精细化工工艺设计范例6篇

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精细化工工艺设计

精细化工工艺设计范文1

关键词:甲醇精馏 工艺 塔器 优化设计

中图分类号:Q946.82+6.1文献标识码: A 文章编号:

一、甲醇精馏工艺及优化设计

(一)常用甲醇精馏工艺分析

1、双塔精馏工艺

双塔精馏生产工艺是一种较为传统的甲醇精馏方式,此种生产工艺主要由预精馏塔与精馏塔两种塔器结构完成,预精馏塔负责对生产工艺中产生的粗甲醇的预处理工作,经过预精馏塔处理的粗甲醇通过塔釜泵运送到精馏塔中,由精馏塔去除其中的水分,可见预精馏塔与精馏塔在生产工艺中的工作分别是去除轻组分和重组分的区别。

2、三塔精馏工艺

三塔精馏工艺在实际生产中与双塔精馏工艺一样采用预精馏塔器,但将双塔精馏工艺中的精馏塔换为加压塔与常压塔,将精馏塔的生产工作细化、分担,预精馏塔负责对生产工艺中产生的粗甲醇的预处理工作,经过预精馏塔处理的粗甲醇通过塔釜泵运送到加压塔与常压塔中进行水分分离处理。

3、四塔精馏工艺

四塔精馏工艺在三塔精馏工艺的基础上新增了回收塔处理工艺,实际生产流程也得到了一定的调整。粗甲醇先经加压塔及常压塔初步处理换热,在进入与精馏塔去轻组分处理,最后产生的废水由专门的处理系统进行处理。

(二)甲醇精馏工艺优化

1、优化加压塔与常压塔压力、温度控制

采用1.3MPa的蒸汽调节加压塔内部温度,同时采用加压塔塔顶产生的甲醇气控制常压塔内部温度,注意常压塔与加压塔相互之间的联系与影响,巧妙利用加压塔与常压塔运行过程中的压力与温度相互调节控制,将加压塔温度控制于114.8~120.9℃之间,通过严格的温度控制有效调节塔器内部压力,进而保证重组分与轻组分的充分处理分离。

2、精馏塔回流比管理

生产过程中的回流量直接影响塔顶传热状况,应将常压塔内部回流量与采出量之间的比例控制于2.3~2.8之间,常压塔内部回流量与采出量之间的比例控制于1.6~2.4之间。另外,回流量比例还应根据催化剂使用量及使用阶段进行调整,一般随催化剂使用阶段的推后而逐渐增加。

3、杂醇油采出控制优化

杂醇油主要由多种高级醇组成,能够有效降低常压塔下部高沸点物质的浓度,利于塔器操作,杂醇油采出操作时,要适当加入萃取水,同时根据工艺生产中精馏负荷程度确定杂醇油的采出量。

4、塔底残液管理优化

塔底残液中过高的甲醇含量的产生是由于生产工艺中温度超出既定范围而产生的。实际操作中,应充分认识到温度问题对于塔底残液中甲醇含量及甲醇浓度的重要影响,严格控制工艺操作过程中的塔顶温度,预防温度超出范围引发轻组分过分下移或重组分过分上浮,并严格控制生产过程中的进料量,给予甲醇转换处理工作足够的时间。

二、甲醇精馏塔器优化设计

(一)塔器配置及优化理论分析

精馏塔最为甲醇精馏生产操作的主要工具设备,其结构设计与操作配置直接影响到甲醇精馏生产的产出量和精度,也关系到整个操作过程的成本和效益,唯有科学合理、与实际生产规模及生产特点相符的塔器设备才能保证甲醇精馏生产质量、能量消耗量及废水、废渣处理效果。依照精馏塔器内件结构特点,主要分为传统精馏生产所用的板式塔与现代化的填料塔两种,还有近年来常见的垂直筛板、浮阀塔等精馏塔器结构。塔器结构的选择和设计主要根据精馏工艺生产规模和生产要求决定,对于精馏生产整体要求不高的工厂,可采用传统的板式塔器,但要在塔器的安装及维修等方面给予更多的关注。

(二)预精馏塔优化设计

明确甲醇精馏过程中预精馏塔处理中的甲醇损耗主要由塔顶凝气问题引发,尽量避免预精馏塔在生产工艺中的塔顶不凝气导致甲醇损耗。塔顶凝气的控制和调节工作主要根据生产过程中的甲醇精馏器具规格及生产要求具体确定,有效提高甲醇处理过程中的回收率。

(三)加压塔优化设计

将精甲醇的分离度保持在55%以上,同时尽量保持塔器内部甲醇的纯度,采用正规填料完成生产工艺,采用加压塔塔顶产生的甲醇气控制常压塔内部温度,注意常压塔与加压塔相互之间的联系与影响,巧妙利用加压塔与常压塔运行过程中的压力与温度相互调节控制,将加压塔温度控制于114.8~120.9℃之间,通过严格的温度控制有效调节塔器内部压力。

(四)常压塔优化设计

采用加压塔塔顶产生的甲醇气控制常压塔内部温度,注意常压塔与加压塔相互之间的联系与影响,巧妙利用常压塔运行过程中的压力与温度相互调节控制,将加压塔温度控制于114.8~120.9℃之间,杂醇油采出操作时,要适当加入萃取水,同时根据工艺生产中精馏负荷程度确定杂醇油的采出量,有效降低常压塔下部高沸点物质的浓度。

三、总结

本文针对甲醇精馏工艺流程及生产特点,提出了生产工艺中回流比管理、杂醇油采出控制、汽提塔调节等方面的优化设计措施,并针对塔器配置及不同塔器调控提出了优化设计建议。当前常见的甲醇精馏工艺主要有双塔精馏、三塔精馏及四塔精馏工艺,工艺中最常采用的塔器是预塔、常压塔及加压塔,不同精馏工艺及塔器的使用直接影响到甲醇精馏生产的产出量和精度,也关系到整个操作过程的成本和效益。甲醇精馏生产中,应优化加压塔与常压塔压力、温度控制、杂醇油采出控制,注重预精馏塔、常压塔、加压塔的合理配置选择与优化设计,有效提升甲醇精馏的生产效益、降低工艺生产成本。

参考文献:

[1] 石家庄正元塔器设备有限公司.新型垂直筛板塔甲醇三塔精馏工艺技术[J].化肥工业,2009,36(3):9-12.

[2] 褚雅志,秦丽萍,王胜利等.甲醇精馏工艺及其塔器优化设计[J].化工进展,2008,27(10):1659-1662.

[3] 垂直筛板型甲醇三塔精馏技术的开发和应用[C].//2011年中国甲醇产业大会论文集.2011:168-174.

精细化工工艺设计范文2

关键词:输变电工程、设计、施工、监理、预算

1.输变电工程设计施工监理招标环节的现状和问题

目前,国网公司提高了对企业经营利润、盈利能力的考核要求。同时,内外部审计内容逐步扩大、审计方式逐渐改进,公司日常运营成本管控面临的压力日渐增大,同时在管理中存在的问题也日渐显现。

输变电工程设计施工监理招标管理存在的主要问题是招标标段划分过细,给公司各专业管理工作均带来不利影响。

1.1招投标专业管理

标段划分过细,加大各批次设计、施工、监理招标工作量,潜在服务商投标工作量也随之增加,在增加人力、物力成本的同时,无法有效保证招标、投标工作质量,直接影响招投标管理水平。

1.2合同管理

标段划分过细,导致需签订、审核的设计施工监理合同大幅增加,在人力、物力成本增加的同时,也严重影响合同签订规范性、及时性等问题,对公司合同管理产生不利影响;

1.3工程建设管理

标段划分过细,存在肢解工程的嫌疑,加大了漏招、流标的概率,直接影响工程进度、公司规范开工综合指标水平;

1.4工程项目预算执行

标段划分过细,将会导致需求提报次数、招投标工作量、合同签订次数、合同入票付款次数等环节大幅增加,严重影响工程项目预算执行完成率指标。

1.5工程分包管理

总包招标标段划分过细,导致工程分包选择工作量增加,并可能导致个别单项工程分包比例过大,给公司依法治企带来经营隐患。

因此,亟需针对输变电工程设计施工监理招标开展精益化管理。输变电工程设计施工监理招标精益化管理目的是优化输变电工程设计施工监理流程,减少输变电工程设计施工监理招投标的人力、物力、财力成本,提高输变电工程设计施工监理招投标工作效率,缩短招投标工作时间。精益化管理是提升输变电工程设计施工监理招标过程中资源分配的有效方法,是减少工程项目预算执行完成率指标影响的重要途径。

2.工作思路与目标

2.1工作思路

通过深入梳理输变电工程设计施工监理招标的需求提报、招投标、经法系统等各环节,进一步改进了业务流程,确保实现输变电工程设计施工监理招标业务流程的优化,全面提高输变电工程资源的统筹调控能力。

2.2工作目标

输变电工程设计施工监理招标精益化管理旨在提高工作效率,杜绝资源浪费,有效优化招标精益化流程,减少日常招投标成本,从而提升指标执行效率,满足建设需求合理化、使用合规化,为优化输变电工程流程配置奠定坚实的基础。

经对输变电功能设计施工监理招标的详细分析及调研整理,确定以下工作目标:

(1)有效合并同类合同,减少ERP与经法系统间合同流转、合同审批次数,提高业务工作效率。在合同签订环节,对于一个输变电工程,签订施工或监理合同时,当供应商相同时,仅生成一个经法合同编号。

(2)上述方案对输变电工程施工监理招标相关的系统是否存在影响,或者业务规范上是否存在与此需求方案冲突的地方,应进行进一步的分析和评估,从而把控项目实施风险。

3.工作方案-采购订单“合并创建”

3.1总体说明

(1)提报招标申请:与原流程保持一致。

(2)合并创建采购订单:创建采购订单时,将同类的采购申请添加到采购订单的行项目中,从而实现了采购订单的合并。而后将该采购订单号传输至经法系统,进行合同的挂接和流转。经法系统流转完成后,根据各单体工程下服务的不同进度,分别进行服务确认及后续付款等流程。

3.2具体操作

3.2.1合同签订环节

创建采购订单时,将同类的采购申请添加到采购订单的行项目中,从而实现了采购订单的合并。

(1)系统采购订单创建现状如图3-1所示:

图3-1

如图所示,目前系统中,一个服务类的采购订单,仅包含一个行项目,没有进行同类型的合并统一管理。

(2)优化改善后,创建订单方案

对当前系统进行配置优化、增强功能的变更后,根据需求提报阶段产生的同类采购申请,在系统内合并创建采购订单。通过相应的系统操作,实现了订单及合同信息的统一管理,大大减少了采购订单数量,简化了采购订单的审批流程,从而进一步优化管理流程,提高采购订单及服务合同的管理效率。

3.2.2服务确认环节

在服务确认环节,系统针对合同签订环节产生的合并采购订单,对每一个行项目分别确认,实现按照行项目为单元的分别付款。如图3-2:

图3-2

险分析

4.1优点:

(1)实现了服务申请的统一招标。

(2)保持了经法系统合同号与采购订单号一对一的关系,对经法系统业务流转没有影响。

(3)该方案可顺利迁移至ERP集中部署系统。

4.2缺点:

精细化工工艺设计范文3

关键词:工程认证;精细化工;教学改革;实践能力;教学理念

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号: 1674-9324(2017)04-0130-03

一、我国工程教育认证的发展历程

为了提高我国高等工程教育质量,构建我国高等工程教育质量保障体系,进一步深化高等工程教育改革,建立高校工程专业与社会企业所需人才培养的双赢机制,规范与注册工程师制度相衔接的高等工程教育专业认证体系,促进工程教育国际化,实现国际互认,提升我国高等工程教育国际竞争力,教育部于2006年正式启动高等工程教育专业认证试点工作。10年来,我国工程教育专业认证工作逐渐在全国相关高校中得到了重视和积极开展。

2013年6月,国际工程联盟大会在韩国召开,大会表决通过中国为《华盛顿协议》预备会员,成为该协议组织第21个成员。《华盛顿协议》是世界上最具影响力的国际本科工程学位互认协议,1989年由美国、英国、加拿大、爱尔兰、澳大利亚、新西兰6个国家的工程专业团体发起成立,旨在建立共同认可的工程教育认证体系。该协议提出的工程专业教育标准和工程师职业能力标准,是国际工程界对工科毕业生和工程师职业能力公认的权威要求。截至2013年8月,中国工程教育专业认证协会已对我国高校的373个专业点开展了认证工作,之后经过3年的不懈努力,我国工程教育专业认证协会分别受理了137个专业的2014年认证申请(其中105个专业通过认证)、156个专业的2015年认证申请和200个专业的2016年认证申请,我国工程教育水平得到了长足而显著的提高,其质量获得国际社会的一致认可。可喜的是,2016年6月,《华盛顿协议》全票通过中国科协代表我国由《华盛顿协议》预备会员转正,成为该协议第18个正式成员,表明我国工程教育专业认证与国际实质等效,标志着我国工程教育质量实现了国际化互认。

二、工程教育认证背景下我校精细化工工艺课程教学改革的必要性

华侨大学地处海峡西岸经济区的心脏地带,为了更好地服务于地方区域经济的发展,为企业人才市场输送合格的工程类专业人才,工程教育专业认证已列为我校提高办学质量的主要举措之一,校领导高度重视。与此同时,随着福建省沿海四大石化基地和重大项目的加速推进,带动了合成材料、有机化工和精细化工等配套开发,石化产业集群效应显现,化工类专业人才需求增大[1]。为了培养合格的化工工程师,我校化工学院积极申请化学工程与工艺专业的工程教育专业认证。2016年2月,中国工程教育认证协会正式受理了我校化工学院化学工程与工艺专业工程教育认证的申请,这是我校第一个被受理的工科专业,得到了校、院两级领导的高度重视和全系教师及其他相关院系的大力支持和配合。

中国工程教育认证标准是基于产出的教育评价,满足华盛顿协议互认要求。基于学习产出的教育模式(OBE)最早出现于美国和澳大利亚的基础教育改革,是以预期学习产出为中心来组织、实施和评价教育的结构模式[2,3]。国内部分高校实施基于OBE教育理念的人才培养模式的综合改革,规范教学活动,树立教学标准意识,建立教学质量标准,最终取得了显著的效果,并顺利通过我国工程教育认证。众所周知,《精细化工工艺》是化学工程与工艺(精细化工方向)专业的主干专业课之一,该课程具有工程性、应用性和综合性等特点。在我校化学工程与工艺专业开展工程教育认证的背景下,基于“以学生为本,以学生学习产出为导向”的教育理念和思路开展精细化工工艺课程教学改革势在必行。

三、工程教育认证背景下精细化工工艺课程教学改革的几点思考

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果,它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲将工科专业毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、认识团队能力和工程系统能力四个层面,大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标[4,5]。为了使学生在学习精细化工工艺课程过程中达成这个目标,必须同时从教学的两个主体――学生和教师入手,转变教育理念,改革教学方式方法,以符合我国工程教育认证标准。

(一)学生工程实践能力的培养

精细化工工艺是一门实践和理论并重的课程,在培养高素质的精细化工工程技术人才过程中,精细化学品开发、设计及合成的实验与实践起着重要作用。对于学生而言,借鉴CDIO成功的教育经验,在工程教育认证背景下精细化工工艺课程教学改革过程,一定要特别注重和加强学生工程实践能力的培养。

1.加强校企合作。根据《中国工程教育质量报告》的调查,工业界认为高校培养工程专业人才过程中存在通用能力评价高,工程能力培养不足;传统优势明显,紧跟时代需求不足;工业界参与深度和规范化不足等问题。因此,在精细化工工艺课堂教学过程中积极邀请精细化工相关企业高级工程师走入课堂参与教学,有利于学生深入了解所学知识在将来所要从事的精细化工行业中的实践应用。

2.搭建校内精细化工实践平台。实践平台是大学生进行实践活动的阵地,校内可以通过设立实验示范中心、学科重点实验室、科研成果转化平台以及本科生课外科创活动平台等举措,不断提高学生的精细化学工程实践能力和创造力。

3.设立精细化学品制作工坊。根据精细化工工艺课程需求开设特色实验室,对课程中所学主要精细化学品种类及其典型产品的制备工艺开展实验,比如手工肥皂、洗涤剂和胶黏剂等常规精细化学品的制作。与此同时,增加综合型、设计型实验的比例和深度,充分调动学生对精细化工工艺的学习积极性。比如在手工肥皂制作过程中设计透明多彩的新型多功能肥皂,培养学生的创新意识、动手操作能力和团队合作精神,提高学生的工程实践能力和创造力,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习精细化工工艺这门专业主干课程。另外,精细化工工艺特色实验室在全校范围内也可以共享实验资源和设备,这不仅可以增加学校对实验室的经费投入,而且可以显著提高精细化工专业的知名度,大大增加学生对本专业的认可度和归属感。

4.建立多元化考核标准。传统工科教学的突出问题是理论知识学习比重远大于工程能力培养比重,这是单一笔试考核模式导致的必然结果。基于工程教育认证中所要求的学习产出的教育模式,将学生在精细化工工艺课程学习过程中参加课外精细化工实践平台和精细化学品制作工坊等活动的表现形成可量化的考核标准,与传统考核标准进行有机结合,建立以加强学生工程实践能力培养为目标的多元化课程考核标准。

(二)教师课程教学理念的转变

基于OBE工程教育模式,工程教育认证将推动工科教学由“经验型”转向“科学型”、由“内容为本型”转向“学生为本型”。这就要求高校教师彻底摈弃传统的“教无定法”的教学理念,而是基于学习结果的教育模式,形成一种规范、团队、持续改进的教学方式,实现教学行为及活动的标准化与规范化,从而达到工程教育认证标准,持续为工业界输送合格的化工工程师人才。

1.建立课程目标与毕业要求的对应关系,规范和细化教学大纲及内容。《精细化工工艺》是一门介绍精细化工产品生产原理与工艺的专业课程,其课程知识体系非常零散且庞大,规范地组织教学内容和选择教学方法对于有效实现预期学习结果至关重要。精细化工工艺课程的教学目标:一是让学生能够根据市场需求的不断变化,设计新型精细化工产品;二是让学生运用精细有机合成化学及工艺学理论,根据精细化学品的功能特点及研究目的,选择适宜的研究路线,设计可行的有机合成单元反应实验方案;三是让学生熟悉与精细化工行业相关的产品技术标准、知识产权、法律法规、产业政策及发展现状和趋势,能识别、分析精细化工新产品、新技术、新工艺的开发和应用对社会、健康、安全、法律以及文化的潜在影响,深刻理解精细化工在国民经济中的重要地位和作用。以上课程目标分别对应于我国工程教育认证标准中化学工程与工艺专业学生应达到的十二条毕业要求中“设计/开发解决方案”、“研究”和“工程与社会”等方面的能力要求。在对学生学习结果有了清晰的认识后,教师通过细化教学大纲来规范教学内容和控制教学进度,从而保证课程目标的达成。

2.整合教学资源,避免课程间教学内容的低水平重复。对于化学工程与工艺专业(精细化工方向)的学生而言,在开设《精细化工工艺》课程的同时,还开设了《精细化学品》和《高分子化工工艺》等相关课程。过去,这些课程在教学内容上存在部分重复,比如有机合成反应基础知识的介绍,学生对此也提出了意见和看法。OBE工程教育模式客观上要求整合各类教学资源,明确不同课程对达成毕业要求指标点(预期学习结果)的贡献及程度。这就需要各专业教师之间进行有效地交流与合作,协调相关课程的教学大纲及内容,避免教学资源的浪费。

3.建立课程教学质量跟踪调查及反馈机制,形成持续改进的教学理念。工程教育认证要求建立毕业生质量跟踪调查机制,形成科学有效的毕业生评价体系,为学校更好地培养工程人才提供重要依据。显而易见,毕业生质量与课程教学质量紧密相关,只有建立后者的跟踪调查及反馈机制,才能保障前者的水平。除了校院两级对精细化工工艺课程教学主要环节进行质量监控外,教师一方面于课程教学结束后在所授班级召开座谈会,听取学生对所学课程内容及授课方式、进度等方面的看法和意见,教师对所提问题与学生进行交流并提供合理化建议;另一方面,针对从事精细化工行业的毕业生进行跟踪调查,灵活运用现代通讯及联络工具、调查问卷等多种形式,开展关于学生在校期间所学精细化工工艺课程对其职业发展的影响以及其对该门课程设置、教学内容及方法等方面的建议和意见的调查,另外还可以展开毕业生所在单位对所需精细化工工程人才知识架构要求的调研。授课教师对以上信息收集整理后进行归纳总结,形成反馈整改意见,并在下一次的课程教学过程中有效体现,形成良性互动循环,促进精细化工工艺课程教学质量的持续改进。

参考文献:

[1]甘林火.精细化工工艺课程教学的探索[J].广州化工,2015,43(5):220-221.

[2]顾佩华,胡文龙,林鹏,等.基于“学习产出”(OBE)的工程教育模式――汕头大学的实践与探索[J].高等工程教育研究,2015,(1):27-37.

[3]赵卫红,王彦斌.基于“OBE”理念的精细化工专业实验课程建设[J].亚太教育,2015,(7):85.

[4]顾佩华,沈民奋,陆小华.重新认识工程教育:国际CDIO培养模式与方法[M].北京:高等教育出版社,2009.

[5]荆国林,王鉴,崔宝臣,等.专业认证背景下的环境工程专业建设研究[J].教育教学论坛,2013,(5):181-182.

Teaching Reform on Fine Chemical Engineering Technology According to Engineering Education Accreditation Background

GAN Lin-huo

(College of Chemical Engineering,Huaqiao University,Xiamen,Fujian 361021,China)

精细化工工艺设计范文4

【关键词】化工产业;精细化工;绿色精细化工;发展策略

在国内化学工业蓬勃发展的情况下,精细化工产品的作用地位逐渐凸现出来。目前,新领域的精细化工已经成为我国化学工业发展的战略工作的一个重要组成部分,国家在资金投入和政策扶持上都对精细化工给予重点保护。我国的精细化工大部分产品已经完全可以满足国内市场的需求,相当多的产品甚至应用于出口贸易市场,如甜叶菊、木糖醇、天然色素这类以植物资源为原料的化工产品在国际市场上就受到了广泛的欢迎。但是,在更多的化工产业领域内我国的精细化工也存在一些问题,受到了先进的发达国家化工工业的不断挑战。可见,我国的精细化工如何在发展过程中看清国际形势,适时调整发展战略,获得更光明的发展前景,都是精细化工发展所要面临的问题。

1 我国精细化工发展面临的问题

精细化工是随着化工技术的不断发展而逐渐从传统的化学品生产工业中脱离出来生产精细化工产品的特殊门类,在欧美国家等发达国家当中,他们所生产的化学工业产品的精细化程度概率已经达到了60%以上。我国精细化工起步较晚,但在改革开放政策实行以后,随着社会主义市场化经济的发展以及中国加入世界经济贸易组织加强国际间的交流合作,精细化工的发展条件也逐渐变得越来越好,特别是在染料颜料、农药化肥、医药化学品、畜牧饲料这些产品领域里,我国的精细化工出口总量站在世界前列。但是和发达国家对比起来,我国化工的精细率只有40%左右,其主要原因表现如下:第一,化工生产自动化水平不高。我国有不少中小化工企业生产模式仍停留在作坊式的手工操作,生产效率极其低下;第二,化工企业技术的自我开发能力较弱,大部分化工企业都未曾建立科技开发的应用研究机制,对于怎么样才能将生产的精细化工产品主动地推向市场以及提供有关的技术服务项目都很少关注;第三,低档次精细化工产品居多,一些产品出现积压浪费的现象。

2 精细化工向绿色精细化工发展的前景

虽然我国的精细化发展受到了上述客观条件的制约,但是随着国家在经济上和政策上给予精细化工产业的帮助和扶持,我国精细化工产业还是有相当广阔的市场发展前景的。除了精细化工行业新科学技术的不断引进和学习以及化工产业规模的集团化发展之外,精细化工向绿色环保方向发展也是我国化工产业今后发展的必然趋势。

绿色精细化工就是利用绿色化学原理和技术加工手段,选用那些纯天然无公害或者低污染的原材料,开发绿色化的化学生产工艺,生产出的化工产品对社会环境和人体健康是没有任何破坏和损伤的,并且精细产品还具有可利用回收的价值。之所以会产生这种绿色化新发展模式,是因为在过去的化学工业生产中资源利用的不合理浪费以及化工对生态环境造成恶劣的影响。如果要探索出现代化工产业新的道路,就必须从生态环保的角度出发,实施绿色精细化工生产,为今后的生态可持续性发展奠定良好的基础。

3 绿色精细化工的发展策略

3.1 积极促进精细化工原料绿色化

要促进精细化工原料的绿色化,就必须采用无毒无害无污染的化学工艺有机合成原料,但是要实现合成加工工艺,这对石油的需求量变得非常大,而日益短缺的资源使用现状不能完全满足这种较大的需求。因此,技术人员应该尽可能提高对可再生资源的利用效率,以防止绿色化学工业发展因为绿色原材料的缺乏而遇到瓶颈。化工产业里常常利用的可再生资源就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的生物质资源,它具有贮量丰富、成本低、可循环再生的利用优势,逐渐被化学工艺产业所广泛关注,特别是近年来生物质资源已经成为了最主要的化工产品原材料。

3.2 积极促进精细化工技术绿色化

精细化工的绿色化技术主要包括以下几种:(1)绿色催化技术。催化剂是化学物质发生反应的基本要素。绿色催化技术就是通过改变催化剂成分,促进化学物质的高效合成,防止不良的副作用有害毒物的产生,并且能够做到干净无污染,充分保护生态环境。(2)电化学合成技术。电是一种环保型的可再生资源,利用电子来促进物质间的化学合成反应能够达到清洁环保的作用。(3)计算机分子技术。该技术充分利用电子计算机对化工产品的构造、特征、规律进行分子设计,并对绿色精细化工产品的关键因素进行放大,实现化学工业生产无废水、无废渣、无废气。

4 结束语

总而言之,绿色精细化工顺应了社会生态可持续化发展的需要,是化学工业生产发展的必然趋势。利用好绿色精细化工策略必将开拓出更开阔的产品需求市场。

【参考文献】

[1]余正萍.浅谈绿色精细化工关键技术[J].中国石油和化工标准与质量,2011(05).

[2]余正萍.浅析精细化工的发展新动向[J].化学工程与装备,2010(04).

精细化工工艺设计范文5

关键词:综合素质 培养模式 精细化工

中图分类号:G42 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.19.017

1 前言

石油化工生产技术(精细化工)专业为广州工程技术职业学院2012年新开设专业。为深入贯彻落实《广州市中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》的有关要求,以培养适应经济社会发展需要的具有创新思维、实践能力和创业精神的高素质人才为宗旨,全面推进素质教育,突出学生创新素质和创业精神的培养,因此积极探索提升学生综合素质的石油化工生产技术(精细化工)专业的人才培养模式的研究具有重要的现实意义。

目前,高职院校开展创新型人才培养存在着以下现状:第一,相对于重点大学而言起步晚,学校的层次低;第二,师资力量不雄厚,能进行科研的教师水平还有待提高;第三,生源质量不够高,英语水平也较低;第四,国内目前高职院校尚缺乏适合创新型人才教学的培养传统,必然会产生学习掌握基本知识的技能式人才培养和创新型人才培养之间的矛盾[1-2]。

产学研结合是高职学校培养高技能人才的有效途径。要完成好培养高端技能人才的任务,必须走产学研相结合的改革发展之路,这是高职教育改革发展的必由之路。实施产学研结合人才培养,有效地培养了学生的专业技能和综合素质。

培养大学生人才的各种能力中,最难能可贵之处在于对创新能力的培养。对大学生进行创新能力培养应贯穿于大学生教育过程,在教学及管理上都应为其创造必要的条件。而科研项目是培养大学生创新能力的主要途径,把科研能力培养引入到教学中,能够激发学生独立思考,更加积极地猎取信息,增强创新意识,充分调动学生的积极性、主动性。进行科研活动,需要多种能力运作,需要丰富的知识作基础,这种内在要求会使他们自觉地去学课本以外的知识,主动地深入实际,了解社会,并且开动脑筋思考问题。因此,只有持之以恒培养学生的创新能力,学生的综合素质才能真正提高[3]。

实施产学研结合人才培养模式,必须以修订与之相适的人才培养方案为基础。人才培养方案是人才培养目标、规格以及培养过程和方式的总体设计,是保证教学质量的基本文件,是组织教学过程、安排教学任务的基本依据。

本研究依据高等职业教育关于人才培养目标的新理念、原则、要求、方法和手段,围绕高等职业技术教育的人才培养目标,结合化工行业特点和我院的实际情况,进行了石油化工生产技术(精细化工)专业创立提升学生综合素质的人才培养模式的构思和规划。

2 研究目标、内容和关键问题

2.1 研究目标

探索一种合适的人才培养模式,提升学生的综合素质能力,提高学生的创新能力、创业意识和精神。

2.2 研究内容

第一,调研相关企业目前的状况及对石油化工生产技术(精细化工)专业人才未来的需求,对毕业生在综合素质、技能等方面的要求。

第二,以提升学生的综合素质能力为目的,进行专业课程体系的构建,包括专业平台课、专业核心课、专业拓展课等。

第三,教学和科研创新项目的深度融合。通过师生合作科研项目,培养学生团结协作、发现问题、解决问题的创新能力。

第四,相应的精细化工、日用化工方面的技能考证的培训,提高学生的操作技能和分析能力。

第五,学生参与实习工厂的规划、建设、设备的安装使用,产品的生产和销售;让学生熟悉整个工厂的建设、运作过程,完整的产品生产过程,熟悉小试-中试-大生产的产品研发路线,提高学生的创业意识和精神。

2.3 关键问题

第一,以提升学生的综合素质能力为目的的专业课程体系的构建。

第二,教学和科研创新项目的深度融合。

第三,学生科研的产品的生产与销售。

3 技术路线、研究方法、实施方案及计划

3.1 技术路线

对石油化工生产技术(精细化工)专业人才的需求和素质要求的企业调研专业课程体系的构建和教学计划的制定教学和科研创新项目的深度融合,进行专业基础知识和技能知识的学习精细化工、日用化工方面的技能考证的培训,培养学生的动手技能和分析问题的能力学生参与实习工厂的规划、建设、设备的安装和使用,熟悉小试-中试-大生产的产品研发路线,产品的生产和销售,培养学生具有一定的创业意识和精神。

3.2 研究方法

调查分析法、产学研一体法、理论实践结合法、归纳总结法。

3.3 实施方案

第一,调研相关企业目前的状况及对石油化工生产技术(精细化工)专业人才未来的需求,对毕业生在综合素质、技能等方面的要求, 制订了工作任务和专业能力分析表:

[[序号\&工作任务\&工作过程\&专业能力\&1\&精细化工装置的正常工艺操作。\&精细化工装置的正常开车、运行、停车、原料的投料、产品的出料、生产工艺参数控制等。\&精细化工装置的操作和维护、工艺流程的熟悉和参数控制、产品的质量控制。\&2\&精细化工产品的配方设计操作。\&精细化工产品的配方设计、开发、实验研究以及产品的中试。\&产品的配方设计、实验开发、解决生产中的问题。\&3\&石油化工生产装置的正常工艺操作。\&石油化工生产装置的正常开车、运行、停车、原料的投料、产品的出料、生产工艺参数控制等。\&大型机泵、反应器、精馏塔等设备操作,装置操作平衡调节等;DCS操作,产品质量调节,常用助剂的配置与加入。\&4\& 原料及产品的质量性能分析操作。\&原料的性能检测、产品的质量检测分析 。\& 化学分析和仪器分析能力。\&]]

第二,以提升学生的综合素质能力为目的,进行专业课程体系的构建,包括专业平台课、专业核心课、专业拓展课等。

专业技术平台课:高等数学、化工机械与设备、化工制图与CAD、安全生产与环境保护、石油化工专业英语、化学化工理论基础、化工单元操作及仿真技术、精细有机合成技术、石油加工技术、化学分析技术、认识实习。

专业技术核心课:精细化学品生产工艺、日用化学品生产技术、仪器分析技术。

专业拓展与延伸课:市场营销与策划、化工自动化及仪表。

第三,根据职业教育的特点和教育部16号文的精神,精心设计教学模式,主要实行理论实践一体化、工学结合、任务驱动、校企合育等教学模式,使学生掌握专业基础知识和技能,并通过师生合作科研项目,培养学生团结协作、发现问题、解决问题的创新能力,使教学和科研创新项目深度融合。

理论和实践教学一体化:根据精细化工行业的特点和教育部16号文的要求[4],注重生产性实训,并将实训和理论有机结合在一起,进行现场教学。目前本专业已建立精细化工产品研发实训室以及一吨和两吨规模的2套精细化工产品生产装置,为本专业课程的教学提供了强有力的支持。在生产现场,由企业专家和双师素质的教师进行现场教学,做到了课堂与生产实习地点一体化。

工学结合模式:为提高学生的实践技能和综合素质,利用学院合作企业多的优势,安排了部分理论授课及工艺操作实训项目到企业去完成。 如针对石油加工技术部分的教学,分为以下几步来完成:一是认识实习,使学生对石油加工装置如常减压装置、催化裂化装置等有一个总体认识;二是课堂理论讲授单元知识和石油加工工艺流程、主要工艺操作条件等并结合仿真进行教学;三是校内生产性实训装置操作;四是顶岗实习,让学生进入石化企业,进行石油加工技术工作岗位的实际操作,熟悉装置的开停工及正常操作方案,结合实际操作经验,分析常见事故现象、原因,找出合适的处理方法。

任务驱动,创新项目和教学结合的教学模式:本课程的教学目标是培养学生系统地掌握精细化学品、日用化学品和石油加工生产过程的基本知识和主要生产操作技能。围绕这个任务,结合学院提出的对学生创新项目的要求,展开了针对精细化学品、日用化学品生产过程各个模块的学习。以学生为主体,教师为辅,进行创新项目导向法教学。例如杀菌护肤洗手液的研发项目,首先,由教师下达研发任务:熟悉杀菌护肤洗手液所需的各种原料性能、研究和实训中所用的各种设备和仪器以及正确的生产操作方法;其次,结合所学的配方设计原理,由学生制定适合的配方和正确的加料操作顺序及操作方法,然后获得教师认可;最后,学生按照已确定的配方和工作步骤来工作;结合产品的性能评价和学生完成操作后的自评和互评,由教师对操作成绩进行检查评分。整个教学过程中教师始终以促进者、引导者的角色出现,而学生为自己的学习承担了更多的责任。

校企结合模式:通过与中石化广州石化等大型企业合作,构建 校企合育的教学模式,培养学生具有石油化工生产操作方面的职业素质和职业技能,能胜任石油化工生产操作、工艺运行、技术管理等职业岗位。校企共育就是学校和企业共同确立本专业的办学理念和培养目标,共同制定基于工作过程的课程标准、考核方案,共同编写教材,共同参与教学过程,共同考核与评价学生,共同建设实训基地,进行全方位的校企合作、共同育人。目前本专业与相关企业建立了校外实训基地,并被评为广州市示范性实训基地。

多种教学模式的合理应用,有效地调动学生的学习积极性,激发学生的潜能,培养了学生的创新能力,提高了学生的化工操作技能,学生的专业技能在实干中得到了培养。培养了未来岗位群所需技能,实现了学生毕业后的 “无缝”对接上岗。

第四,通过精细化工生产与分析方面的技能考证的培训,提高学生的操作技能和分析能力。

第五,学生参与实习工厂的规划、建设、设备的安装使用,产品的生产和销售;让学生熟悉整个工厂的建设、运作过程,完整的产品生产过程,熟悉小试-中试-大生产的产品研发路线,提高学生的创业意识和精神。

3.4 具体实施计划

2012年9月-2013年6月,调研相关企业目前的状况及对石油化工生产技术(精细化工)专业人才未来的需求,对毕业生在综合素质、技能等方面的要求。确定以提升学生的综合素质能力为目的核心技能,进行专业课程体系的构建,包括专业平台课、专业核心课、专业拓展课等,使学生对自己的专业和未来所从事的行业有清楚的认识和认同感。

2013年6月-2014年6月,主要进行专业技能的学习,使学生具有开发精细化工产品和分析产品性能的能力,获得相应的技能证书,提高就业能力。

2014年6月-2015年6月,开发出几种常用的产品,如洗手液、洗衣液等,并用于生产。在满足学校学生和教师的需用的基础上,投放市场,有一定的经济收益。学生具有一定的创业意识和精神。并为未来学生自己创业打下一定的基础。

4 预期成果及经济效益

第一,学生对自己的专业和未来所从事的行业有清楚的认识和认同感。

第二,学生具有开发精细化工产品和分析产品性能的能力,获得相应的技能证书,提高就业能力。

第三,开发出几种常用的产品,如洗手液、洗衣液等,并用于生产。在满足学校学生和教师的需用的基础上,投放市场,获得一定的经济收益。

第四,学生具有一定的创业意识和精神,并为未来学生自己创业打下一定的基础。

5 本研究的特色与创新

第一,在培养学生精细化工产品开发与生产技能的同时,利用石化工程系专业群的平台,拓宽专业技能,学生也要掌握一定的石油加工技术。

第二,在培养学生专业技能和专业素养方面,将专业学习、创新科研项目以及生产性实训结合在一起,提高学生的综合素质以及创新创业意识。

参考文献:

[1]苏付保,黎健杏.加强产学研结合,培养高技能人才[J].高等职业教育-天津职业大学学报,2009,18(1):27-30.

[2]黎彧,林春晓.高职化工创新型人才培养体系的构建与实践[J].广东微量元素科学,2007,14(10):65-69.

[3]黎彧,马丽南,向华.提高化工类高职生自主创新能力的教学实践研究[J].广东微量元素科学,2011,(9):53-58.

[4]教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见[Z].教高[2006]16号.

作者简介:侯慧玉(1976-),女,博士,工程师,主要从事石油化工及精细化工产品的教学与科研工作,多篇,广州工程技术职业学院,广东广州 510075

袁宁宁,广州工程技术职业学院,广东广州 510075

精细化工工艺设计范文6

本文阐述了安全系统工程技术在精细化工生产过程中的重要作用,对生产工艺过程中危险与可操作分析系统进行分析,详细分析了危险与可操作性控制在精细化工生产过程技术的实际应用中的设计问题。希冀对相关问题提出借鉴与帮助。

关键词:

精细化工生产;危险与可操作性分析;安全系统

精细化工产业是化工行业安全生产风险较大的行业,使用的原材料大多具有有毒、易燃、易爆性质,原材物料一旦泄漏或发生事故,将造成非常严重的后果,因此安全生产问题是精细化工生产过程中重要的考虑因素,危险与可操作性分析(HAZOP)是指对精细化工产品的研究及生产过程中了解工艺参数和生产设备和工艺操作过程中可能出现的偏差或因素导致的后果和分析可能出现的偏差,并提出了一种可行的操作模式。在精细化工生产过程中,HAZOP是一个非常重要的安全系统,它不仅可以帮助精细化学品在生产过程中的风险分析,也能有效的改善生产计划。有必要探讨安全模拟与HAZOP安全控制系统的研究,并将其应用在精细化工生产过程。

1安全系统工程技术的重大作用

危险与可操作性系统(简称HAZOP),通过该系统,可以找出在生产过程中操作控制和工艺参数可能出现的偏差,并通过研究生产装置等,找出出现偏差的原因,并提出相应的对策。这种操作系统一般应用于石化或化工工程的设计审查阶段,较少用于工艺生产。通过该系统可以查出潜在的危险与在操作上存在的问题,对加强生产的安全控制有重要意义。(1)尽可能准确可靠地获得所需资料。由自动分析和推理过程可以完成前因和后果,所以获得的数据将更加安全可靠。(2)有非常高的综合模拟。在一定程度上熟练运用三维建模进行分析和预测。可以有序高效的改进措施,以及提高操作的安全性。即使在发生意外时,也可以与链条的保护相联系,减少不良因素的风险。真正使安全系统名副其实。

2生产工艺过程自动危险与可操作性分析

2.1生产工艺过程的深层次危险与可操作系统分析

分析危险与可操作性时,需要将操作程序或工艺的流程节点分为几个节点,研究在生产过程中控制和运行参数可能出现的偏差和可能的结果,找出偏差原因。根据国内外现状,在已有的危险性和可操作性分析的基础上,仅在经验和历史数据的基础上,对浅层危害性和可操作性进行分析,无需深入思考。符号有向图(SDG),是一种节点连接形成一个网格图,可以表达事件的因果关系,包含了许多潜在的信息。

2.2基于动态符号有向图建模的间歇过程日AZOP

间歇过程中不允许出错,如何使用动态符号有向图建模显示各个环节的直接联系,是基于动态符号有向图建模的间歇过程HAZOP的关键所在。(1)建立间歇过程的状态顺序图。建立了一个完整的符号有向图模型,将与任何情况相关联的变量放在一起,它涵盖所有间歇过程中任何状态下的所有变量,并设置了与变量相关联的条件。(2)批处理状态序图。将批处理过程的状态序列图定义为十个连续步骤,来分解整个有向图。(3)建立间歇过程的状态顺序列表。建立间歇过程的关联顺序列表,将关节点与设备失效、阀门信息、与整体符号有向图相关联,将其列成表,在推理过程中,比较了步骤状态和预期状态是否存在差异。如果没有区别,自动输入进行下一步,如果有差异,根据链接表的信息,自动拉偏对应的符号有向图节点,触发符号有向图的反向推理。

3危险与可操作性控制在精细化工生产过程技术应用分析

一直以来,工业生产中都有多种安全分析技术,近年来,采用动态模拟技术的系统逐渐成为关键性的技术,而三维立体技术的成熟可以模拟一旦发生安全事故而导致的后果。因此,其具有重要的技术研究价值。

3.1在符号有向图上面进行的分析

不难看出利用符号有向图分析是一种较深层面的分析,因为生产过程的危险性和可操作性都是根据以往的生产经验和数据,以计算偏差发生的变化,并发现偏差的原因。然而,从更深的层次来看,对风险和可操作性的研究还远远不够,同时,符号有向图是一个能够帮助风险和可操作性研究完成智能推理的过程。符号有向图利用有向线,由一个分支构成网络图。不仅可以把前因后果都有详细的介绍,有大量的表面数据和信息有着极强的包容能力,了解个体出现偏差的原因,选择偏差,可以使用符号推理的逆向选择,找出偏差的原因进行分析后,预测最终结果。实现深层次的分析的必要性。

3.2在间歇的生产工艺上进行分析

生产过程并不是只有一段,而是连续的,所以在不同的生产阶段,危险与可操作性研究都可进行连续的分析,当然也有不利的部分,那就是在危险与可操作性的研究中有很多复杂的步骤存在,因此前后半段如何连接进行分析成为关键的问题,不过值得庆幸的是精细化工的生产在绝大多数情况下是间歇的生产,这就需要利用到危险与可操作性研究。(1)基于结构化描述工具。结构化的DES描述工具主要是使用Petri,可以更好地通过结构化和全面的逻辑关系来告诉动态或静态的结构和系统的运行和变化。这种模型可以表达前因和后果之间的关系,并利用因果关系来推断偏差和偏差所带来的后果。结构化描述工具由三个层次组成,分别利用到了离散的配置以及间歇的生产工艺。(2)给予动态建模的描述工具。事实上,没有好的科学数据网格技术可以完成批处理过程,任何一个步骤在批量生产过程中出现的错误,都会很可能导致致命的影响,也就是说每一个步骤对于科学数据网格都是不一样的,这样也形成了一个问题就是如何连续的、不间断的描述间歇的生产工艺并且利用科学数据网格。在这一点上,可以使用动态建模,完成的步骤如下:(1)建立完整的科学数据网格模型。要连接所有变量必须建立一个全面的科学数据网格模型。并重点研究模型内部的设计。注意彼此之间的关系,能够做到只要改变一个初始的作用能就一定可以获得科学数据网格模型的地步。(2)建立序列图。整个批量生产过程分为多个小模块,各模块依次转化为一个步骤。(3)设置序列表。根据已建立的标准将每个步骤处理成一个表,并将其用作推理过程。在推理过程中有两种情况。一是符合既定标准,然后程序会自动进入下一步。二是不符合既定标准,然后将程序触发推理程序,进行分析,并完成切换。

3.3过程安全控制系统设计

控制技术需要采用容错和冗余,为了提高安全控制水平,达到安全生产的目的,需要设计精细化工生产过程紧急停车控制系统,发明紧急停车顺序控制相关软件和连锁安全保护软件,以及以高配置控制器作为硬件平台。其中,安全控制系统由连锁安全保护模块、检测控制模块、操作模块组成。连锁安全保护,是指通过事故发生的原因或者事故后果的关联状态,自动形成逻辑控制,从而实现了对事故发生时的连锁安全保护。

4结语

当前精细化工生产多以间歇和半间歇操作为主,工艺复杂多变,自动化控制水平低,现场操作人员多,部分企业对反应安全风险认识不足,对工艺控制要点不掌握或认识不科学,容易因反应失控导致火灾、爆炸、中毒事故,造成群死群伤事故。本文分析了安全系统工程技术,开展HAZOP的探讨分析,分析精细化工产品生产过程中的安全问题,并提出了在生产过程精细化工安全系统设计的技术方案。以此改进建设项目的安全设施设计,完善风险控制措施,提升企业本质安全水平,有效防范事故发生。

参考文献:

[1]李安峰,夏涛,张贝克,等.化工过程SDG建模方法系统[J].仿真学报,2003,15(10):1364-1368.

[2]牟善军,吴重光,姜春明.石油化工安全仿真技术及应用系统[J].仿真学报,2003,15(10):1356-1359.

[3]王滢,张贝克,吴重光.一种改进的间歇过程HAZOP分析模型[J].计算机仿真,2007,24(2):57-61.

[4]张贝克,郑然,马听,吴重光.间歇过程动态SDG建模[J].化工学报.2008,59(7):1863-1868.

[5]吴重光,夏涛,张贝克.基于符号定向图(SDG)深层知识模型的定性仿真[J].系统仿真学报,2003,15(10):1351-1355.