石油化工工藝論文范文
時間:2023-04-01 16:15:38
導語:如何才能寫好一篇石油化工工藝論文,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文,供你借鑒。

篇1
為了提高學生的學習效果及自我總結(jié)能力,每章增加不同類型的課后習題與思考題。包括石油產(chǎn)品有哪些分類及各自用途等基礎性習題;冬天柴油車掛蠟如何處理等與實際生活相關的習題;如何根據(jù)油品的特性實現(xiàn)油品的安全管理等與實際生產(chǎn)相關的習題。學生即掌握了基礎知識,又可以運用所學知識來分析和解決實際問題。另外每章結(jié)束后要求學生對本章重要知識點進行總結(jié),再相互交流,把握主線,整體思路清晰。
2教學方法改革
2.1現(xiàn)代教育技術的應用多媒體教學課件以它圖文并茂、動靜結(jié)合的表現(xiàn)形式,達到增強了學生對抽象概念、圖形性質(zhì)和學科定理的理解與感受,從而極大地提高了課堂的教學效果。石油加工工藝學課程具有專業(yè)性強,需要良好的專業(yè)知識鋪墊;知識綜合性強,涉及內(nèi)容廣泛,內(nèi)容復雜,新工藝技術、新標準繁多;應用性強,理論與實際密切結(jié)合等特點,決定了該課程的授課形式必須多樣化,達到最好的教學效果。所以授課中把新工藝、新標準等以多媒體的形式講授,既直觀、形象、又便于學生了解掌握,節(jié)省教師畫圖、畫表的時間,在有限的教學時間里實現(xiàn)了大容量、高效率的教學。運用視頻將理論與專業(yè)實驗、仿真素材等緊密聯(lián)系起來,如對實沸點蒸餾先進行理論介紹,再播放視頻,一動一靜,將枯燥的理論以實際過程表現(xiàn)出來,提高學生的學習效果。課外學習平臺也不斷完善,包括授課視頻、實驗視頻、課件、配套習題、實際問題解決方法等,用現(xiàn)代技術及豐富生動的內(nèi)容吸引學生的學習興趣,提高學生自主學習的能力。
2.2啟發(fā)式與對比式教學相結(jié)合為了改變大學生在中學階段養(yǎng)成的被動式、機械式的學習方式,變被動為主動,增加學習的積極性,提高對知識的渴望與興趣,本課程的講授過程中大量采用啟發(fā)式教學。如在講授清潔燃料生產(chǎn)時,先通過圖片了解現(xiàn)在全球氣候變化帶來的影響,并給出具體數(shù)據(jù),再討論導致的原因。汽車尾氣的排放就是源頭之一,為了改善全球氣候,減少汽車尾氣排放的污染物是當務之急,這就要求提高燃料的質(zhì)量,即生產(chǎn)清潔的汽油和柴油。應用啟發(fā)式教學,從我們切實能體會到的事情出發(fā),引導學生運用所學知識去解決實際問題,既可以把問題簡單化,又增加了學生的學習積極性和興趣。除了啟發(fā)式教學外,還并用對比式教學方式,兩者相互補充。如把汽油和柴油進行對比講解,找出異同點,便于學生的理解與掌握。先指出汽油機與柴油機的雖然都是活塞式發(fā)動機,工作過程都是由進氣、壓縮、膨脹做功、排氣4個過程構(gòu)成,但兩者的壓縮比、進入氣缸的氣體、著火方式等不同,所以對燃料的要求不同。汽油和柴油在發(fā)動機中燃燒不正常時都會發(fā)生爆震,且爆震現(xiàn)象相同,但是產(chǎn)生爆震的原因及時期卻完全不同,兩者用不同的指標來表示其抗爆性,由此得出各自的理想組分。通過對比歸納,內(nèi)容清晰,層次分明,相似的知識點不易混淆,便于理解與掌握,取得了良好的教學效果。
2.3小組討論形式進入課堂為了提高學生的學習積極性,我們會不定期的提出一些與石油相關的問題,鼓勵學生通過各種渠道(期刊、報刊、互聯(lián)網(wǎng)、電視等)收集資料進行了解,之后在課堂上進行分組討論,把枯燥乏味的理論知識結(jié)合到我們的生活中,學生積極性較高,課堂氣氛高漲。比如緒論講完之后提出問題:石油與你有多大關系,你一天消耗掉多少石油?在下次課中用部分時間進行分組討論,在激烈的討論中,同學們各抒己見,真正了解到了我們的衣食住行確實離不開石油,但石油又是什么,它又是如何加工成我們想要的產(chǎn)品呢?有了疑問和好奇心,增強對本課程的興趣。
2.4培養(yǎng)獨立查閱并加工文獻的能力在授課過程中提出幾個比較熱門的課題,如原油價格對國民經(jīng)濟的影響?煉化企業(yè)如何實現(xiàn)清潔燃料的生產(chǎn)?現(xiàn)代煉油工業(yè)發(fā)展趨勢?中國的能源安全及戰(zhàn)略問題等。學生根據(jù)個人興趣,選取某一個課題,獨立查閱文獻并經(jīng)過整理完成一份報告,提高學生查閱加工文獻的能力,為以后畢業(yè)論文奠定良好的基礎,又加深對某一方面的深刻理解。
2.5加強工程意識與理論的聯(lián)系石油加工工藝學是一門專業(yè)課,除講授理論內(nèi)容,還引入大量工業(yè)生產(chǎn)和科學研究案例,提升學生工程意識與理論聯(lián)系實際的能力,真正做到理論與工業(yè)生產(chǎn)緊密相連。如以遼陽石化加工原油-俄羅斯原油為例,根據(jù)原油性質(zhì)、實沸點蒸餾數(shù)據(jù)及直餾產(chǎn)品性質(zhì),確定加工方案;以遼陽石化550萬t/a常減壓裝置為例,講授常減壓裝置工藝流程、主要設備、直餾產(chǎn)品性質(zhì)等,運用實測數(shù)據(jù)進行產(chǎn)品實沸點切割計算,分離精確度計算等;增加解決實際問題的環(huán)節(jié),如當某一側(cè)線產(chǎn)品出現(xiàn)頭重尾輕的時候應如何調(diào)節(jié)操作?本專業(yè)定期聘請工廠有經(jīng)驗的專業(yè)技術人員到學校進行講課,介紹工廠相關裝置概況、原料及產(chǎn)品、市場需求、主要設備及生產(chǎn)工藝流程、從事化工行業(yè)要注意的安全事項等事項,使學生不但有了安全意識,也對實際生產(chǎn)過程有所了解,有利于理論知識的理解,引起學生對自己未來工作的興趣,提高學習動力。專業(yè)實驗最能反映專業(yè)特色,是與本專業(yè)學科發(fā)展關系最密的實踐性教學環(huán)節(jié),因此我們不斷對專業(yè)實驗教學環(huán)節(jié)進行改善,除了開設傳統(tǒng)的驗證性實驗外,又增加了設計型、研究型實驗;建設煉油化工與自動化仿真培訓中心,強化學生的工程實踐與運行能力;鼓勵學生參加“中國石化-三井化學杯”大學生化工設計競賽,聘請設計院人員與教師共同指導,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和工程技能,培養(yǎng)團隊協(xié)作精神,增強學生的工程設計與實踐能力,實現(xiàn)“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”。
3教師實踐能力的提高
作為石油加工工藝學課程的老師,本人除了具有豐富的理論教學經(jīng)驗,也具有實際生產(chǎn)經(jīng)歷,曾在中石化滄州煉油廠催化裂化裝置工作兩年,每年參加知道學生下廠生產(chǎn)實習實踐教學環(huán)節(jié),并于2012年在遼陽石化煉油廠進行為期一個月的實踐培訓,因此對煉油加工工藝過程及主要生產(chǎn)設備的操作及工作原理頗為了解。在理論教學過程中,能夠?qū)嶋H生產(chǎn)與理論知識結(jié)合在一起,并對生產(chǎn)中遇到的問題作為實例進行分析、講解,提高了學生的學習積極性及理論聯(lián)系實際,分析問題和解決問題的能力。從事石油加工工藝學課程的教師除了擔任理論教學外,還擔任專業(yè)實驗、畢業(yè)設計論文、生產(chǎn)實習及實踐教學環(huán)節(jié)的指導工作。在學校、學院的推薦下,每年都有青年教師到中石油遼陽石化公司的生產(chǎn)一線進行實習,并派專業(yè)教師參加相應的技能培訓,定期聘請工廠專業(yè)技術人員到學校進行講座,以提高青年教師的工程實踐能力。
4結(jié)束語
篇2
作者:夏登友 單位:中國人民武裝警察部隊學院消防指揮系
不能簡單地按照裝置規(guī)模去確定消防用水流量,消防用水流量的確定范圍也不能過于寬泛,否則起不到指導實際滅火救援工作的作用。但由于各公司的經(jīng)驗和要求不同,同樣的生產(chǎn)裝置消防用水流量相差很大,有的差別高達數(shù)倍,因此,研究確定石油化工裝置火災情況下的實際消防用水流量顯得尤為重要。針對這個問題,國外的一般做法[7]是:首先對化工工藝裝置進行火災危險性分析,識別可能發(fā)生的主要火災危險事故;然后確定可能發(fā)生的火災規(guī)模和影響范圍,針對每種火災事故分別確定需要同時使用的消防設施和所需水量,并將可能發(fā)生的最不利火災事故所需的消防水流量作為該裝置的消防用水流量。借鑒國外的做法,本研究首先根據(jù)化工裝置的不同生產(chǎn)工藝性質(zhì)以及物質(zhì)的燃燒性和化學活性對石油化工裝置火災、爆炸危險等級進行分析確定,然后再參考《規(guī)范》,根據(jù)裝置的規(guī)模以及裝置的火災、爆炸危險等級確定消防用水流量范圍,最后考慮最不利情況下的火災事故狀況,將分級對應的消防用水流量范圍的上限作為該裝置的消防用水流量。確定石油化工裝置火災、爆炸危險等級本研究采用道化學法[8-9]評價石油化工裝置的火災、爆炸危險等級。其中,工藝單元是化工裝置的一個獨立部分,與其他部分保持一定的距離或用防火墻分隔。一般情況,選取的工藝單元為工藝裝置的最主要、最關鍵的單元。選擇工藝單元的重要參數(shù)有下面幾個:潛在化學能(物質(zhì)系數(shù));工藝單元中危險物質(zhì)的數(shù)量;操作壓力和操作溫度;導致火災、爆炸事故的歷史資料;對裝置起關鍵作用的單元。物質(zhì)系數(shù)(MF)是表述物質(zhì)在燃燒或其他化學反應引起的火災、爆炸時釋放能量大小的內(nèi)在特性,是一個最基礎的數(shù)值。
確定石油化工裝置消防用水流量本研究將《規(guī)范》中對石油化工裝置規(guī)定的消防用水流量劃分為五個級別,分別對應五個不同的火災、爆炸危險等級。表3給出了石油化工裝置不同火災、爆炸危險等級對應的消防用水流量,其中大型化工裝置每個級別的消防用水流量相差60L/s,中型化工裝置每個級別的消防用水流量相差30L/s。在此基礎上,將分級對應的消防用水流量的上限作為該裝置的消防用水流量,從而可以確定不同類型石油化工裝置的實際消防用水流量。
計算石油化工裝置通常比較高大,冷卻和滅火控制一般需要從上、中、下三個部位進行控制,上部一般指30m以上部位,需要高噴車編成進行冷卻和滅火控制;中部一般指12-30m的部位,需要水罐車(水炮)編成進行冷卻和滅火控制;下部一般指12m以下的部位,需要水罐車(水槍)編成進行冷卻和滅火控制。各部位的滅火劑供給強度按實際情況酌情確定,下面給出泄漏著火部位在裝置上部的各種滅火救援力量的需求計算,因為,泄漏部位在裝置上部,因此,裝置上部的滅火劑供給強度要加大,一般按液體噴出量確定其供滅火劑強度,裝置中、下部按上部的一半確定[11-12]。確定水罐車(水槍)編成水罐車(水槍)編成主要是對裝置下部進行冷卻或滅火控制的,假設石油化工裝置消防用水流量為Q,水罐車(水槍)編成進行冷卻或滅火控制的消防用水流量則為Q/4,每個水罐車(水槍)編成按出兩支水槍計算,每支水槍在對石油化工裝置進行冷卻或滅火控制時的最小有效射程為17m,流量為7.5L/s,則火災現(xiàn)場需要水罐車(水槍)編成的數(shù)量可以按式(1)確定。確定水罐車(水炮)編成水罐車(水炮)編成主要是對裝置中部進行冷卻或滅火控制的,假設石油化工裝置消防用水流量為Q,水罐車(水炮)編成進行冷卻或滅火控制的消防用水流量也為Q/4,每個水罐車(水炮)編成按出一只水炮計算,每支水炮在對石油化工裝置進行冷卻或滅火控制時的最小有效射程為50m,流量為32L/s,則火災現(xiàn)場需要水罐車(水槍)編成的數(shù)量可以按式(2)確定。(1)本文構(gòu)建了一種基于火災爆炸危險性分析的石油化工裝置滅火救援力量需求計算模型。(2)該模型通過確定石油化工裝置的火災爆炸危險性等級,將石油化工裝置一次滅火的消防用水流量進行細化和分級,比較準確地確定了不同火災爆炸危險等級的石油化工裝置消防用水流量。(3)該模型實用性和可操作性強,可為消防指揮員在撲救石油化工裝置火災時科學準確調(diào)集力量提供重要決策依據(jù),亦可為《規(guī)范》在石油化工裝置消防用水流量方面的修訂提供一種思路。
篇3
英文名稱:Journal of Beijing Institute of Petro-Chemical Technology
主管單位:中國石油化工集團公司
主辦單位:北京石油化工學院
出版周期:季刊
出版地址:北京市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1008-2565
國內(nèi)刊號:11-3981/TE
郵發(fā)代號:
發(fā)行范圍:國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間:1993
期刊收錄:
核心期刊:
期刊榮譽:
聯(lián)系方式
篇4
關鍵詞:卓越計劃,教學改革,化學工程與工藝
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)10-0101-02
引言:
依據(jù)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010―2020年)》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010―2020年)》,2010年6月教育部啟動實施了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(簡稱“卓越計劃”)。擬用10年時間,培養(yǎng)“面向工業(yè)界、面向世界、面向未來,創(chuàng)新能力強、適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術人才”。2012年,我校成為國家首批“卓越計劃”試點單位。
我校石油化工專業(yè)的畢業(yè)生就業(yè)具有較強的針對性,本文針對我校石油化工特色及本專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)特點,為了適應“卓越計劃”應用型工程師的培養(yǎng)目標與要求,我校結(jié)合自身的優(yōu)勢與特色,從培養(yǎng)思路、培養(yǎng)方案修訂、課程體系改革、校企聯(lián)合培養(yǎng)、教學團隊建設、課程與教學資源建設、教學方式方法改革、實踐教學環(huán)節(jié)等方面進行改革與實踐。
一、培養(yǎng)模式的改革與優(yōu)化
1.培養(yǎng)方案修訂。根據(jù)《教育部關于實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的若干意見》的精神和要求,結(jié)合我校實際情況,對化學工程與工藝專業(yè)人才培養(yǎng)方案做了調(diào)整與修訂:
針對教育部“專業(yè)認證”中對學生12項能力的要求,學院組織了專家組對化工15級人才培養(yǎng)方案進行了專題研討,對照學生12項能力要求,劃分課程群,針對每門課程,劃分知識點,優(yōu)化整合每門課程的知識點,從而形成了特色更加鮮明的課程群。全面啟動了教學文檔的改革,從“教學大綱”、“授課計劃”、“考試大綱及試卷”、“學生課堂隨堂記錄”、“學生成績評價”、“教學反思”等到“課堂形式組織”,全部圍繞學生12項能力要求,重新進行修訂與調(diào)整,讓學生更加受益,期望使學生畢業(yè)5年后能夠達到培養(yǎng)目標要求,成為具有“較強工程實踐能力的工程應用型人才”。
2.課程體系改革。教育部提出的“專業(yè)認證”著重強調(diào)了培養(yǎng)學生“解決復雜工程問題的能力”。因而就《化工設計》這門課程,分別聘請了“瑞派工程公司”副總經(jīng)理雷云周、副總工程師吳伯明講授了“換熱器設計”、“配管設計”、“車間布置設計”、“反應器設計”等模塊的知識點,進一步加強學生解決復雜工程問題的能力。
化學工程與工藝專業(yè)卓越班《仿真實習》兩周在“中石化茂石化分公司培訓中心”、“中石化茂名石化分公司研究院”進行仿真課程練習,其中包括“常減壓蒸餾”、“延遲焦化”、“催化裂化”、“丙烷脫瀝青”、“實沸點蒸餾”等裝置仿真練習。得到學生一致好評,反饋效果良好!
二、校企聯(lián)合培養(yǎng)
近兩年我校依托茂名石油化工公司、湛江東興石化公司和廣州石化公司等企業(yè),獲批三個國家級工程教育實踐中心。使得化工認識實習、仿真實習及生產(chǎn)實習等實踐環(huán)節(jié)得到保障。充分利用可共享資源,培養(yǎng)工程素質(zhì)好、動手能力強、踏實肯干的應用型人才。取得學校、學生、企業(yè)、社會多方共贏的效果,實現(xiàn)良好的社會效益和經(jīng)濟效益。學生在企業(yè)學習情況,由專家組采用現(xiàn)場考察或問卷調(diào)查等方式檢查企業(yè)培養(yǎng)方案的落實情況。
我校已制定完成“企業(yè)參與的3+1人才培養(yǎng)模式”實施細則,聘用企業(yè)技術人員參與制定人才培養(yǎng)的有關制度,明確人才培養(yǎng)過程中學校、學生、企業(yè)的權責,制定培訓費用、兼課人員的酬金發(fā)放、學生的實習生活補助等事項。學校與企業(yè)簽訂“實習基地建設協(xié)議”、“畢業(yè)生就業(yè)見習基地建設協(xié)議”等。完善各種配套管理機制,為落實人才培養(yǎng)方案提供保障。
三、教學團隊建設
1.學習交流,提高水平。近年來,我?;瘜W工程與工藝專業(yè)教師幾乎每位教師都會參加各類專題研討會,學院支持教師多進行學習交流,提高業(yè)務水平。提高本專業(yè)教師隊伍的整體素質(zhì)和水平。
2.加強指導,培養(yǎng)青年教師。為青年教師配備導師,發(fā)揮老教師對新教師的“傳幫帶”作用。另外,有計劃地組織教師以科技專家特派員、生產(chǎn)單位掛職或定期調(diào)研培訓等形式到石油化工企業(yè),深入生產(chǎn)一線,了解生產(chǎn)技術狀況及急需解決的生產(chǎn)問題,加強學術交流和聯(lián)合科技攻關,鼓勵教師參與企業(yè)的科研活動,開展科研技術服務工作,為企業(yè)解決生產(chǎn)難題,提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。
3.外聘專家,提升實力。聘請國內(nèi)石油化工領域著名專家作為客座教授和學術顧問,指導學科專業(yè)的建設。充分利用茂名石化公司人才資源,聘請優(yōu)秀專家及技術人員擔任客座教授、兼職教師,進行生產(chǎn)實習指導、生產(chǎn)技術專題講座、畢業(yè)論文指導等教學活動,并加強學術交流和產(chǎn)學研合作。聘請參與人才培養(yǎng)企業(yè)的各層次的技術人員、工人師傅進行石油化工工程能力、生產(chǎn)技術、實際操作等的指導。從而,建設一支熟悉社會需求、教學經(jīng)驗豐富、工程技術能力強、專兼職結(jié)合的高水平教師隊伍。
四、課程與教學資源建設
1.加強精品(資源共享)課程建設?;瘜W工程與工藝專業(yè)《石油煉制工程》、《有機化學》、《物理化學》已獲批為省級精品課程、廣東省精品資源共享課,并有良好的教學網(wǎng)站資源?!妒突すに噷W》為校級精品課程,校級精品資源共享課。另外,2015年,《化工設計》、《化工熱力學》等申報校級精品資源共享課。
2.豐富教學手段。另外,本專業(yè)還建立了“油類”課程群精品課程網(wǎng)站。利用網(wǎng)絡平臺進行遠程教學,教師可通過校園網(wǎng)提供教學資料、實驗資料,并進行輔導、答疑、批改作業(yè)、組織討論等。利用全國高校教師網(wǎng)絡培訓系統(tǒng),積極開展教師網(wǎng)絡培訓。
3.推進教材建設。聯(lián)合國內(nèi)石油化工高校編寫出版高水平、適用的石油化工特色鮮明的系列教材。如《認識、生產(chǎn)實習指南》、《石油產(chǎn)品應用技術》、《石油化工專業(yè)英語》等。與企業(yè)技術人員合編更結(jié)合生產(chǎn)實際的《化學反應工程》、《化工原理》、《化工熱力學》、《化工設計》、《石油化工工藝學》、《石油煉制工程》、《石油化工安全生產(chǎn)管理》等特色教材。
五、教學方式方法改革
1.理論聯(lián)系實際,第二課堂建設與改革。我?;瘜W工程與工藝專業(yè)基于學生工程實踐能力和工程設計能力的培養(yǎng),開設了三類有特色的“第二課堂”競賽訓練:“石油產(chǎn)品分析檢測競賽”、“大學生化工設計大賽”,“化工原理實驗技能操作競賽”。學生參與積極性高,反映理論與實踐得到完美融合!
2.科研促進教學,師生課外科技活動促進教學方式改革。學校為化學工程與工藝專業(yè)提供了良好的課外科技活動創(chuàng)新平臺,以課外科技活動促進教學方式改革。如“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目”、“1+1導師成長計劃”等課外科技活動,項目進展順利。
3.生產(chǎn)促進教學,課堂實踐促進教學改革?;瘜W工程與工藝專業(yè)各類課程均進行了課堂實踐改革,同時引入“項目化”教學模式和“課堂實踐”教學模式。利用企業(yè)工程項目,培養(yǎng)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(yè)環(huán)節(jié)設計類題目的比例。如《化工設計》、《專業(yè)英語與科技論文寫作》、《石油化工工藝學》等課程在教學過程中引入各種與教學內(nèi)容相關的“項目”,讓學生以項目為載體,以團隊形式完成課程項目,同時在課堂中鼓勵師生交流項目成果及心得。對表現(xiàn)好的團隊或?qū)W生給予肯定與獎勵。鍛煉學生文獻調(diào)研能力、團隊協(xié)作能力及語言表達等各方面能力。
六、強化實踐教學環(huán)節(jié)
1.完善實驗實踐教學平臺建設。完善校企共建的國家級工程實踐教育中心(中國石化集團茂名石油化工公司、湛江石油化工公司、廣州石油化工公司)及相關產(chǎn)學研基地、實習實踐基地平臺建設,推進石油化工工程教育中心(廣東省實驗教學示范中心)、學校石油化工工程中心、石油化工工業(yè)中心建設。
2.有效增加實踐教學時間。實施“企業(yè)參與的3+1人才培養(yǎng)模式”,實踐教學時間增加到1年以上,大部分專業(yè)實踐教學在企業(yè)進行。聘請參與人才培養(yǎng)企業(yè)的各層次的技術人員、工人師傅進行石油化工工程能力、生產(chǎn)技術、實際操作等的指導。努力提高學生的工程能力和工程素質(zhì)。
3.充實實驗教學內(nèi)涵。根據(jù)“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”培養(yǎng)標準要求,改革實踐教學內(nèi)容,改善實踐教學條件,創(chuàng)新實踐教學模式,增加綜合性、設計性實驗,倡導自選性、協(xié)作性實驗。增加實驗教學內(nèi)涵,教學內(nèi)容注重工程意識培養(yǎng)。為培養(yǎng)學生實踐能力、創(chuàng)新能力,在實驗教學過程中注意“四個相結(jié)合”:(1)實驗技術研究與理論教學研究相結(jié)合;(2)實驗內(nèi)容與教師科研(教研)成果相結(jié)合;(3)專業(yè)技能競賽與實驗教學相結(jié)合;(4)創(chuàng)新實驗教學與科研項目相結(jié)合。
篇5
傳統(tǒng)教學模式中,教師不但列出了實驗目的和實驗步驟,還明確了實驗器材和藥品的數(shù)量、試劑的純度、實驗方法,甚至連儀器組裝都包辦了。研究型實驗教學模式,強調(diào)教師和學生之間的教學互動,教師幫助學生根據(jù)實驗目的,讓學生自己運用已有的知識和上網(wǎng)檢索到的知識,與同組學習成員交流合作,讓學生自己根據(jù)學校實驗條件確定實驗藥品和儀器的類型、數(shù)量、實驗方法和實驗步驟,在研究中培養(yǎng)學生的能力。例如在“Fenton試劑降解阿特拉津動力學性能的測定”實驗中,教師要引導學生自己確定使用什么儀器和方法測定溶液中阿特拉津的濃度,如何用計算機軟件繪制測定阿特拉津濃度的標準曲線,讓學生自己思考FeSO4和H2O2用量對阿特拉津降解速率的影響,如何求降解過程中的速率常數(shù)和反應的活化能。
傳統(tǒng)教學模式中,實驗內(nèi)容只是局限于所選用的實驗教材,這在相當程度上影響了學生對知識的綜合應用能力與分析問題、解決問題的能力。而在研究型教學模式中,實驗內(nèi)容不再局限于實驗教材,教師鼓勵學生聯(lián)系日常生活、學校周邊工廠和家庭所在地的環(huán)境問題,鼓勵學生積極參與教師科研,注重實驗內(nèi)容的開放性。例如筆者經(jīng)常組織學生到學校所在市調(diào)查冶金、印染、電鍍、制藥等化工行業(yè)以及城市污水處理廠和垃圾填埋場的污水處理情況,經(jīng)常從這些行業(yè)帶樣品讓學生做實驗,為學校周邊地方行業(yè)污水處理提供實驗參數(shù)、檢測方法和污水處理工藝。這樣學生的實驗內(nèi)容不再拘泥于實驗教材,而這種來源于生產(chǎn)實踐的實驗項目大大提高了學生的積極性,學生的能力在研究性的實驗中也得到了極大地提升。
環(huán)境工程專業(yè)實驗課研究型教學的主要教學過程
實驗課研究型教學的主要教學過程包括:創(chuàng)設情境、確定實驗項目的研究內(nèi)容、設計實驗、研究性實驗、效果評價五個階段。以“D201樹脂吸附法處理石油化工生化尾水”為例,論述環(huán)境工程專業(yè)實驗課研究型教學的主要教學過程。在環(huán)境工程專業(yè)實驗教學中,教師可結(jié)合生活實際、工廠實踐和學生已具備的基本概念、原理等來創(chuàng)設情境,激發(fā)學生的求知欲和實驗動機。例如,石油化工水平關系到一個國家的國計民生,石油化工行業(yè)的污水是怎樣處理的,石油化工行業(yè)的污水經(jīng)生化處理后,是否能夠達到國家的排放標準。樹脂吸附法作為一種低能耗的固相萃取分離方法受到廣泛重視,樹脂吸附法具有分離效率高、溶劑消耗少、操作安全、能循環(huán)使用等優(yōu)點;樹脂吸附法在處理難降解生化尾水的同時,可對生化尾水中難生化的有毒污染物吸附、分離與回收,經(jīng)樹脂處理后可提高尾水的可生化性,樹脂還能循環(huán)使用。這樣引入實驗“D201樹脂吸附法處理石油化工生化尾水”。確定實驗項目的研究內(nèi)容是研究型教學的關鍵,因為它是整個實驗研究型教學過程的載體。實驗項目的研究內(nèi)容應在學校實驗條件允許的前提下具有探究性、可接受性,且能激發(fā)學生的實驗興趣。例如在“D201樹脂吸附法處理石油化工生化尾水”實驗中,教師可引導學生上網(wǎng)查閱“石油化工行業(yè)的污水排放標準”。在國家標準的指導下結(jié)合學校實驗條件,確定實驗的研究內(nèi)容:樹脂處理前后化學需氧量(CODCr)、生化需氧量(BOD5)、氨氮、pH值、電導率等參數(shù)的測定、樹脂吸附法處理石油化工生化尾水的實驗優(yōu)化條件。
根據(jù)實驗項目的研究內(nèi)容,學生上網(wǎng)查閱“中國期刊網(wǎng)”、“Elsevier”、“Wiley”數(shù)據(jù)庫,仔細查看和閱讀“與實驗項目研究內(nèi)容”相類似的研究論文;學生在小組討論的基礎上明確實驗目的和實驗原理,并具體設計實驗,確定實驗步驟、儀器藥品的種類和數(shù)量。例如在“D201樹脂吸附法處理石油化工生化尾水”的實驗中,在查閱文獻基礎上,學生確定了具體的實驗步驟:第一步,選擇樹脂。依據(jù)樹脂對石油化工生化尾水中CODCr的去除率和樹脂的解吸效率,從眾多的商業(yè)樹脂中篩選出D201樹脂。第二步,優(yōu)化樹脂吸附條件。以生化尾水中CODCr的去除率為指標,從溶液pH值、溫度、樹脂用量、生化尾水的上樣濃度、流速等因素優(yōu)化樹脂的吸附條件。第三步,在最優(yōu)條件下重復實驗,確定樹脂的循環(huán)次數(shù)。依據(jù)設計的實驗,學生小組分工協(xié)作,在教師指導下認真做實驗。詳細記錄實驗數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象,并認真分析實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,要求學生學會運用origin或MicrosoftOfficeExcel等軟件分析處理數(shù)據(jù)和制作圖表。在這一過程中,教師一定要注意培養(yǎng)學生良好的科學態(tài)度,讓其學習科學研究的方法。
這一階段在學生小組集體討論的基礎上,由學生完成實驗報告或研究小論文,鍛煉學生分析、歸納和總結(jié)問題的能力。教師可針對學生的小論文或?qū)嶒瀳蟾妫鎸γ娴亟o學生批改,幫助學生進一步分析實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù),以及如何用科學規(guī)范的語言來書寫實驗報告和論文,這樣可進一步提高學生的科學語言的表達能力。教師也可就實驗原理、數(shù)據(jù)處理、實驗方法和儀器使用等方面,組織學生進行實驗答辯。例如在“D201樹脂吸附法處理石油化工生化尾水”實驗中,筆者組織學生進行答辯。答辯中請學生回答:D201樹脂的骨架是什么;D201樹脂上是否有電荷,如果有電荷,如何定量測量D201樹脂上的電荷;D201樹脂上的電荷對實驗有什么影響;D201樹脂去除石油化工生化尾水中CODCr的原理是什么;如何確定D201樹脂吸附達平衡;為什么溫度越低樹脂吸附效果越好;為什么pH值在8左右樹脂吸附效果好等問題。通過對這些問題的回答,有利于學生對實驗原理和實驗方法的鞏固提高,能幫助學生對實驗原理和實驗方法進行再次建構(gòu),有利于培養(yǎng)學生將實驗原理和實驗方法遷移應用到其他實際問題中的能力。
篇6
關鍵詞:改擴建工程;工藝管線;碰頭口;焊接管理
中圖分類號:TG43文獻標識碼: A 文章編號:
新老工藝管線的碰頭口焊接問題是石油化工裝置改擴建工程建設中經(jīng)常遇見的問題。新老工藝管線的碰頭口不僅規(guī)格不一,而且材料相對復雜,同時還可能涉及到異種鋼之間的焊接問題。此外,新老工藝管線的碰頭口多是一些固定性焊接,焊接條件相對較低,而且焊接完成后的系統(tǒng)壓力試驗無法有效完成。這些接踵而至的不利因素均給石油化工改擴建工程帶來了嚴重的質(zhì)量隱患。因此,如果能夠根據(jù)石油化工改擴建工程的具體特點,采取行之有效的措施,提高焊接質(zhì)量,已經(jīng)成為石油化工裝置實現(xiàn)安全生產(chǎn)的關鍵。
一、改擴建工程工藝管線碰頭口焊接管理的準備工作
改擴建工程工藝管線碰頭口焊接管理的準備工作具有非常重要的意義,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
第一點是對相關的焊接技術進行科學的評定,確保管理工作可以有效展開。良好的準備工作是提高管理效率的第一步。碰頭口的焊接技術水平的評定過程比較復雜,在進行技術評定的時候需要評定的工況條件比較多,一般包括新、舊管線的具體規(guī)格及材質(zhì),所使用的不同焊接材料,原來使用的管線的溫度、壓力等數(shù)據(jù)分析。做焊接管理準備工作的時候,需要依據(jù)原先的設計圖和有關的文件材料,并和現(xiàn)場的管理情況進行有效對接,使得理論與實際吻合。
第二點是要考核焊工的基本操作技能和知識水平。依據(jù)焊接技術人員的從業(yè)管理條例,要對焊工的焊接技術水平做出科學的評定,只有經(jīng)過考試合格的焊工、并持有上崗準許證的焊工才可以上崗。不僅要重視焊工理論知識的考核,對一些特殊的材料和操作難點,應進行現(xiàn)場技能考核,通過后還要根據(jù)據(jù)具體的施工現(xiàn)場進行專項培訓。進行現(xiàn)場模擬考核的時候需要將所有可能發(fā)生的情況都考慮進去,例如焊接空間比較狹窄的時候如何進行非常規(guī)操作,焊縫的周邊存在一些不能移動的障礙物體時應該怎樣進行焊接等。
第三點是要選擇最為恰當?shù)氖┕すに嚕瑸楹附庸芾砉ぷ鞯於己玫幕A。對通常情況下對新管線實施壓力測試的時候,不對再對舊管線進行壓力測驗,如此一來,新增加的管線要在無損檢測以及壓力試驗之后,方才可以和原來的舊管線進行碰頭焊接,這就會導致焊接以后無法實施系統(tǒng)壓力試驗。為了保證焊接的質(zhì)量,可以通過采取以下的措施來達到預期的目的:
首先要在做準備工作的時候,與相關的技術人員進行有效的溝通,盡量在碰頭的地方使用三通連接的方式,防止在舊管線處開馬鞍口實施承插焊接技術。
其次可以在施工的具體操作中,加強焊縫根部的牢固程度,所以施工優(yōu)先選擇的施工工藝是“氬—電聯(lián)焊”的方式,在具體的操作時,用氬弧焊對所有的接縫焊接打底,再使用電弧焊工藝對填充蓋面進行焊接。
提高改擴建工程工藝管線碰頭口焊接過程控制水平
在改擴建工程工藝管線碰頭口焊接質(zhì)量管理的過程中,關鍵的控制環(huán)節(jié)就是焊接過程的控制,在這一控制過程中,相關的技術人員要及時對現(xiàn)場焊接準備工作進行認真的檢查,提高管理過程的流暢程度。焊接過程的檢查主要包括以下幾個方面:
一是要認真查看焊接材料是否符合標準,尤其是要仔細查看焊接材料內(nèi)含的化學成分是否達到國家規(guī)定的要求或者是施工工程所需要的用量,同時也要確保焊接材料中的機械性能達到實際需要值。最后要確保所有的焊接材料的型號、規(guī)格和焊接工藝卡上的規(guī)定一致。有時候要根據(jù)施工的具體情況對施工的材料進行二次檢驗。
二是要認真檢查在現(xiàn)場的焊條的存放環(huán)境和條件,尤其要查看周圍的溫度和濕度是否符合焊條的存放條件,需要烘烤焊條時要注意控制烘烤的程度,不能過度,避免損壞。此外可以建立相應的管理制度,規(guī)范領用和發(fā)放焊接材料的程序,防止施工的混亂。對一些特殊的材料,還可以建立一套完善的回收制度,避免材料浪費。
三是要及時檢查焊接技術人員的操作工藝是否符合相關的標準,選擇恰當?shù)暮附庸に噮?shù),同時要確保焊接電流值和電壓值不能超過一定的標準。焊接的速度也會影響焊接的質(zhì)量,因此要控制好焊接的速度,并查看焊接線能量有沒有得到良好的控制。
四是在關鍵的位置采用承插焊接的方式時,可能會導致焊接完成后不能實施正常的射線探傷的檢驗,對焊接的質(zhì)量有所影響,所以在進行碰頭口的焊接時,可以視現(xiàn)場情況采用磁粉、表面著色方式進行檢驗,以此來確保焊接的質(zhì)量。例如,可以在原油處理擴建工程工藝改造的施工現(xiàn)場中,要在原有的管線上另外鑿孔,目的是方便焊接短管的接頭。綜合考慮現(xiàn)場施工的相關因素,該焊接過程使用的是承插焊接接頭的方式,可以在很大程度上保證焊接的效果。
做好改擴建工程工藝管線碰頭口焊后檢查工作
焊后檢查工作是確保焊接質(zhì)量水平的最后一步,也是重要步驟,本文介紹的焊接方式更需要進行全面的、嚴謹?shù)暮负髾z查,這是因為碰頭口焊接縫不能進行系統(tǒng)的壓力試驗。做好焊后檢查工作需從以下兩方面著手:
一方面,要根據(jù)不同的情況選擇最為適宜的檢測方式,這樣在降低試驗檢測成本的基礎上還能夠保證質(zhì)量。當焊接位置周圍有鋼結(jié)構(gòu)的或者其他障礙物的時候,單獨使用射線探傷機就沒有辦法獲取比較全面的檢測資料,這時候只有在射線探傷的基礎上再使用超聲波檢測的方式。有些焊接施工會受到焊接材料管壁厚度、口徑大小、具置的限制。因此單獨使用超聲波的方式也無法進行全面的檢測,在實際的操作時,要將射線探傷法、磁粉檢測法、表面著色法結(jié)合起來使用。
另一方面,在檢查的時候,也要抓住重點,避免重復檢驗,不僅浪費時間,還帶來不必要的成本損耗。例如原油處理廠的排污管線碰頭口焊接檢查,可以直接使用表面著色的檢查方式,或者使用磁粉檢查法。因為這些管線本身承載的壓力不大,焊接的工藝要求也不高,一般都是選用鑿孔連接的焊接方式,焊接時的要求就是依據(jù)100%磁粉、著色探傷標準進行的,因而檢查的方式也無需復雜化。
結(jié)束語:
綜上所述,在石油化工裝置的改擴建工程中,充分使用上述方法,不僅能夠使現(xiàn)場的條件得到充分有效的應用,而且還能夠?qū)⑿吕瞎芫€的碰頭口焊接問題與檢驗問題得到良好的解決,同時有效實現(xiàn)了新老管線碰頭口的焊接質(zhì)量管理。實踐證明,以改擴建工程的具體情況為基礎,結(jié)合工程實際情況,采取相應的對策與措施是非常有效的,勢必為石油化工裝置改擴建工程的焊接質(zhì)量提高保障。
參考文獻:
[1]陶象明.改擴建工程工藝管線碰頭口焊接管理[J].石油化工建設.2005(05)
篇7
關鍵詞:化工裝置;Pipe管;Tube管;連接方式;管道連接 文獻標識碼:A
中圖分類號:TE96 文章編號:1009-2374(2015)23-0067-03 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.23.035
1 概述
在傳統(tǒng)化工裝置的工藝管線上,往往習慣采用法蘭加密封墊的連接方式。上述的連接方式用在大口徑管道上是合適的,但如果在小口徑管道上(如≤1/2″的管線)采用同樣方式連接,則存在以下問題:在高壓下密封,螺栓必須加足夠大的預緊力,因而所用的高壓螺栓及螺母也相應增大,這樣法蘭連接的缺點就表現(xiàn)出來,龐大笨重、密封性差、操作麻煩;有時也有采用高壓焊接式接頭,但由于管徑小,相對壁厚較薄給焊接帶來較大困難;如果用螺紋連接,對易燃、有毒物料管道存在泄漏的危險。
目前,為了解決此類問題,在很多化工裝置上,對于輸送易燃、易爆、有毒物料采用一種先進的管路連接方式——卡套式連接??ㄌ资焦芙宇^是一種結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、耐壓能力高、密封性能好、防爆耐震并具有良好的反復拆裝性能的管道連接接頭,在小直徑管道連接中應用廣泛,尤其是在石油、化工中小型試驗裝置及儀表工業(yè)管道中應用十分廣泛??ㄌ资焦芙宇^連接性能可靠,對其進行的破壞性耐壓試驗表明,其失效壓力均在其公稱壓力的4倍以上,并且都以管子的破壞而告終。這種卡套式管閥件結(jié)構(gòu)精巧、拆裝方便、體積小、重量輕、材料省、使用壽命長、重密封性能好、防火耐壓、安全可靠、品種多樣,特別適用于有毒、有味、易燃易爆的石油化工裝置中的高壓小管道,如小流量的催化劑管道、與儀表連接的管道等。
卡套式管件接頭由壓緊螺母、卡套和接頭體三部分組成,見圖1。安裝時先將壓緊螺母套在管子上,再套上卡套,然后將管子插在閥門或者管件的接頭體上,用手擰緊壓緊螺母,至管子不轉(zhuǎn)動為止,再用扳手將壓緊螺母緩緩擰緊,即可密封。
雖然卡套式連接有如此多的優(yōu)點,但是值得注意的是卡套式連接的管件、閥門、管子等均是Tube管。由表1知,Tube管是以管道的外徑表示其規(guī)格且目前沒有統(tǒng)一的行業(yè)或者國家的標準,僅僅是根據(jù)企業(yè)標準來制造的,其尺寸有公制和英制兩種,具體如表1(某廠家的數(shù)據(jù)),并且管道的壁厚也沒有統(tǒng)一的標準,而是以廠家的數(shù)據(jù)為準。
而化工裝置的工藝管線采用的管道一般是公稱管道(以下簡稱Pipe管),其是以管道的公稱直徑表示其規(guī)格,此類管道在石化等行業(yè)應用廣泛,有完善的標準
規(guī)范。
2 Tube管和Pipe管的區(qū)別
Tube與Pipe均指的是管道,在工程上稱為Tube管與Pipe管。在英文中Tube和Pipe都可以解釋為管道,但二者的尺寸標準、管道規(guī)格、連接方式、安裝方式都不同,在工程設計、施工、采購時,為區(qū)分二者,習慣稱為Tube管和Pipe管。在本文中,仍采用Tube管、Pipe管來表示。兩者的特點見表2:
3 Tube管和Pipe管的連接
如果在化工裝置中應用Tube管就不可避免地需要將其與Pipe管連接起來,但是兩者的規(guī)格等都不匹配,因此就需要一種可以將兩者連接起來的方式。下面就結(jié)合工作實踐簡要介紹:
很簡單,為了能將兩種不同系列的管道連接起來就需要一種既能與Pipe管匹配又能與Tube管匹配的管件。Pipe管應用廣泛、成熟而且具有完整的規(guī)格尺寸、材料等標準規(guī)范體系,而Tube管不同,是僅僅根據(jù)企業(yè)標準來制造的,因此,由Tube管連接件——卡套廠家制造此類管件最合適。在目前項目中用到的有以下三類管件:(1)卡套-螺紋管件(包括內(nèi)螺紋和外螺紋);(2)卡套-法蘭件;(3)卡套-對焊管件。如圖2所示:
這類管道一端是卡套或者Tube管,另一端是與Pipe管連接的螺紋或者法蘭,這樣就可以將兩類管道連接起來。當Tube管或者卡套用于工藝管線上如有毒、有味、易燃易爆的石油化工裝置中的高壓小管道、小流量管道時,由于工藝需要,將此類管道與一般的Pipe管連接時,可
以根據(jù)不同情況使用相應的管件,下面逐一介紹。
首先,卡套-螺紋接頭,顧名思義就是一端卡套、一端螺紋,卡套連接Tube管的一端;螺紋一端可以做成內(nèi)螺紋和外螺紋兩種,螺紋又可以是NPT、RT等螺紋形式,其規(guī)格、制造等標準均采用Pipe管的標準,因此可以與Pipe管、閥門或者管件連接,具體如圖3至圖7。
具體連接時可以根據(jù)配管需要,Pipe端的具體情況選用其中的某種,如在直管情況下,如果Pipe管端是管線,壁厚允許就可以采用內(nèi)螺紋形式的卡套-螺紋接頭;如果Pipe管端連接的是螺紋閥門、螺紋彎頭或者其他內(nèi)螺紋的管件,就可以采用對應螺紋規(guī)格的外螺紋形式的卡套-螺紋接頭。如果由于配管要求需要采用彎頭或者三通,也可以采用相應的卡套-螺紋接頭。如圖8為某項目中應用的卡套-NPT外螺紋接頭的示例,主管為1/2"的Tube管道,儀表分支末端為卡套-NPT外螺紋接頭,其一端為卡套(SW)與1/2"的Tube管連接,另一端為NPT外螺紋(SC)與壓力變送器的NPT內(nèi)螺紋連接。
其次,是卡套-法蘭件(如圖2),其一端是連接Tube管的卡套接頭,另一端是連接Pipe管的法蘭面,法蘭可以是ANCI法蘭、DIN法蘭、JIS法蘭等。壓力等級可以是150CL;300CL;PN40;10K等。密封面形式可以是平面、突面等。如果與Tube管連接的Pipe管部分是法蘭面如閥門、孔板、過濾器等法蘭連接的部件,就可以根據(jù)法蘭的壓力等級、密封面形式等選用此類連接件,有經(jīng)驗的卡套生產(chǎn)廠家,能夠根據(jù)用戶對法蘭面的要求制造相應的卡套-法蘭件。如圖9為某項目中應用的卡套-法蘭接頭的示例,SXH-4069F為1/2″的Pipe管規(guī)格的吹掃用軟管,兩端為法蘭連接,一端連接吹掃介質(zhì)的Pipe管,另一端需要連接被吹掃的催化劑Tube管,為了能與催化劑管道連接就需要卡套接頭,因此就使用了法蘭-卡套接頭,法蘭端是CL150的突面(RF)法蘭。
最后,卡套-對焊管件接頭(如圖10和圖11),一端是連接Tube管的卡套接頭或者能與卡套連接的Tube管,另一端是能與Pipe管對焊的Pipe管端面,當由于工藝物料的要求或者工藝條件的要求,不能采用螺紋和法蘭連接時就可以采用這種接頭,將Pipe管與接頭對焊實現(xiàn)連接。如圖12為某項目中應用的Tube管—對焊接頭的示例,Tube管與卡套三通直接連接,對焊端與Pipe管連接,這樣就完成了Tube管與Pipe管的連接。
篇8
關鍵詞:研究型教學;環(huán)境工程;實驗教學
作者簡介:肖谷清(1970-),男,湖南益陽人,湖南城市學院化學與環(huán)境工程學院,副教授;王姣亮(1979-),女,湖南益陽人,湖南城市學院化學與環(huán)境工程學院,講師。(湖南 益陽 413000)
基金項目:本文系湖南省教改項目(批準號:湘教通[2011]315 號)、湖南城市學院教改項目(批準號:湘城院發(fā)[2010]49號)的研究成果。
中圖分類號 :G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)01-0130-02
環(huán)境工程專業(yè)實驗課是對學生進行環(huán)境科學實驗基本訓練和工程能力培養(yǎng)的重要途徑,是環(huán)境工程專業(yè)學生接受系統(tǒng)科學實驗方法和技能訓練的重要手段,能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、分析和解決實踐問題的能力。環(huán)境工程專業(yè)實驗課有著其他課程不能替代的特殊作用,因此,如何構(gòu)建符合能力培養(yǎng)要求的實驗教學模式,是環(huán)境工程專業(yè)教學改革普遍關注的問題。學習和研究相結(jié)合的研究型教學是指教師通過引發(fā)、促進、支持和指導學生的研究型學習活動來完成教學任務的一種教學方法。[1,2]研究型教學特別注重學生的學習過程,關注學生創(chuàng)新思維能力和自主實踐能力的培養(yǎng)。筆者以湖南城市學院化學與環(huán)境工程學院的環(huán)境工程專業(yè)實驗課為例,圍繞面向“化工污染控制”方向的環(huán)境工程專業(yè)辦學特色的研究與實踐教改課題,[3]在環(huán)境工程專業(yè)實驗課中開展研究型教學。
一、環(huán)境工程專業(yè)實驗課研究型教學的主要特點
1.強調(diào)學生的主動性
在傳統(tǒng)實驗教學中,教師往往熱衷于向?qū)W生講授實驗目的、實驗原理、實驗步驟、實驗裝置、數(shù)據(jù)處理方法、實驗中注意事項等內(nèi)容,學生像“機器人”一樣照搬教師提供的實驗步驟,一步一步操作。學生被動地進行實驗,缺乏學習的主動性,由于對實驗中的原理和操作缺乏應有的思考,因而在新的情境中不會遷移和靈活運用;研究型教學要求學生在教師創(chuàng)設的情境中主動地去學習、去探索。學生是認識知識、發(fā)現(xiàn)知識、解決問題的主體。在實驗教學過程中,教師要善于創(chuàng)設問題情境,激發(fā)學生的求知欲,讓學生主動探索實驗的原理、步驟、裝置和數(shù)據(jù)處理方法,讓學生主動地參與到實驗的全過程。
2.突出實驗過程的研究性
傳統(tǒng)教學模式中,教師不但列出了實驗目的和實驗步驟,還明確了實驗器材和藥品的數(shù)量、試劑的純度、實驗方法,甚至連儀器組裝都包辦了。研究型實驗教學模式,強調(diào)教師和學生之間的教學互動,教師幫助學生根據(jù)實驗目的,讓學生自己運用已有的知識和上網(wǎng)檢索到的知識,與同組學習成員交流合作,讓學生自己根據(jù)學校實驗條件確定實驗藥品和儀器的類型、數(shù)量、實驗方法和實驗步驟,在研究中培養(yǎng)學生的能力。例如在“Fenton試劑降解阿特拉津動力學性能的測定”實驗中,教師要引導學生自己確定使用什么儀器和方法測定溶液中阿特拉津的濃度,如何用計算機軟件繪制測定阿特拉津濃度的標準曲線,讓學生自己思考FeSO4和H2O2用量對阿特拉津降解速率的影響,如何求降解過程中的速率常數(shù)和反應的活化能。
3.注重實驗內(nèi)容的開放性
傳統(tǒng)教學模式中,實驗內(nèi)容只是局限于所選用的實驗教材,這在相當程度上影響了學生對知識的綜合應用能力與分析問題、解決問題的能力。而在研究型教學模式中,實驗內(nèi)容不再局限于實驗教材,教師鼓勵學生聯(lián)系日常生活、學校周邊工廠和家庭所在地的環(huán)境問題,鼓勵學生積極參與教師科研,注重實驗內(nèi)容的開放性。例如筆者經(jīng)常組織學生到學校所在市調(diào)查冶金、印染、電鍍、制藥等化工行業(yè)以及城市污水處理廠和垃圾填埋場的污水處理情況,經(jīng)常從這些行業(yè)帶樣品讓學生做實驗,為學校周邊地方行業(yè)污水處理提供實驗參數(shù)、檢測方法和污水處理工藝。這樣學生的實驗內(nèi)容不再拘泥于實驗教材,而這種來源于生產(chǎn)實踐的實驗項目大大提高了學生的積極性,學生的能力在研究性的實驗中也得到了極大地提升。
二、環(huán)境工程專業(yè)實驗課研究型教學的主要教學過程
實驗課研究型教學的主要教學過程包括:創(chuàng)設情境、確定實驗項目的研究內(nèi)容、設計實驗、研究性實驗、效果評價五個階段。以“D201樹脂吸附法處理石油化工生化尾水”為例,論述環(huán)境工程專業(yè)實驗課研究型教學的主要教學過程。
1.創(chuàng)設情境
在環(huán)境工程專業(yè)實驗教學中,教師可結(jié)合生活實際、工廠實踐和學生已具備的基本概念、原理等來創(chuàng)設情境,激發(fā)學生的求知欲和實驗動機。例如,石油化工水平關系到一個國家的國計民生,石油化工行業(yè)的污水是怎樣處理的,石油化工行業(yè)的污水經(jīng)生化處理后,是否能夠達到國家的排放標準。樹脂吸附法作為一種低能耗的固相萃取分離方法受到廣泛重視,樹脂吸附法具有分離效率高、溶劑消耗少、操作安全、能循環(huán)使用等優(yōu)點;樹脂吸附法在處理難降解生化尾水的同時,可對生化尾水中難生化的有毒污染物吸附、分離與回收,經(jīng)樹脂處理后可提高尾水的可生化性,樹脂還能循環(huán)使用。這樣引入實驗“D201樹脂吸附法處理石油化工生化尾水”。
2.確定實驗項目的研究內(nèi)容
確定實驗項目的研究內(nèi)容是研究型教學的關鍵,因為它是整個實驗研究型教學過程的載體。實驗項目的研究內(nèi)容應在學校實驗條件允許的前提下具有探究性、可接受性,且能激發(fā)學生的實驗興趣。例如在“D201樹脂吸附法處理石油化工生化尾水”實驗中,教師可引導學生上網(wǎng)查閱“石油化工行業(yè)的污水排放標準”。在國家標準的指導下結(jié)合學校實驗條件,確定實驗的研究內(nèi)容:樹脂處理前后化學需氧量(CODCr)、生化需氧量(BOD5)、氨氮、pH值、電導率等參數(shù)的測定、樹脂吸附法處理石油化工生化尾水的實驗優(yōu)化條件。
3.設計實驗
根據(jù)實驗項目的研究內(nèi)容,學生上網(wǎng)查閱“中國期刊網(wǎng)”、“Elsevier”、“Wiley”數(shù)據(jù)庫,仔細查看和閱讀“與實驗項目研究內(nèi)容”相類似的研究論文;學生在小組討論的基礎上明確實驗目的和實驗原理,并具體設計實驗,確定實驗步驟、儀器藥品的種類和數(shù)量。例如在“D201樹脂吸附法處理石油化工生化尾水”的實驗中,在查閱文獻基礎上,學生確定了具體的實驗步驟:第一步,選擇樹脂。依據(jù)樹脂對石油化工生化尾水中CODCr的去除率和樹脂的解吸效率,從眾多的商業(yè)樹脂中篩選出D201樹脂。第二步,優(yōu)化樹脂吸附條件。以生化尾水中CODCr的去除率為指標,從溶液pH值、溫度、樹脂用量、生化尾水的上樣濃度、流速等因素優(yōu)化樹脂的吸附條件。第三步,在最優(yōu)條件下重復實驗,確定樹脂的循環(huán)次數(shù)。
4.研究性實驗
依據(jù)設計的實驗,學生小組分工協(xié)作,在教師指導下認真做實驗。詳細記錄實驗數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象,并認真分析實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,要求學生學會運用origin或Microsoft Office Excel等軟件分析處理數(shù)據(jù)和制作圖表。在這一過程中,教師一定要注意培養(yǎng)學生良好的科學態(tài)度,讓其學習科學研究的方法。
5.效果評價
這一階段在學生小組集體討論的基礎上,由學生完成實驗報告或研究小論文,鍛煉學生分析、歸納和總結(jié)問題的能力。教師可針對學生的小論文或?qū)嶒瀳蟾?,面對面地給學生批改,幫助學生進一步分析實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù),以及如何用科學規(guī)范的語言來書寫實驗報告和論文,這樣可進一步提高學生的科學語言的表達能力。教師也可就實驗原理、數(shù)據(jù)處理、實驗方法和儀器使用等方面,組織學生進行實驗答辯。例如在“D201樹脂吸附法處理石油化工生化尾水”實驗中,筆者組織學生進行答辯。答辯中請學生回答:D201樹脂的骨架是什么;D201樹脂上是否有電荷,如果有電荷,如何定量測量D201樹脂上的電荷;D201樹脂上的電荷對實驗有什么影響;D201樹脂去除石油化工生化尾水中CODCr的原理是什么;如何確定D201樹脂吸附達平衡;為什么溫度越低樹脂吸附效果越好;為什么pH值在8左右樹脂吸附效果好等問題。通過對這些問題的回答,有利于學生對實驗原理和實驗方法的鞏固提高,能幫助學生對實驗原理和實驗方法進行再次建構(gòu),有利于培養(yǎng)學生將實驗原理和實驗方法遷移應用到其他實際問題中的能力。
三、研究型教學在環(huán)境工程專業(yè)實驗課應用效果分析
湖南城市學院是一所地方性本科院校,從2007年開始環(huán)境工程專業(yè)本科招生。盡管本校環(huán)境工程專業(yè)辦學起步晚、起點低,但本校環(huán)境工程專業(yè)教師注重教研教改,在專業(yè)實驗課教學中采用研究型教學,引導學生“在實驗中研究、在研究中實驗”,提高學生實驗的主動性和積極性,在實驗中進一步促進了學生對專業(yè)知識的理解和掌握,更為重要的是學生的綜合能力得到了極大地提升,主要表現(xiàn)在以下方面:學生查閱資料,閱讀文獻的能力增強;學生的實驗設計、實驗動手做能力增強;學生實驗數(shù)據(jù)處理、圖表制作、論文寫作水平得到提升;學生的邏輯推理能力、知識遷移和應用能力、創(chuàng)新思維能力、解決環(huán)境工程實際問題的能力得到了訓練和培養(yǎng)。環(huán)境工程專業(yè)辦學僅五年歷史,本校環(huán)境工程學生獲“湖南省大學生研究性創(chuàng)新性實驗項目”4項,2011年、2012年兩屆畢業(yè)學生就業(yè)率均高達100%。
參考文獻:
[1]朱秋穎.研究性教學—培養(yǎng)高校研究型教師的有效途徑[J].教育探索,2010,(1).
篇9
關鍵詞:煉油 催化劑 工藝 作用
一、引言
自從1949年美國催化燃燒公司用純鉑和鈀作催化劑催化燃燒有機廢氣以來,世界上許多國家進行VOC催化劑的開發(fā)研究。目前國外生產(chǎn)VOC凈化催化劑的主要公司有Engelhard,Johnson Matthey,Allied Signal及UOP四家,主要以Pt、Pd等貴金屬為燃燒催化劑的活性組分。國內(nèi)研制的VOC凈化催化劑中,根據(jù)處理的對象不同,使用貴金屬作活性組分的有LY-C、NZP、JFJF型催化劑,使用復合金屬氧化物作活性組分的有BMZ和PCN-1等型號。由于VOC的成分復雜,各種污染物的特性不同,任何單一的控制方法均受其去除性能、投資運行費用和適用范圍的影響,治理VOC還需優(yōu)化各種控制技術和開發(fā)不同控制方法的組合技術,以達到提高去除率、降低成本和減少二次污染的目的,這是目前消除VOC技術的發(fā)展方向之一。由于一種物質(zhì)在混合物中的催化機理不同于該物質(zhì)的單一行為,對VOC中多種物質(zhì)催化燃燒機理的研究又十分缺乏,因此開發(fā)高性能、使用范圍廣的催化劑和對多組分VOC催化燃燒機理的探索仍是今后研究的主要任務。
二、煉油中汽油脫硫催化劑
開發(fā)可降硫的催化劑和添加劑,不僅可以減少汽油含硫,而且不損失其他產(chǎn)品的產(chǎn)率。根據(jù)以下思路開發(fā)了這種催化劑和助劑:一是更改FCC進料定硫化物裂解的反應路徑生成硫化氫。這可直接減少汽油范圍含硫物質(zhì)的生成。二是開發(fā)對汽油沸程范圍硫化物直接起作用的催化劑。三是開發(fā)汽油中硫選擇性轉(zhuǎn)化成焦炭的催化劑(焦炭增加,SOx排放增多)。利用適當?shù)墓湮镔|(zhì)使噻吩和烷基噻吩轉(zhuǎn)化成四氫噻吩。帶有高的氫轉(zhuǎn)移活性的FCC催化劑可減少FCC汽油含硫量。高氫轉(zhuǎn)移活性催化劑可促進噻吩環(huán)的飽和,生成四氫噻吩很容易裂解,釋出硫化氫。開發(fā)的GSR降硫添加劑可使汽油含硫量減少15%―25%,已應用于10座煉油廠的FCC裝置。開發(fā)的GFS―2000降硫催化劑,已工業(yè)應用于加工含硫質(zhì)量分數(shù)2.5%的減壓瓦斯油(VGO)。FCC裝置使用GSR-1助劑,可使汽油含硫量減少20%,再使用GFS-2000催化劑后可使汽油含硫量進一步減少15%。GFS功能引入渣油FCC催化劑系列。盡管加工高金屬污染物的常壓渣油,新的催化劑消耗仍減少了20%。推出了SATURN FCC催化劑,可減少FCC汽油含硫50%以上。
三、煉油中汽油降烯烴催化劑
烯烴存在于FCC反應器最初生成的中間產(chǎn)物之中。烯烴可進行各種二次反應,如氫轉(zhuǎn)移飽和生成烷烴。進一步裂解生成較小的烯烴,然后飽和生成相應的烷烴。中國石化石油化工科學研究院會同洛陽石油化工總廠,高橋石化公司煉油廠長嶺煉化公司催化劑廠和齊魯石化公司催化劑廠,開發(fā)了GOR-C和GOR-Q型降低FCC汽油烯烴催化劑。GOR-C催化劑在洛陽石化總廠進行的加工高釩常渣原料油工業(yè)試驗表明,汽油烯烴體積分數(shù)有42.2%下降到31.6%。GOR-Q催化劑在高橋石化公司煉油廠進行的加工減壓柴油慘練一定量大慶渣油的工業(yè)試驗表明,汽油烯烴體積幾分數(shù)由43.1%下降到34.4%實現(xiàn)了規(guī)定的35%以下的目標,同時,其他產(chǎn)率增加了0.32%,液化氣產(chǎn)增加了2.45%,干氣產(chǎn)下降了0.3%,油漿產(chǎn)率下降了1.23%。洛陽石化工程公司煉制研究所開發(fā)的LCP降烯烴助劑,在金陵石化,添加石化,錦州石化完成了工業(yè)應用試驗,助劑加入量為催化劑總量的5%左右(質(zhì)量分數(shù))時,可是FCC汽油烯烴體積分數(shù)下降6%-10%辛烷值提高0.6-1個單位。在洛陽煉油試驗廠第二FCC裝置的工業(yè)試驗也表明,F(xiàn)CC汽油烯烴體積分數(shù)下降12.4%,汽油辛烷值提高了2個單位。中國石化石油化工科學研究院的LGO-A降烯烴助劑在錦州石化公司催化裂化裝置上的工業(yè)應用試驗也表明,加入6%助劑后,汽油烯烴體積分數(shù)由56.6%下降到50%左右,汽油辛烷值稍有提高。
四、加氫催化劑
用于產(chǎn)品的生產(chǎn)和原料凈化、產(chǎn)物精制。常用的有第Ⅷ族過渡金屬元素的金屬催化劑,如鉑、鈀、鎳載體催化劑及骨架鎳等,用于炔、雙烯烴選擇加氫,油脂加氫等;金屬氧化物催化劑,如氧化銅-亞鉻酸銅、氧化鋁-氧化鋅-氧化鉻催化劑等,用于醛、酮、酯、酸及CO等的加氫;金屬硫化物催化劑,如鎳-鉬硫化物等,用于石油煉制中的加氫精制等;絡合催化劑,如RhCl[P(C6H5)3],用于均相液相加氫。采用渣油加氫處理應脫除的雜質(zhì)有硫、氮、鋇、鎳等金屬及瀝青質(zhì)。一般來說,對于各自的雜脫除反應,采用選擇性高的催化劑組合使用。除減壓輕油加氫處理外,大部分作為FCC的前處理使用。作為FCC前處理要求脫氮、加氫、脫硫。為了適應需要,根據(jù)載體的改良,金屬載體的最佳化,研制成功了KF-901.該催化劑在煤柴油處理上顯示了高效性,可以說是柔性催化劑,在日本國內(nèi)三個煉廠適用。減壓輕油的輕度加氫裂化(MHC),在中間餾分的裂解中使用選擇性高的MHC催化劑KF-1014。
五、結(jié)論
隨著世界燃油規(guī)范標準的不斷提高低碳煉油技術逐漸成為各大石油石化公司及企業(yè)發(fā)展過程中提升技術水平及產(chǎn)品質(zhì)量的關鍵。因此,包括催化劑在內(nèi)的低碳煉油技術創(chuàng)新和發(fā)展日益受到重視。依靠相關催化劑實現(xiàn)低碳生產(chǎn)與產(chǎn)品性能提升,逐漸成為石油資源高效轉(zhuǎn)化和價值提升的重要控制點,同時也是企業(yè)獲得高質(zhì)量終端產(chǎn)品、提高效益的根本途徑之一。石油化工研究院和中國石油大學等加氫、脫硫等低碳催化劑研發(fā)和生產(chǎn)正在大步前進,推動低碳煉油工業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展。
參考文獻:
[1] 劉 強.生物滴濾法凈化揮發(fā)性有機廢氣(VOCs)的研究:西安建筑科技大學博士論文');">論文.西安:西安建筑科技大學,2013
[2]王建軍.消除VOC的催化劑.石油化工環(huán)境保護,2009,(3):34~36
篇10
關鍵詞:氫優(yōu)化 氫氣平衡 氫氣回收 氫氣網(wǎng)絡
氫氣是一種寶貴而潔凈的資源,在煉油行業(yè)中,它既是石油煉制和石油化工的副產(chǎn)品,又是石油煉制和石油化工加氫工藝過程的重要原料,近年來隨著氫氣供需矛盾的加劇,對煉油廠的氫氣資源進行優(yōu)化利用具有重要意義。本論文以中國石油某煉油廠的氫氣資源優(yōu)化項目為依托,對氫氣資源的優(yōu)化利用取得的成果進行研究。
一、氫氣產(chǎn)出和利用分析
該煉油廠是中國石油在南方地區(qū)投資建設的第一個大型煉化基地,也是中國石油海外份額油加工基地,原油加工能力為1000萬噸/年,項目包括13套主要工藝裝置,及其配套的公用工程系統(tǒng)、儲運系統(tǒng)、碼頭、鐵路等設施。氫氣管網(wǎng)的供氫來源為制氫裝置和PSA1回收氫氣,管網(wǎng)壓力為 2.1MPa(g),溫度為40℃,氫純度為99.9 % ( V ),主要為蠟油加氫裂化裝置、柴油加氫精制裝置、汽油精制分餾裝置、硫磺回收裝置、聚丙烯裝置供氫。石腦油加氫裝置所用氫氣來自連續(xù)重整裝置重整循環(huán)氫。其中制氫裝置規(guī)模為40000m3/h,加工原料為石腦油和煉廠氣。PSA1規(guī)模為120000m3/h,加工原料為連續(xù)重整裝置所產(chǎn)的重整氫和經(jīng)過脫硫處理的蠟油加氫裂化低分氣和柴油加氫精制低分氣。
全廠投料試車階段,制氫裝置先開工低負荷運行,為石腦油加氫裝置備料試車提供氫氣,同時為加氫裂化裝置、柴油加氫裝置、連續(xù)重整等臨氫單元提供氫氣進行氫氣置換、氣密,在正式投料試車階段,制氫裝置先開工為加氫裂化、柴油加氫裝置提供催化劑硫化所需氫氣。在正常生產(chǎn)階段,主要通過PSA1裝置為全廠提供氫氣,同時制氫裝置處于熱備狀態(tài)。根據(jù)全廠氫氣平衡和燃料氣平衡的計算,催化干氣直接排入燃料氣管網(wǎng),以彌補燃料氣的不足。當PSA1故障情況下,立即提高制氫裝置負荷。根據(jù)全廠氫氣平衡,此時計劃安排加氫裂化裝置停工。制氫裝置產(chǎn)氫以維持柴油加氫裝置、石腦油加氫、汽油精制分餾、硫磺回收、聚丙烯等裝置維持正常生產(chǎn)運行。
二、氫氣優(yōu)化利用采取的措施
按兩步走的總體計劃實施,在管網(wǎng)優(yōu)化改造實施前,主要通過調(diào)整連續(xù)重整的操作來調(diào)整氫網(wǎng)平衡,減少放空損失。從3月份起開始采用該思路調(diào)整氫氣管網(wǎng)的操作,與之前用加氫裂化新氫機入口緩沖罐放空控制的方式相比,壓控放空閥開度由10%左右減少為0~2%,放空量大幅減少,減少高純氫氣放空2000~3000m3/h,節(jié)約成本近2400萬元/年。
6月份完成了PSA1的檢修消缺。PSA1裝置由于設計原因,均壓線管徑過大,導致程控閥過度沖刷而產(chǎn)生泄漏,此次停工檢修,分別在各吸附塔3#、4#、6#程控閥處安裝限流孔板。并對已穿透的B、E、G、F塔進行撇頭。
氫氣管網(wǎng)優(yōu)化方案設計中,決定將含硫油配套裝置投產(chǎn)以后的整個管網(wǎng)分為相對獨立的兩個部分,新上的渣油加氫、異構(gòu)化和大制氫作為一個部分,柴油加氫改質(zhì)和現(xiàn)有系統(tǒng)作為一個部分,用小制氫的負荷來調(diào)節(jié)管網(wǎng)的平衡,減少放空;同時該方案增加了PAS1解析氣去制氫做原料氣的流程,PSA1的解析氣含氫量50~60%,是優(yōu)質(zhì)的制氫原料,但作為燃料氣體積熱值較低,因此用解析氣做制氫原料與天然氣做燃料對換是經(jīng)濟的選擇。
三、正在研究解決的問題
1.需解決PSA1長周期運行的問題
1.1PSA1進一步改造。由于技術供應商對大規(guī)模PSA裝置設計經(jīng)驗不足,多項設計缺陷導致PSA1難以長周期運行,2012年6月已對均壓線管徑問題進行了整改,但解析氣壓縮機不上量等問題尚未解決,需組織專家對PSA1裝置進行綜合研究,徹底消除缺陷和隱患,做到與其他煉油裝置同步長周期運行。
1.2加氫低分氣分流。從目前的運行情況來看,加氫的低分氣是影響PSA1裝置的長周期運行的重要因素之一。一方面現(xiàn)有的上游裝置流程中低分氣胺洗后未設置水洗或聚結(jié)器裝置,將富胺液攜帶至PSA1,導致系統(tǒng)易結(jié)鹽堵塞;另一方面低分氣的組分相對比較復雜,大分子烴類較多,易造成吸附劑飽和。解決方案一是在上游加氫裝置增加水洗罐或聚結(jié)器,脫除低分氣中的微量富胺液;方案二考慮對PSA2進行改造,專用于四套加氫裝置的低分氣回收處理。
2.需解決汽油加氫裝置廢氫出路
汽油加氫裝置的廢氫因壓力低無法進入PSA回收,其中一期廢氫壓力0.35Mpa,排放量為400~500 m3/h,原設計該股氣體應并入催化裂化氣壓機入口,但實際操作中是排低壓火炬系統(tǒng),嚴重影響火炬氣的正?;厥眨欢谛略鰪U氫壓力 0.66Mpa,設計排放612m3/h,設計方案中采用直接排燃料氣管網(wǎng)或火炬放空管網(wǎng)。為減少對燃料氣管網(wǎng)的沖擊,計劃將這股廢氫在裝置內(nèi)部作為燃料自用,正常情況下不允許進入全廠管網(wǎng)。
四、總結(jié)
因系統(tǒng)設計缺陷和裝置檢修周期等因素影響,氫氣系統(tǒng)優(yōu)化課題取得階段性成果,今后尚有很多工作要做。作為全加氫型煉廠,氫氣系統(tǒng)的優(yōu)化直接關系到公司的精細化管理質(zhì)量和經(jīng)營績效,系統(tǒng)的完善將使煉廠的每一股富氫組分得到合理充分利用。對新時期新建煉油廠的平穩(wěn)生產(chǎn),節(jié)能降耗,資源綜合利用有較好的參考意義。
參考文獻
[1]梁鐵偉;國外煉廠氫氣的回收與優(yōu)化利用[J];國外油田工程;2002年02期.
[2]凌逸群,張強;燕化公司氫氣資源現(xiàn)狀及綜合利用對策[J];石化技術;1999年04期.