大影响。PCR(Polymerase Chain Reaction)技术、DNA芯片技术等是研究微生物群落新颖的分子生物学工具。一1PCR与DNA芯片技术结合,可以对微生物采油菌种的油藏适应性、地下运移能力、增殖和增采能力进行准确可靠的认证,可以对油田地层中存在的微生物群落进行详细调查,并以此对具有微生物采油作用的菌加以利用,对有害菌进行有效防治,进而研究微生物的驱油增产机理,为调整各项技术工艺,优化方案设计和把握实验进程提供可靠依据。微生物提高原油采收率的真正成功或突破的关键在于“超级菌”的组建,因此,构建目的基因,培养较强竞争力的基因工程菌(Gene Engineering Microbe,简称GEM)是现代微生物采油技术的主要目标之一。利用基因工程,可针对性地培养有利菌株,拓宽微生物采油的菌种资源。
3生物技术在石油化工中的应用
① 微生物氧化烃类生产有机酸
微生物氧化烃类生产有机酸主要有二羧酸和一元酸。二羧酸主要有已二酸和癸二酸。一元酸主要有柠檬酸、琥珀酸。此外烷烃经氧化还可生产谷氨酸、富马酸、水杨酸等。
a. 酶催化丙烯腈生产丙烯酰胺
丙烯酰胺大部分以40%~50%的水溶液销售,低温下会析出胺的结晶。常规生产丙烯酰胺有硫酸水和法和铜催化水和法两种,前者工艺过程复杂,后者因反应中会生成加成反应而含有少量加成反应物。用酶催化丙烯腈生产丙烯酰胺,是将丙烯腈、原料水与固定化生物催化剂一起进行水和反应,反应后分离出废生物催化剂。得到产品丙烯酰胺。酶催化丙烯腈生产丙烯酰胺,产品纯度高,选择性好,丙烯腈转化率达99.9%以上。
70年代,日本日东化学公司使用Rhodococ—cus SP.N一774生物酶,经十年努力,成功开发了最初的生物催化生产丙烯酰胺的工艺,80年代中期建成规模为400t/a的工业化装置。其后日本京都大学发现了代号为B一23、J一1的生物酶并对工艺加以改进。90年代初,日本使用生物酶生产丙烯酰胺的能力已上升到1.5万t/a。
b. 烃类发酵生产二元羧酸
中长链二元羧酸是合成纤维、工程塑料、涂料、高档油等重要的石油化工原料,通常是通过化学方法制取。以石油馏分为原料发酵生产二元羧酸的研究已有近40年的历史。20世纪70年代初,日本矿业生物科学研究院(简称日本矿业)以正构石蜡为原料,微生物发酵氧化代替尿素加成法,生产相同链长的二元羧酸,80年代工业化,在世界上首先建成了150t/a的长链二元羧酸生产发酵装置。90年代初由发酵法生产的十三碳二元酸(“巴西羧酸”),规模已达200t/a,终止了传统的由菜籽油、蓖麻油裂解合成的历史,是石油发酵在石油化工领域工业化最早的例子L2j。日本矿业选用Candida trpicalis 1098酵母菌生产二元羧酸,日本三井石化公司则用拟球酵母Torutopsis生产长链二元羧酸。研究表明,酵母菌、细菌、丝状真菌都有不同程度氧化正构烷烃生成二元羧酸的能力,而假丝酵母、毕赤式酵母尤其是正构烷烃发酵生产二元羧酸的高产微生物。据报导l31,我国郑州大学等单位承担的“九五”国产科技攻关计划“十二碳二元酸合成尼龙1212工业生产试验研究”,最近已通过鉴定。该研究合成的长链高性能工程塑料尼龙1212所用原料,即是以石油轻蜡发酵生产的十二碳二元酸,这充分显示了生物技术在石油化工领域的成功应用。
②在其它石油化工方面的应用
生物技术在其它石油化工方面的应用主要有:由烯烃类制备环氧乙烷和环氧氧丙烷,以石油为原料生产单细胞蛋白,加氧酶在石油化工的开发利用,柴油生物脱硫研究与开发,石油微生物的脱氮的研究,生物法生产丙烯酰胺、1,3——丙二酸等。
结束语
随着社会发展和科学技术的进步,生物技术正逐步扩大到石油和石油化工行业,以更加有效的、经济的生物化学过程代替传统的化工过程。生物技术在石油化工中的应用,将为石油化工技术注入新的活力,新的生物石油化工技术必将兴起。
参考文献
① 黄惠娟.李潇. 生物石油技术研究应用[期刊论文]-内蒙古石油化工2009,35(7)
② 金花. 生物技术在石油化工领域的应用[期刊论文]-石油化工2003,32(5)
③ 黄永红.宋考平.薛建华. 生物技术的发展趋势及其在石油工业中的应用[期刊论文]-大庆
2013“中国知网杯”全国石油和化工行业创新发展与服务网络大赛就是一个让员工尽展创新才智的舞台,在这个舞台上,参赛者们谱写着绚丽的创新乐章,同时也让更多的人感受到他们创新的热情。
中国化工集团公司是经国务院批准的国有大型中央企业,中国最大的基础化学的制造企业,也是世界500强企业。其主业为化工新材料及特种化学品、基础化学品、石油加工及炼化产品、农用化学品、橡胶制品、化工装备6个业务板块。在全球140个国家和地区拥有生产、研发基地,有106家生产经营企业,3家直管单位,6家海外企业,以及24个科研、设计院所,是国家创新型企业。
该集团公司在收到大赛的红头文件后,就通过集团的OA平台了大赛公告,对各下属企业单位和员工进行了大赛通知,随后还积极动员组织集团各企业员工参与本次的科技创新大赛,集团下属报名企业和人数也在不断上升,如昊华宇航化工有限责任公司从开始报名起到2013年10月22日,总下载已达843篇,总使用次数也达到了13750次;而四平吴华化工有限公司、河北辛集化工集团有限责任公司、中昊北方涂料工业研究设计院有限公司等也已有数十名参赛员工进行了报名参赛,并提交了水平较高的科技创新成果和论文。在各企业和员工中都掀起了一股创新竞赛的热潮。
赵伯平,陕西煤化集团快化公司化肥厂的一名资深工程师,主要从事气化装置的工艺操作工作。在中国知网看到大赛的消息后,他立即进行了参赛报名,在大赛活动的促使下,他在科研创新方面结出了丰硕的成果,先后提交了《多元料浆气化炉调试过程中出现的问题及处理方案》、《三流道单喷嘴多元料浆气化存在的问题及处理》等在内的5篇科技创新成果和论文,表现出了极高的自主创新热情。
刘杰,中科合成油技术有限公司的一名年轻的“85后”技术人员,由于日常工作的技术科研需要,他需要掌握大量的相关技术信息动态和竞争企业信息情报,所以在得知本次大赛的消息后,他即刻进行了报名参赛,积极进行“专业知识检索能手”奖项的竞选,截止10月20日,他已进行了8300余次检索,下载专业知识相关文献近400篇,在比赛的同时他也得到了一个能够充分学习的机会。
大赛具体奖项设置:
1项团体奖——“优秀组织单位奖”共10个。企业或单位组织员工集体报名参赛的,可以获得单独的CNKI企业机构馆账号,并进入到该奖项评选。
7项个人单项奖(共160名)——
①“专业知识检索能手”10名:以下载使用量为评选标准。②“优秀管理创新成果奖”、“优秀科技创新成果奖”、“班组管理创新奖”、“优秀管理/技术论文奖”各10名:成果、论文提交进行评选。③“中国知网最佳读者奖”(“我推荐的化工电子期刊/论文”抽奖)100名:推荐期刊/论文。④增设“优秀组织个人奖”10名:以组织参赛人数多少为评选标准。推荐5人以上参赛就有机会获得礼品。
关键词:重整抽余油 HYSYS 流程模拟 溶剂油 塔器设计
溶剂油作为一种主要石油化工产品,在涂料、橡胶、印刷油墨、洗涤以及食品、化妆品等领域中得到广泛应用,而且其产量和品种也逐年增加。重整抽余油的非芳烃可以生产6#溶剂油[1]和120#溶剂油[2]。其中6#溶剂油是榨取生产植物油的良好溶剂。120#油主要用于橡胶工业,制鞋行业,再生胶的综合利用,调制各种粘合剂。这两种产品用途广、价值高、市场上很紧俏。本文作者主要研究了用HYSYS[3]模拟精馏过程从抽余油中分离6#溶剂油和120#溶剂油的工艺过程,并对相关塔器进行了详细设计。
目前现状:
6#溶剂油和120#溶剂同时生产的主要困难是其馏程不易控制。6#溶剂油的馏程在67.5-74.5℃。而120#油初馏点要求≮ 80℃ 。这就要求两个组分有足够的分离度。原工艺难以满足分离要求。故需进行技术改造。
表1为江苏某化工厂的芳烃抽余油物料组成,处理量:5000kg/h;压力300 kPa;物料温度:25℃;wt%。
本研究结合江苏某化工厂的公用工程条件,运用HYSYS软件进行模拟分析计算,此模拟中脱轻组分塔和溶剂油精制塔的物性方法采用了Reng-Robinson,所用的物性参数都采用HYSYS自带的物性数据库。
工艺流程简述:
重整抽余油经过脱轻组分塔的再沸器物料预热至80℃后进入脱轻组分塔,塔顶设冷凝器,塔底设再沸器;塔釜物料经溶剂油精制塔分离出6#溶剂油和120#溶剂油,塔顶设冷凝器,塔底设再沸器。如图1
模拟结果:
通过对两塔器的进料温度,回流比,理论板数,采出量等的不断摸索,调整出了最佳的工艺参数。两塔理论板数均为70块,其他参数如表2:
脱轻组分塔 溶剂油精制塔
最终的流股信息见表3:wt%
从流股数据可以看出,6#溶剂油和120#溶剂油达标。
经过流体力学计算,确定脱轻组分塔和溶剂油精制塔均采用规整填料塔,该填料塔的优点是:生产能力大,分离效率高,压降小,操作弹性大。经过对两塔器[4,5]进行优化设计,结果如表4。操作弹性(60%~110%)
脱轻组分塔 溶剂油精制塔
装置运行效果:
目前该设计塔器已经在江苏某化工厂顺利投运。目前运行的数据同HYSYS模拟计算的数据完全吻合。
结论
通过对江苏某化工厂重整抽余油组成的研究,提出了双塔精馏的工艺过程。通过HYSYS软件模拟计算,并运用流体力学软件核实,对脱轻组分塔和溶剂油精制塔进行了详细设计。目前该套装置已经在江苏某化工厂顺利投产。根据投产情况:该装置已达到工艺计算的要求,较好地稳定了产品质量和收率,创造了极大的经济效益。该工艺的研究对国内重整抽余油精馏装置具有一定的借鉴意义,极易在其他化工厂进行推广应用。
参考文献
[1]GB 16629-2008 《植物油抽提溶剂》
[2]SH0004-90 120#溶剂油行业标准
[3]俞永尧应用HYSYS软件建立分馏系统模型及其仿真研究 中国石油大学(华东)毕业设计(论文)
[4]倪正初 重整溶剂油精馏塔的优化及改造[J] 上海化工 1993年02期第18卷,9-12
[论文关键词]职业性 教学过程 项目化教学 实习
[论文摘要]高等职业教育是具有较强职业性和应用性的一种特定的教育,教学过程要将国家职业标准职业要求和技术技能标准引入教学,分析企业职业活动特点和职业能力要求,以典型乙烯生产企业做蓝本,开发项目化教材,加强技能训练,提高学生实践能力,在认识实习、现场教学、生产实习、毕业实习(顶岗实习)以及仿真实训经历职业体验,成为生产一线的高素质技能型人才。
高等职业技术教育培养目标是突出职业性、地方性、应用性,具有从事专业岗位实际工作的基本能力和专业技能,能在生产服务、管理第一线工作的复合型高级应用技术人才。教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》教高[2006]16号文件指出:人才培养模式改革的重点是教学过程的实践性、开放性和职业性,实验、实训、实习是三个关键环节。在高职学生教育教学过程中要突出职业性,加强学生职业能力的培养,加强学生实践能力的培养,
一、在教学过程中引入行业的国家职业标准
高职教育的教学过程要将职业要求和技术技能标准引入教学。《中华人民共和国职业分类大典》将我国的社会职业划分为8个大类,66个中类,413个小类,1838个细类(职业),约4700多个工种。根据有关行业的发展要求,国家劳动和社会保障部又陆续新增了约31个职业。国家职业标准是在职业分类的基础上,根据职业(工种)的活动内容,对从业人员工作能力水平的规范性要求。它是从业人员从事职业活动,接受职业教育培训和职业技能鉴定,以及用人单位录用使用人员的基本依据,如图1国家职业标准结构图。
按照国家职业标准分析职业活动特点和职业能力要求:再进行课程设计。如图2石油化工行业化工生产工职业活动特点和职业能力要求分析。
二、以行业典型的企业作为教学蓝本
高职教育是通过企业把教育与社会需求紧密结合,人才培养与生产实际相结合的,学校与企业的合作,教学与生产的结合,校企双方互相支持、互相渗透、双向介入、优势互补、资源互用、利益共享,是实现高校教育及企业管理现代化、促进生产力发展、加快企业自有人才的学历教育,使教育与生产可持续发展的重要途径。
典型的企业具有行业的普遍性,还有其特有的特殊性,选取企业作为教学蓝本要注意的原则是:
1、具有行业代表性:如某学院选取兰州石化作为教学蓝本,因为兰州石油化工公司是中国西部最大的石油化工基地,是炼油化工一体化的大型的国有企业,学院多年与兰州石油化工公司开展校企合作、互惠互利的教育教学活动,收到很好的教学效果。
2、生产工艺技术具有典型性:如某学院与广州石化作为教学蓝本,广州以原油作为原料,生产液化气、汽油、煤油、柴油、重质油等燃料油以及基本有机化工原料乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等“三烯、三苯”,生产合成材料聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等,具有典型的工作过程,典型的工艺技术,典型的单元操作。
3、操作技术具有先进性:采用DCS集散控制系统,装置安全程度高,自动化程度高等,在行业中有先进的工艺过程、工艺技术、工艺设备及安全管理模式。
4、真正做到校企业结合,前校后厂,实现“黑板上下来,从教室里出去”,深入工厂企业的实际工作环境。
三、采用项目化教学
采用以工作过程为主导的项目化教学,师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动,开发项目化教材。
项目化教学的职业性首先体现是教学过程的逻辑起点,不是学科的知识系统的内部逻辑,而是职业、岗位(群)对知识、技能和素质的综合要求的内部逻辑,是生产过程导向(或工作过程、工作内容、工作任务导向)的内部逻辑;同时项目化教学强化职业氛围,仿真的、模拟的或真实的环境,加强了学生实践技能的训练。例如高职化工生产国家职业标准职业定义是操作、监控或调节一个或多个单元反应或单元操作,将原料经化学反应或物理处理过程制成合格产品的人员。涉及的主要生产装置包括乙烯裂解装置、丁二烯抽提装置、碳五精制、芳烃抽提、苯乙烯生产装置等基本有机化工原料生产装置以及聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等“三大合成材料”合成橡胶、合成树脂、合成塑料等生产装置。覆盖的岗位群包括反应岗位精馏岗位、裂解炉岗位、流体输送岗位、制冷岗位、压缩岗位。 转贴于
从职业、岗位(群)对知识、技能和素质的综合要求作为教学过程的逻辑起点,分析典型的乙烯生产核心岗位,以工作任务为导向,选取七个教学项目进行学习,包括12个技能实训工作任务,27个工艺知识,1周乙烯厂实习等如表1《乙烯生产技术》项目化教学内容。
使学生掌握扎实的必需、够用的基础知识,熟练掌握具有普遍适用性,又有针对性的乙烯生产基本操作技能,使学生的职业意识与职业技能综合能力得到很大的提高。
四、加强实训、实习的职业体验
高职学生应该加强实践环节的学习,包括认识实习、现场教学、生产实习、毕业实习(顶岗实习)以及仿真实训等。
认识实习是学生进入专业课学习阶段的一个实践性教学环节,是学生由学校到工厂,由理论到实践之间架起的一座“桥梁”。通过实地参观学习,接触工人,了解工厂,热爱自己的专业,扩大视野,增强学生对实际工业生产的感性认识,从而加深对课堂教学内容的理解,激发学生学习专业知识的热情,为今后创造性地从事专业工作打下良好的基础,实习目标:采用的模式:预习-实地观看(生产过程、自动控制系统)-工厂技术人员讲解-讨论、答疑-写报告。
现场教学(课堂实习)是指在理论教学过程中,要尽可能实现“黑板上下来,从教室里出去”,探索课堂与实习地点的一体化,比如在某典型化工单元操作的教学中,把课堂带到工厂,在生产现场讲解理论知识;再比如把课堂设在实训室,一边讲原理,一边将原理的应用及操作。现场课堂教学现象生动,把抽象的原理概念具体化,学习效率高,采用的模式预习-教师讲基本原理-现场讲解原理的应用场所、设备-教师讲解设备位号、意义-学生现场指出设备流程坐向。
生产实习是学生进入专业课学习阶段的重要实践性教学环节。通过深入工厂的实际工作环境,体验工人的生活,了解企业的企业的生产状况,管理经营情况和行业发展前景,熟悉掌握石油化工生产工艺原理、工艺流程、主要设备、基本工艺操作、工艺技术指标,并将学过的基础理论和知识与生产实际结合起来。要求培养学生吃苦耐劳、谦虚好学、踏实认真的工作态度和工作作风。采用的模式是:预习—下班组—跟定师傅-倒班-写报告-答辩
毕业实习是在学生基本完成专业理论课程学习,开始进行毕业论文/设计前的一个实践性教学环节。其目的是通过实习,熟悉化工产品生产过程所使用的工艺方法和工艺措施,了解工艺设计原则和有关的技术指标、存在的技术问题以及解决这些问题的途径与经验。采用模式:预习--定岗位实习-调研-收集资料、检索文献-完成毕业论文/设计
仿真实训解决下厂实习“只许看,不准动”的难题。学生通过亲自动手模拟开车、停车和典型事故处理训练,能提高理论联系实际和分析问题、解决问题的能力。建并采用了实验预习(现场与计算机仿真模拟)-实验操作-实验数据处理(计算机辅助计算与手算相结合)的教学新模式,强化了学生对基本理论、知识和基本技能的理解,培养了学生的单元过程与设备的模拟优化与操作能力。
[参考文献]
[1]教育部.关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见.教高[2006]16号 2006,11,16
[2]钟启泉.现代课程论[M].上海:上海教育出版社,2003.519
关键词:卓越工程师教育培养计划;工程素质;培养
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)06(b)-0000-00
“卓越工程师教育培养计划”作为国家中长期教育改革与发展规划纲要(2010-2020)组织实施的一项重大项目,表明中国高等工程教育改革的发展思路的重要变化。卓越工程师计划是高等教育和市场、岗位、产业、行业新的结合点,是适应我国现代高等教育现状的新的发展点,是突破我国高等教育创新能力发展瓶颈的新举措。卓越工程师计划的出现是高等教育适应我国经济发展和社会进步的要求的必然结果【1】。
“卓越工程师教育培养计划”的实施是一项需要学校、企业、教师、学生四个方面紧密合作的系统工程,最终培养目标是使学生掌握坚实的理论基础和实际动手的工程能力【1~4】。 “卓越”工程教育强调应用能力、实践能力和实干精神;强调工程素质和实践意识的培养或增强,是由实践到理论再到实践的过程;强调企业广泛而深入地参与人才培养的诸多环节,强调生产实践资源和条件的充分利用,企业作为一个重要组成部分,与学校联合构成实施“卓越”工程教育人才培养的主体;更强调面向生产第一线,培养能现场解决工程实际问题的工程技术人才。
1追求卓越的专业人才培养模式创建及人才培养方案优化
我校化学工程与工艺专业主要面向石油化工行业培养工程技术人才,已成为广东乃至华南地区独具鲜明石油化工特色的专业。2008年获选校级特色专业、2009年入选国家级特色专业建设点、全国CDIO人才培养模式研究与实践专业、2010年纳入广东省特色专业建设点,2012年获批教育部“卓越工程师教育培养计划”试点专业。经过多年充分的调研、研讨与实践,逐渐形成了追求卓越的专业人才培养模式(图1):共建企业深度参与的专业教育培养平台,企业参与培养方案制订、课程实践教学、生产实践教学、系列工程教育讲座、学位论文等环节的教育培养工作。实施由实践到理论的教学模式,最终经过系列课程和应用实践等诸多环节教育,实现由实践到理论再到实践的工程教育模式,以培养工程实践能力强、创新意识好的石油化工工程技术人才。并广泛借鉴国内外先进的工程教育经验,围绕“产学合作、突出实践、注重应用、追求卓越”的教育理念,逐步完善优化我校化学工程与工艺专业人才培养方案,利用企业的技术改造项目或工程公司的设计项目,由企业牵头开展项目教学,使学生较系统接受工程实践训练,加强工程实践、工程设计能力培养,且全面开展工程文化教育,注重培养工程意识,用工程文化教育观指导学校应用型人才培养的办学理念【5、6】。
2教学方式方法改革
深化教学研究与实践,更新教学观念,改进教学方式,依托信息技术、完善教学手段,形成了一系列具有鲜明专业特色的教学改革成果。
2.1理论联系实际
积极探索启发式、探究式、讨论式、参与式教学,结合全国CDIO试点专业,实施《化工原理》、《化工热力学》、《化学反应工程》、《化工设计》等CDIO示范课程教学改革工作。推动化工设计大赛、大学生“挑战杯”等第二课堂活动,探讨以项目为主线教学、在做中学的教学方法。充分调动学生学习积极性,激励学生自主学习。
2.2科研促进教学
促进科研与教学互动,及时把科研成果转化为教学内容。支持本科生参与科研活动,早进课题、早进实验室、早进团队。将科研项目内容、成果作为课题指导学生进行课外科技创新活动、参加各类比赛。
2.3生产促进教学
紧密联系生产,加强学生工程能力培养。与企业加强学术交流和产学研合作,聘请企业的高级技术人员参与课程体系改革、联合编写出版特色教材,继续实施生产实习、仿真实习及专业实验的优化改革与实践。利用企业工程项目,培养学生工程设计能力;另外通过采取项目教学,改革化工设计课程的教学;其次是强化增加毕业环节设计类题目的比例。石油化工专业领域有6门实践性强的课程可由企业讲解,或部分以讲座的形式讲授,或部分章节可增加现场教学,加强实践教学环节。
2.4强化英语教学
采用渗透方式强化英语教学,提高学生外语能力。在改革和加强基础英语学习的同时,要加强专业英语和应用英语的训练。在学习基础英语之后,甚至是同时,选择一些与专业关联度高的基础课开始,每门课程在内容、作业和考试方面渗透一定比例的英语内容,强化英语的学习和应用。
2.5培养国际视野
培养学生国际视野,提升学生服务面向能力。在强化培养学生外语能力的基础上,通过开设高水平的讲座以及国际交流与合作强化国际视野,进一步提升学生适应跨国公司人才素质的要求。
3 工程实践能力和工程素质的的培养
“卓越计划”的核心目的是要让工程教育回归工程,使学生具有充分的知识储备、熟练的实践经验,保证教学过程中学生的学习能力、工程实践能力、创新能力和人际交往与团队协作能力的培养。工程实践能力和工程素质的培养是系统化地设计人才培养方案,使学生具有充分的知识储备、熟练的实践经验,保证教学过程中的工程实践活动和工程设计能力的培养。
3.1 综合实验
主要是实验动手能力和分析判断能力。通过石油化工产品分析实验、反应工程实验、化工分离技术实验、化工工艺实验、计算机仿真化工实验、研究开发型实验、专业技能培训等内容,培养学生实验仪器的安装和调试能力,实验数据的采集和整理能力;综合运用数学、计算机和有关专业知识处理实验数据的能力。
3.2 认识实习
通过在中石化茂名分公司、中石化湛江东兴石油化工有限公司、广东新华粤石化股份有限公司、中石化油茂名分公司等企业进行认识实习,加深理解和巩固已学知识,增强学生对炼油化工装置的感性认识。
3.3 生产实习
通过生产实习使学生巩固与运用所学各门课程的知识,理论联系实际,培养工程观点,训练观察、分析和解决实际工程问题的能力,学习操作控制与生产管理的有关知识,增长化工生产实操知识和技能。
3.4 仿真实习
通过仿真实习提高学生的操作技能,得到反复开车、停车、事故处理以及极限运行状态的训练,提高学生的分析能力和在复杂情况下的决策能力。
3.5 金工实习
通过金工实习使学生通过实践了解机械制造的原理和过程,熟悉机械零件的常用加工方法,对简单零件有初步的选择加工方式的能力和工艺分析的能力。
3.6 工程实训
学校建立石油化工工业中心和石油化工实验实训中心,包括石油化工发展历史与成果认知部、管道与静设备实训部、动设备实训部、石油化工典型成套工艺实训部、创新实训部以及操作技能培训与鉴定部以及智能化模拟工厂等,加强实践教学条件建设,培养学生工程实践能力。
3.8 工程设计
搜集并运用资料(文献、手册、规范、标准等)的能力;物料衡算、热量衡算和设备计算等工程计算能力;工艺流程图、设备布置图、管道布置图及设备结构图等工程图纸的绘制能力。包括对设计和技改项目的技术路线及方案进行调查、论证、决策能力;对项目进行技术经济评价的能力;产品质量标准、设计说明书、技术经济评价报告、操作规程等工程设计文件的编写能力。
4 结束语
卓越工程师的培养内涵在于将工程教育的理念凝练和提升、深化工程实践教学改革和加强校企结合【4】。在信息化时代的今天我们需要的不仅仅是传统意义上的工程师,而是符合这个时代所需要的卓越的工程师,即不仅具备精深的专业知识、高水平的工程实践能力和创新意识、还应具备人文科学和社会科学的基本素养。总的来说,卓越工程师就是指具备杰出工程素质的工程技术人才。
参考文献
[1] 郭伟伟,吴文臣.大学计算机公共课关于卓越工程计划的探索.职业技术,2011,10:13
[2] 高明,唐明.工程训练课程中培养大学生卓越工程师素质. 华章,2011,29: 175
[3] 纪文刚,刘建东,戴波等.卓越计划校企联合机制的研究与实践. 长春工业大学学报(高教研究版),2011,32(3):13-15
[4] 贾力.我国不同类型卓越工程师人才培养的思考. 西安航空技术高等专科学校学报,2012,30(3):94-96
【关键词】 劣质重油 改质加工 现状 前景
改革开放以来,我国国内石油需求量呈现出一种逐年上升的趋势,同时,石油对外依存度也不断的提升,已经超过了50%。随着世界原油需求量的持续升高,原油的资源也呈现出一种劣质化的表现,近几年来全球增产原油大多都为重质原油,有关数据统计,重质原油与非常规原油的产量已经超过1亿吨,据剑桥能源年会的预测,截止到2013年,油砂沥青会成为最重要的非常规原油。因此,超重原油以及油砂沥青的加工必然会是下一阶段炼化企业需要面临的重要问题。
1 超重原油的特点
目前世界常规原油探明储量为13220亿桶,具体的储量与分布情况详见表1。
超重原油储量最丰富的国家是委内瑞拉,与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、高残炭、高氮、高芳烃含量、高金属含量,且减压瓦斯油与渣油的含量也超过了70%,性质较差,比重较差,很难进行脱盐和脱水;黏度较高,难以进行管理和运输;氮和硫的含量较高,进行加氢处理的难度较大;减压瓦斯油数量大,芳烃和氮的含量高,催化和劣化的难度较高;减压渣油数量大,铁、钒、沥青、残炭的含量高,在焦化处理过程中会出现大量的焦炭,在处理时需要在高温高压及氢气的条件下进行。
2 劣质重油加工技术
劣质重油的渣油含量很高,加工的核心技术就是通过渣油与减压瓦斯油提高轻质油的收率,劣质重油的渣油具有高硫、高残炭、高氮、高金属的特征,对于加工工艺的要求很高。目前,较为成熟的劣质重油加工工艺包括焦化、渣油加氢和催化劣化几种。目前,加拿大油砂沥青渣油均使用焦化处理工艺;渣油加氢的工艺包括沸腾床、固定床、移动床+固定床、悬浮床等方式,能够处理劣质重油与沥青。
2.1 焦化技术
焦化技术能够处理成本劣质的原料,已经成为一种常用的重油加工过程,就世界范围来看,焦化装置的处理能力可以超过3亿吨/年,美国加工劣质重油的比例已经呈现出一种逐年上升的趋势,加工原油的含硫量上升约0.27%个百分点,原油重度API°下降了约1个单位,但是,焦化能力在近年来却增加2750万吨/年,究其根本原因,是由于焦化装置的操作费用和投资都相对低廉,能够加工高金属、高硫和高残炭的劣质重油。
2.2 渣油沸腾床加氢裂化技术
渣油沸腾床加氢裂化第二代与第三代催化剂已经研制成功,该种催化剂能够大幅的改善加工装置的性能,尤其是脱残炭、脱硫以及产品的安定性,可以在渣油转化率为80%到85%的条件下炼制出低硫燃料油。美国先进炼油技术公司为了解决油渣沸腾床加氢裂化裂化设备未转化油渣以及设备结垢的问题,添加了减少沉积物的催化剂,与传统的催化剂相比,在脱金属、脱硫、脱残炭以及渣油转化率高的情况下,能够减少反应过程中沉淀物的产生。
2.3 悬浮床加氢裂化工艺
悬浮床加氢裂化工艺能够用于劣质重油的加工,但是其加工的产品需要进行深度裂解、脱硫和二次脱硫,就会导致加工费用升高,该种工艺是处理劣质重油很好的手段。
3 劣质重油加工技术展望与前景分析
3.1 改善焦化工艺
焦化工艺能够很好的改善劣质重油,是现阶段下炼油厂使用最多的工艺,在未来阶段下,应该将劣质重油焦化装置的设计重点放置在减少焦炭产率、提高液体产品产率、降低操作费用和减少装置投资之上,劣质重油的沥青质和残炭的含量很高,在使用焦化工艺进行加工时会导致加热炉生焦倾向升高,因此,除了减少焦炭产率、提高液体产品产率以外,还要使用科学的方法缓解加热炉的结焦。
3.2 完善劣质重油加工组合工艺
为了将劣质重油资源最大限度的利用起来,需要不断的完善劣质重油加工组合工艺,如焦化+沸腾床加氢裂化技术、沸腾床加氢裂化技术+溶剂脱沥青+沥青气化技术等。
3.3 扩大氢气的来源
很多地区的劣质重油都有着高氮、高硫、高金属含量和高残炭的特征,在转化以及生产油品的过程中会消耗到大量的氢气,使用焦化工艺在加工劣质重油时会产生石油焦、应用溶剂脱沥青加工工艺会产生脱油沥青,如果将其作为气化工艺的原料,就能够解决以上的弊端,生产过程中产生的氢气也可以为后续的加氢过程提供氢源。
3.4 发展悬浮床加氢裂化技术的产业化
在应用延迟焦化技术加工劣质重油时会出现大量的低价值焦炭,使用沸腾床加氢裂化技术加工劣质重油的转化率也不高。近些年来,随着技术水平的发展,悬浮窗加氢技术得到了迅速的发展,该种技术能够将原料渣油的转化率全面的提升,几乎可以将其完全转化为馏分油。在未来阶段下,发展悬浮床加氢裂化技术的产业化能够提升劣质重油的转化率。
4 结语
近年来,国际石油需求量逐年上升,而轻质原油的量不断减少,劣质原油的开采比例不断提升,超重原油硫、残炭、氮、重金属的含量偏高,这也对炼油企业的加工工艺提出了一定的挑战,为了满足经济发展和原油储备的需求,我国的炼油企业必须要不断开发新技术,实现劣质重油加工技术的全面发展。
参考文献:
关键词:石油化工;污水处理;技术进展
中图分类号:C35文献标识码: A
引言
随着现代工业的不断发展,对于石油的需求也是日益增多,随之而来的是各类的石油化工废水,其主要来源于在石油化工产品加工的生产工艺所产生的废弃物,而且大多数的存在形式是以乳状液体。相比较其他的废水而言,由于石油化工废水中富含较多的油、有机物含量等多种类型的污染物,继而造成了石油化工废水的水质情况更为复杂,因此对于石油化工废水的处理就比较困难,一般都是采用多种不同的处理方法进行,待污染物达到了国际的排放标准之后才予以排放。所以,现在对于石油化工废水的处理依旧是一个科研热点。
一、物理法
(一)隔油
隔油是石油化工废水处理中的基础工序,石油化工废水处理的隔油一般是在专门的隔油池中进行,将废水中的污染物进行初步沉淀,不同的隔油形式会产生不尽一致的隔油效率,耿士锁通过经过研究对比,发现斜板隔油池比普通平流隔油池去除效果好一些。吕炳南通过试验研究及实地检验,发现将隔油池进行适当的倾斜改造,能够有效的提升隔油的效率。
(二)气浮法
气浮是利用微小气泡粘附废水中的悬浮物,由于絮凝处理后,废水中有较多的细微固体悬浮物、石化油等污染物,通过气浮的方式进一步减少这些悬浮物,深化废水处理的质量,陈卫玮在研究中发现,通过涡凹气浮系统,能够较高的提高废水中处理的程度,朱东辉等经过试验研究,认为用旋切气浮法处理炼油废水,废油的去除率更高。肖坤林等在实验研究的基础上,结合单级气浮技术和多级板式塔理论,开发出两级气浮塔处理含油废水的新工艺,实现了塔釜一次曝气、多级气浮的分离,并研究了气浮塔板的流体力学性能、布气性能及操作条件对废水处理效率的影响。
(三)吸附法
吸附是石油化工废水处理中经常使用的技术,用活性炭来吸附废水中的污染物,使废水得到初步的控制,吸附法往往与絮凝法、氧化法共同使用。但是由于活性炭容易造成二次污染,给废水处理带来一定的难度,近年来,随着材料技术的进步,越来越多的吸附材料被运用到石油化工废水处理中,季凌等用纤维活性炭对石化企炼油化工废水进行吸附实验,发现活性炭对炼油废水的处理是有一定的范围的,如对电导氯离子的去除作用就比较小,如果将活性炭与混凝联合使用,对氯氨等的去除作用就比较大,能够比较明显地增强净化效果,如果将活性炭与臭氧联合使用,能够进一步地提升废水的处理率。
二、生物法
随着生物科学技术发展的不断深入,在石油化工废水处理中,生物法有了更深层次的运用,生物处理技术一般在废水的二级处理阶段发挥重要作用,目前生物技术在废水处理中经常用到的主要以厌氧、好氧等生物原理。
(一)厌氧
厌氧生物处理技术成本较低,且处理后的生物气能够作为一种能源,对于高浓度的废水具有很强的处理能力,在此过程中,通过对厌氧生物的培养,使废水中的生物降解发酵,不同类型的处理模式需要运用厌氧形式也会有所差别,利用升流式厌氧器,不仅操作简便,对高浓度有机废水处理的效率也较高,凌文华运用升流式厌氧处理技术对废水的研究表明,升流式对废水污染物的去除效果较好,但是处理时对条件的要求较高,温度、水量等都需要控制在一定的范围内,才能更好地发挥作用。李敬美等通过研究发现,将活性污泥与生物膜相结合,能够提升氧的利用率,减少回流,降低能量消耗,能够应对高负荷的污水处理系统。
(二)好氧
好氧处理技术也是石油化工废水处理中的重要手段,在实际的运用中,好氧经常与厌氧联合使用,好氧处理的方式多样,能够根据石油化工废水的不同种类而进行灵活使用。如序批式间歇活性污泥法简单快捷,操做灵活,能够较好的运行管理,这种处理方式使用与小规模的废水处理。彭永臻等将两个连续的序批式间歇活性污泥法系统连接,在不同阶段加入不同的试剂,发现废水处理效率大大提升。
三、化学法
化学处理法是经由化学反应去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物或将其转化为无害物质的废水处理法。以投加药剂产生化学反应为基础的处理单元有氧化还原、混凝、中和等;以传质作用为基础的有萃取、吸附、吹脱、汽提、离子交换以及反渗透和电渗吸等。和生物处理方法比较而言,高效率、快速,可以除去比较多的污染物。另外,还具有容易实现自动检测、设备容易操作和控制、便于回收利用等优点。化学处理法能有效地去除废水中多种有毒的污染物。
(一)污水臭氧化处理法
该法在环境保护和化工等方面应用广泛,是用臭氧作氧化剂,使用的是含低浓度臭氧的空气或氧气对废水进行净化和消毒处理的方法。这种方法主要用于水的脱色,水中铁、锰等金属离子的去除;水的消毒;去除水中酚、异味、臭味、氰等污染物质。具有反应迅速、流程简单、无二次污染的优点。
(二)污水化学沉淀处理法
这是一种传统的水处理方法,广泛用于水质处理中的软化过程、工业废水处理等,以去除重金属和氰化物。向废水中投加可溶性化学药剂,使之与其中呈离子状态的无机污染物起化学反应,生成不溶于或难溶于水的化合物沉淀析出,从而达到净化废水的目的。
(三)污水氧化处理法
氧化处理法几乎可处理一切工业废水,尤其是处理废水中难以被生物降解的有机物。利用强氧化剂氧化分解废水中污染物,如酚、氰化物、绝大部分农药、杀虫剂以及引起色度、臭味的物质等。强氧化剂能将废水中的这些污染物逐步降解成为简单的无机物,也能把溶解于水中的污染物氧化为不溶于水而易于从水中分离出来的物质。
(四)絮凝
絮凝是石油化工废水处理的重要工序,将絮凝剂融入水中,以破坏水中胶体颗粒的稳态,使絮状物质从水中脱离,可以去除炼油废水中的有机污染物、藻类及浮游生物等,絮凝通常是石油化工废水处理的基础,随着生物科技的进步,具有生化优点的絮凝剂更进一步地提高了废水处理的效率,尹华等学者探索了自制生物絮凝剂(JMBF-25)处理石油化工的效果,发现絮凝剂不仅成本较小,而且对改善污泥的沉降性能有较好的作用,不过,絮凝剂的使用需适量才能达到最佳效果,如果使用过量反而会使絮凝效果恶化。
结束语
石油化工产业的发展,虽然为我国的经济做了巨大的贡献,但也需要对石油化工的废水处理引起高度重视,以此来促进我国的石油化工得到绿色、可持续的发展。
参考文献:
[1]张超,李本高.石油化工污水处理技术的现状与发展趋势[J].工业用水与废水,2011,04:6-11+26.
[2]刘立军,卜岩,侯娜,马艳秋.加氢处理技术的现状与发展趋势[J].当代化工,2011,09:943-946.
[3]陈梅雪.村庄生活污水处理技术的现状与发展[J].水工业市场,2012,09:39-41.