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【關鍵詞】石油化工生產技術 一體化教室 教學做一體化
【中圖分類號】G【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2013)09C-
0057-02
當前,部分高職院校培養出來的學生與企業用人要求相距甚遠,主要的問題在于傳統的教學方式核心是知識本位,沒有形成以能力本位為核心的職業教育。對此,各高職院校紛紛從對應的職業崗位能力出發,實施項目化教學、一體化教學,務求實現學生的能力培養,讓培養出來的學生更符合企業的能力需求。
一體化教學的核心是理論教學與實踐相結合,在教學中將理論和實踐作為一個整體來實施。對于石油化工生產技術專業的專業課一體化教學而言,主要的方式有“教學做一體化”和“廠校一體化”;一體化實施的重點是讓學生在操作中學習和應用理論。這種授課方式勢必不能在常規的教室進行,而單純的實訓室也不能滿足教學的要求,因此建設符合一體化教學模式的一體化教室是一體化教學順利實施的根本保障。
一、石油化工生產技術專業人才的能力分析
經過對石油化工行業職業崗位群和典型工作任務的分析研究,確定石油化工生產技術專業的學生應具備以下職業能力:
具有常減壓、催化裂化、催化重整、加氫精制、聚烯烴等石油化工生產系統操作和常用設備維護能力;具有控制石油化工生產單元操作能力;具有石油產品質量檢驗能力;具有現場化工儀表和控制儀表初步使用能力;具有泵、換熱器等石油化工典型設備的選型能力;具有初步識圖和制圖能力;具有環保意識和安全生產控制能力;具有終身學習能力。
由此石油化工生產技術專業的學生培養要圍繞以上能力來進行,主要通過化工單元操作技術、石油生產技術、有機化工工藝學、化學反應工程、油品分析等專業課程的一體化教學來實現。因此建設的一體化教室必須能滿足以上能力的培養要求。
二、石油化工生產技術專業一體化教室建設指導思想
一體化教學以實踐為主,理論以夠用為度,以實際生產或模擬實際生產的任務為教學載體,力求培養學生的職業崗位能力。以培養崗位職業能力為目標的一體化教學最好的方式是“廠校一體化”,但是由于石油化工行業的特殊性,在安全和準入方面有嚴格的規定,使得石油化工類專業的學生即使去到企業中學習,由于上崗證和安全的問題,學生只能看而無法親自動手操作,這樣就無法實現操作能力的培養。因此石油化工類專業學生的能力培養主要在校內一體化教室中完成,一體化教室建設必須保證有相應的設備支持,同時要有相應的軟件來實現企業職業崗位氛圍的模擬,讓學生提前感受和適應企業的管理要求。
一體化教學以學生為中心,教師為主導,在學習環境上要求能夠開展情景教學,團隊討論協作、會話、展示和實踐操作等活動。一體化教室必須能充分發揮學生的主動性、積極性和創造精神,充分發揮教師的組織者、指導者、幫助者和促進者的作用,最終使學生達到“做中學,學中做”。
三、石油化工生產技術專業一體化教室的構建
(一)安全教育功能區
“安全生產”是企業生產的前提,尤其是石油化工行業,對學生進行安全教育,讓學生意識到安全生產的重要性,最終形成安全生產的意識和習慣是一體化教學必須實現的目標。在構建一體化教室時,設立安全生產教育區,通過安全圖片展示、視頻播放、學生互動、對實訓場所進行安全分析和學習一體化教室安全管理守則等方式,對初次進入一體化教室的學生進行安全教育,讓他們認識到安全生產的重要性和忽視安全的嚴重后果。同時在整個一體化教學過程中,教師嚴格要求并結合實際情況強調安全問題,對違反安全生產的學生進行批評教育、扣分甚至停止其使用一體化教室的資格,將安全教育貫穿整個教學過程,最終使學生形成安全生產意識。
(二)團隊活動功能區
團隊活動功能區主要提供便于團隊開展討論的桌子,可以展示的白板和投影儀,教學所用的模型、催化裂化的生產線模型,主要為非操作性活動提供必要的硬件支持。在團隊活動功能區主要可以完成一體化教學中以學生為中心的團隊討論、協作、決策、展示等活動;教師可以在此區域進行指導、評價考核、歸納總結等活動。
(三)實踐設備區
根據專業能力培養要求,設備主要有流體輸送、傳熱、精餾、吸收、間歇反應器、石油的常減壓精餾、管路拆裝、乙苯脫氫制苯乙烯等化工單元操作技術和石油生產工藝的實訓設備。在每個設備旁配備操作規程、安全要求、設備流程圖等,學生可以利用這些設備進行實際操作訓練,可以滿足專業崗位能力中對實際設備的認識、操作、簡單維護、生產工藝的認識和操作等能力的培養。同時在使用這些實訓設備時,要融入流程圖的讀識、操作原理、影響因素分析、故障分析處理等內容的學習,實現教學做一體化。
(四)仿真操作區
仿真操作區有50臺電腦,安裝了化工單元操作仿真、催化裂化工藝仿真、乙醛氧化制醋酸工藝仿真、乙烯熱區分離工藝仿真、聚氯乙烯工藝仿真、合成氨工藝仿真等石油化工類仿真軟件。主要解決學生無法在工廠實際操作、而學校又無法提供設備等問題。通過仿真軟件的使用,學生可以直觀地了解石油化工典型生產工藝的流程、操作和要求、工藝參數的控制調節、故障分析處理。最終實現學生對石油化工生產中的典型工藝的認識、操作、故障分析處理、開停車操作能力的培養。
(五)“6S”管理,模擬職業氛圍
規范化管理是任何一個場所能正常運轉的根本所在。“6S”源于企業的“5S”管理,內容包括整理(SEIRI)、整頓(SEITON)、清掃(SEISO)、清潔(SETKETSU)、素養(SHITSUKE)五個項目,后又延伸出安全(SAFETY)項目,則成為“6S”管理。其主旨是在生產現場中對人員、機器、物料、方法等生產要素進行有效管理。在一體化教室的管理中,實施與企業管理類似的“6S”管理,能保證一體化教室正常運轉,并為學生素質的培養提供有力的支持。
在學生進入一體化教室時,進行“6S”管理教育,要求學生嚴格按照管理要求進行活動。實施“6S”管理主要可以培養學生遵守規定、執行規范的意識;增強責任意識,養成認真工作的習慣;讓學生主動創造和維護一個整齊、清潔、方便、安全的工作環境;讓學生講文明,懂禮儀,提升自身素質;有利于學生更好地適應現代企業的管理要求,縮小學校與企業管理的差距,為企業培養高素質的準員工。
在整個一體化教室中布置貼近工廠實際的安全生產標語,張貼校企合作企業的照片、企業文化等材料,力求營造濃厚的實際生產氛圍,實現對學生進行職業文化熏陶。
一體化教學是實現職業教育培養目標的有效手段,一體化教室是一體化教學順利實施的保障。在一體化教室構建中必須體現實踐活動是核心功能,理論學習是通過實踐為載體進行的,因此要體現出實踐活動的特征。一體化教室要為“學生為學習主體,教師為主導”這一教學特征提供相應的活動場所和硬件支持。一體化教室除了理論和實踐功能之外,還要承載職業意識培養、學生素質培養的軟件功能,只有這樣才能充分發揮一體化教學的特點,培養職業綜合素質高、符合企業需求的現代職業技能型人才。
【參考文獻】
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[4]徐素鵬.“工學結合”模式下高職《化工單元操作技術》課程改革實踐[J]. 廣州化工,2012(7)
[5]溫守東.高職高專石油化工生產技術專業課程體系的研究與構建[J].石油教育,2009(4)
關鍵詞:高聚物生產技術課程;教學改革;教學內容
中圖分類號:G424.1
高聚物生產技術課程屬于石油化工生產技術專業的核心課程,開設于大二下學期,64學時,其中理論40學時、實驗24學時。課時少、任務重、內容難加之高職高專學生基礎薄弱,學生學習興致不高,教學效果不理想。針對這種情況,本文將從教學內容、教學模式、教學手段、實驗、成績考核等方面討論高聚物生產技術課程教學改革。
一、 精選教學內容
精選教學內容對提高教學質量起關鍵作用。教學內容選取應考慮高職教學的特點,突出“實際、實用、實踐”的“三實”原則[1,3]。教學內容選取應以石油化工生產技術專業人才培養方案的培養目標為依據,結合學生畢業后從事的工作崗位群進行調研分析,精選出符合學生發展需要的基本知識、基本技能。《高聚物生產技術》(侯文順主編)一共有十二章節,大致可劃分為高聚物反應的合成基礎、成型加工基礎和合成工藝三部分內容。高職高專學生基礎薄弱,理解反應原理、反應歷程等理論性較強的內容比較困難,學生畢業后從事高分子化學研究的很少,因此將第二章至第五章合成基礎理論內容直接跳過,選取必備的知識點放在后面章節作為補充教學內容即可。例如,“乙烯高壓聚合生產聚乙烯的生產工藝”的聚合原理涉及自由基聚合反應機理。首先補充知識點:什么是自由基聚合反應?自由基聚合反應有什么樣的特點?其反應機理是什么?補充必備知識點后再講授高壓法制備聚乙烯的生產工藝。讓學生知其然更要知其所以然。
教學內容選取還應充分考慮學生已有的經驗和知識,按照認知螺旋上升的規律,不斷拓展和深化學習內容[2]。該課程屬于石油化工生產技術專業的核心課程,與先修課程聯系比較緊密,例如物理化學、有機化學等。重復知識略講或不講,側重放在知識面的拓展、加深,避免簡單機械性的重復。例如利用蒸氣壓的變化、沸點升降、凝固點的變化測高聚物的摩爾質量,其原理是溶液的依數性。這部分內容是化學熱力學理想稀溶液依數性的教學內容。講這部分內容時,其原理可以不講,重點放在用其它方法測高聚物的摩爾質量。例如:用氣相滲透壓法測數均相對分子質量、端基滴定法測數均相對分子質量、光散射法測重均相對分子質量、黏度法測黏均相對分子質量[1,3]。
二、 改革教學模式、教學手段
根據新課程理論,學生是學習的主體,教師在教學中起主導作用。教師必須認識到學生在教學中的主體作用,須轉換角色,革新教學模式。本學院采取分小組的模式,根據教學內容提前分配好學習任務,讓學生自主學習,最后一起分享學習成果。例如,學習“聚乙烯樹脂及塑料”這部分教學內容時,提前分好小組,每組有負責人,分學習任務,分別負責搜集聚乙烯的發展歷程、趣聞軼事、用途、生產工藝流程等資料并學習。上課時先讓學生講解所學內容,教師做適當補充或解釋。這種教學模式可以培養學生的團隊協作精神,搜集、處理信息的能力,調動了學生的積極性。
科技的日新月異不僅改善了我們的生活,也讓教學資源更加豐富,教學內容呈現形式有了多樣化的可能,教學手段更加多樣化。傳統板書結合現代化的科技技術,課堂內容承載著更多信息,更加生動活潑、引人入勝。利用實物,如橡膠、塑料、纖維等實物介紹三大合成材料的用途、特點。利用網絡資源,制作的課件有圖、有聲音、有視頻,課件總體上趨于形象化、生動化。利用仿真軟件,使晦澀、難理解的反應機理變得簡單易懂,也可以進行仿真模擬實驗。例如用仿真軟件可進行“聚氯乙烯的生產工藝流程”的模擬,讓學生仿佛身臨其境體會其生產過程。
三、重視實驗
化學實驗室化學理論的源泉,是化工工程技術的基礎[4]。在化學專業的學習中,必須重視化學實驗實踐活動,重視在實踐中訓練和掌握基本知識、基本技能。只有親臨實驗的實踐活動,才能掌握、積累、深化、提升專業知識和實驗技能[5]。
實驗項目的選擇應符合職業教育的特點,選擇盡可能看得見、摸得著的實驗產品的項目。例如:有機玻璃的制備。通過實驗室操作制備得到有機玻璃體會本體聚合的特點和有機玻璃的工藝流程比僅在理論課上講授的效果要好得多。實驗項目的選擇還應和理論教學內容相對應。理論課上講授了乳液聚合的相關知識,就可以多考慮這方面的實驗項目。例如苯乙烯的乳液聚合、醋酸乙烯酯的乳液聚合[6]等。
結合本學院的實驗條件,開設了6個實驗項目。教師必須重視實驗教學,嚴格遵守實驗室的規章制度執行。抽查預習情況,重視實驗操作,密切關注實驗現象,必要時給予技術性指導,實驗結束后交一份完整的實驗報告。若根據現有實驗室條件無法開設的實驗項目可充分利用網絡資源進行教學。運用化工仿真軟件,可進行模擬實驗。應用網絡視頻資源,可將本學院無法開設的實驗下載,進行觀賞、剖析。
四、 改革成績考核模式
本學院高聚物生產技術課程成績考核采用“理論課成績占60%,實驗課成績占40%”的模式,其中理論成績=平時表現*10%+作業*10%+期中測驗*10%+卷面成績*70%,實驗成績=實驗表現*20%+實驗報告*20%+實驗考核項目*60%。改革后的成績考核模式促使學生認真對待平時考勤、作業、實驗報告,增加了對實驗的重視程度,對提高教學質量起了推動作用。
五、 教學改革成果
筆者將改革后的教學成果應用在石油化工生產技術專業2010級、2011級和2012級學生的教學,根據反饋回來的信息分析,學生普遍反應高聚物生產技術課程內容生動、貼切實際,學習勁頭較足,教學質量有了明顯提升。
參考文獻:
[1,3]侯文順主編,楊宗偉主審《高聚物生產技術》北京:高等教育出版社,2007年1月第1版
[2]鐘啟泉,崔允主編《新課程的理念與創新》北京:高等教育出版社,2003年7月第1版91.3
[4]柯以侃主編《大學化學實驗》北京:化學工業出版社,2001年8月第1版
[關鍵詞]煤炭行業;節能減排;煤炭資源;有機化工技術
根據我國的經濟發展形勢來看,煤炭資源作為工業發展急需的各種資源中成本低技術低的優先選擇,可是目前世界資源都處于一個匱乏的大趨勢下,在這種大趨勢中,對煤炭使用的節能減排會成為企業能否真正獲得經濟效益的重要環節,煤炭行業在有機化學的應用中可以找到新的節約資源的方式,從而促進企業經濟效益的提升。
一、煤炭行業中有機化工技術的前景與特點
(一)有機化工技術與煤炭行業結合的前景
有機化學工業是化學工業中對于含碳物質的化工技術進行工業應用的化工產業統稱,所以又叫做碳化合物工業。有機化學工業發展到今天,從一般的動植物化學工業發展到不可再生能源行業中重要的技術手段。目前以煤炭為主要原料的有機化工技術具有良好的應用前景,在各種資源匱乏的條件下,有機化工技術可以和煤炭行業相結合,不僅成為了有機化學工業的一個重要的基礎增長點,也成為了煤炭資源在各種工業應用中節省成本提升效益的重要手段。
(二)有機化工技術和煤炭行業結合的具體應用
1.煤炭的液化技術
有機化工技術在煤炭行業中的應用有很多方面,其中比較重要的應用就是煤炭的制油技術,這種技術是比較先進的煤炭行業和有機化學技術相結合的技術,它的重要手段是利用煤炭來進行烴類化合物的提煉,一般情況下是對液體的烴類化合物的提煉,分為間接液化和直接液化兩種方式。直接液化的方式是指將煤炭進行直接的野花,通過催化進行加氫處理,然后使其變成液體。在這個過程中主要有以下幾個處理的步驟:煤炭的處理、對處理后的煤炭進行加強和液化、對煤炭野花后的固體和液體進行分離,對產出物進行油品的煉制和對工業殘渣進行一定的處理。間接液化的方式是指創造一定的條件,如一定的溫度和一定的壓強,使用煤基合成的氣體對化工類的原料和烴類的原料進行定向催化和處理,從而產生需要的產品。
2.煤炭的清潔技術
有機化工技術和煤炭行業的應用還體現在對煤炭的清潔,洗煤是針對不合格或者燃燒后污染比較嚴重的煤炭進行處理的一種方式,在對煤炭進行洗煤工作之后,可以對煤炭的效率有一個進一步的提升,從而進行以煤炭為原料的各種化學化工產品的合成,這種有機化工技術在國外的發展比較成熟,目前國內還需要一定的技術和資源才能在這方面取得更好的發展。
3.煤炭的氣化技術
煤炭的氣化過程中有著大量的物理變化和化學變化,一般情況下煤炭的氣化技術是指把煤炭或者煤焦用氧氣和水蒸氣來作為氣化劑對高溫和高壓條件下的取值進行一定的化學反應,來把煤炭中的可燃物質轉化為可燃氣體的過程,煤炭的氣化技術主要分為地面氣化和地下氣化兩個階段。
地面氣化是指在氣化爐內對煤炭進行氣化,地下氣化指的是在地下的每層中就進行氣化操作,兩者的施工位置有所差別,但最后的結果卻基本相同,都是保障煤炭氣化的重要有機化工技術手段。
二、有機化工技術和煤炭行業結合的重要性
煤炭雖然說是成本很低的資源,但是在環境保護方面,煤炭的燃燒相對于其它能源會產生大量的環境成本,對于環境會造成極其惡劣的影響,煤炭燃燒產生大量的二氧化碳會產生臭氧層空洞等一系列的影響,而隨著煤炭需求量的增加,大量的不合格煤炭也進入了煤炭的需求行列,這些不合格的煤炭還會產生大量的二氧化硫等,對環境有更加嚴重的影響。在煤炭行業中使用有機化工技術可以對這種現象進行有效的遏制和改善,通過復合型的硫酸鈣載氧體的制備來對固體類的燃鏈化學鏈進行一定的強化和改善。
有機化工技術在煤炭行業的結合方面也有像前文提到的洗煤技術的改進,在這種技術中,對于潔凈的生產技術、加工技術和轉化技術都有較高的要求,對煤炭資源進行高效率和清潔的利用也是目前我國對于節能減排和提高企業效益的強大的企業技術需求,也是解決我國能源短缺等環境和能源問題最根本也是最有效的途徑。有機化工技術在洗煤的工序中可以減少這部分的污染物排放和加強煤炭在加工轉化和燃燒過程中的污染程度的控制。
有機化工技術還對煤炭在形態的轉化和利用方面起到很大的作用,煤炭在經過形態的轉換,尤其是氣化和液化之后對于其他工業有著很重要的原料作用,煤炭的氣化對于化工產業來說具有很重要的作用,煤炭的氣化是指對煤的熱作用以及一定的化學作用進行利用從而對煤炭中產生的可燃氣體進行提取和開發,使得煤炭的利用從傳統的物理開發方式轉化為物理與化學方式相結合的煤炭利用方式,將采煤工藝和氣化工藝結合在一起的采煤方法被稱為第二代采煤方法。煤炭的轉化技術對于企業經濟效益的提升以及國家能源基本結構的改善起著重要的作用,其顯著的影響就是減少煤炭開采廢棄物對于環境的印象和煤炭大幅度開采造成的地面沉降與他先,使得煤炭的利用率得到大幅度的提升。
而煤炭的液化則有利于煤炭資源的運輸和使用,可以作為同等液化燃料――石油的替代品來使用,從而節省大量的稀缺資源,在液化煤炭的過程中,也能把煤炭對環境產生的影響降到最小,從而維護地區的生態環境,提高企業的生態環境效益。
三、煤炭產業和有機化工技術結合的有效策略
(一)實現煤炭產業與其它產業的一體化發展
煤炭產業是工業發展的能源基礎性產業,將煤炭產業與其它產業進行一體化的設計可以對整體產生較大的幫助,如把煤炭產業和化學化工產業進行生產鏈上的深度結合,把化工裝置和煤炭開采結合起來,實現企業之間的協同配合,從而促進有機化工技術在煤炭行業中的應用,節省雙方的成本。
(二)對煤炭產業和化工產業結合的新技術發展改革提出重視
煤炭產業和有機化工產業的結合在于對于高新技術的應用,所以為了適應當前我國經濟的發展趨勢,煤炭產業必須進行相應的技術研發,以提高煤炭化工技術的水平,實現我國能源結構的調整和企業經濟效益的改善。
結語
煤炭產業之中對于有機化工技術的使用應該體現在方方面面,這是煤炭產業未來更加節能更加環保發展的大趨勢,煤炭產業的工作者一定要對這種問題產生重視。
參考文獻
[1]賴寒.以煤炭為原料的有機化學工業發展的分析與探究[J].煤炭技術,2012,09:256-257.
前景:對石油獲取基本有機化工原料的方法和發展提出建議。
關鍵詞:石油、油田氣、煉廠氣、液體石油餾分。
中圖分類號:TE626文獻標識碼:A 文章編號:
從石油獲取基本有機化工原料,大體需要通過以下幾個主要步驟,首先是開采石油,與此同時可以得到油田氣或天然氣。然后將石油進行加工,除得到石油產品外,還得到各種石油加工氣體,稱之為煉廠氣:此外還得到液體石油產品。天然氣、油田氣、煉廠氣和液體石油六份,他們是石油化學工業的三大起始原料。將它們進行分離,脫氫或裂解等操作可以得到各種烷烴、烯烴、二烯烴、乙炔、芳香烴等重要的基本有機原料,從石油獲取基本有機原料的主要途徑。
1 油田氣
開采石油時,伴隨石油從油井中采出的氣體,稱為油田氣或石油伴生氣。油田氣和天然氣的來源非常相似,主要成分是飽和烴,其中含有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷以及少量輕汽油。此外還含有雜質硫化氫、硫醇等。根據甲烷含量的多少,油田氣也可分為干氣和濕氣兩種。
油田氣多為濕氣,可用各種方法將其中的烷烴分離出來。油田氣產量也很大,每開采1噸石油,可同時得到約50立方米的油田氣。油田氣是烷烴的重要來源,可用于生產各種基本有機原料。
2 煉廠氣
煉廠氣的組成。原油一般不直接使用,須經加工煉制,按沸點范圍切割成不同的餾分。
煉廠氣是石油煉制加工過程中副產氣體的總稱。主要是比碳四輕的烯烴和烷烴、氫氣和其它雜質的氣體,其組成因煉油廠的產品和工藝的不同而變化,沒有固定組成。
各種煉廠氣中比較容易加壓液化的組成稱為液化氣。它們主要是C3 ,C4以上的烴類,經加壓液化后可存放于儲罐中作為燃料。也可以回收分離后得C5餾分、C4餾分和C3餾分。剩余氣體,主要含甲烷、乙烷和少量乙烯、丙烯等,這些氣體稱為煉廠干氣。
煉廠氣的利用。將原油加工精制成各種石油產品的過程中都副產一定量的氣體產品(包括H2C1C4的烷烴和烯烴以及少量C5烴類)
由煉油廠所得煉廠氣,組成比較復雜,隨加工裝置的不同而有很大的差異。由煉油廠常減壓裝置所得的拔頂氣,重整合加氫裂化所得的干氣和液化氣,均是以烷烴含量為主的:而焦化、熱裂化和催化裂化所得的干氣和液化氣,則含有大量的烯烴。因此。當由煉廠氣生產基本有機原料時,常將各種干氣和液化氣通入氣體分離裝置進行分離,再根據所得餾分的組成,分別進行進一步的加工處理。
由煉廠氣可獲得大量的丙烯、丙烷、丁烯和丁烷,此外尚可獲得少量的乙烯和C5烴類。由此回收而得的烯烴和烷烴時石油化工基礎原料的重要來源之一。
顯然,隨著煉油廠產量的增加和加工深度的提高,煉廠氣的回收利用將是石油化工發展中的一個重要環節。
采用油田氣或煉廠氣等氣態烴作為原料,價格便宜,產品成本低;裂解氣態烴生產烯烴的生產技術較為成熟,烯烴收率較高。但是,一個年處理原油能力為250萬噸的燃料-型的煉廠,副產的煉廠氣才能滿足年產乙烯萬噸的裂解爐的需要,而且由于供氣不穩定氣體組成波動大,難以滿足石油化工大型現代裝置發展的需要。因此,必須根據具體情況作出詳細的技術經濟分析后才能確定。從綜合利用的觀點出發,盡可能利用煉廠氣,除了充分利用氣態烴原料外,還必須擴大技術經濟更為合理的其它原來源。
3.液體石油餾分
石油化學工業發展初期,主要以石油煉制過程的煉廠氣和天然氣中的輕烴為原料,隨著石油化學工業的高速發展,僅僅依靠輕烴裂解生產的烯烴和從煤焦油中回收的芳烴已遠不能滿足需要。因此,石油化工的原料很快擴展到石油餾分,即一方面從石腦油甚至柴油餾分為裂解原料,在大量生產烯烴的同時,副產一定量的芳烴;另一方面為滿足對芳烴的需要,以石腦油為原料,用催化重整法大量生產石油芳烴。當前,除用直餾餾分油之外,由減壓柴油或減壓渣油進一步加工所得的石腦油也廣泛用于重整制芳烴或裂解制乙烯;甚至二次加工所得的柴油餾分也可用作生產乙烯的原料;加氫裂化石腦油也廣泛用作重整原料;加氫后的焦化汽油可用于生產乙烯。從而使石油餾分成為有機化學工業的主要原料。
餾分油裂解裝置副產的裂解汽油,加氫后即可抽提出大量芳烴,其抽余油含量大量環烷烴,是重整的良好原料。而重整抽余油又可作為生產乙烯的原料。
用作石油化工的原料的液體石油餾分主要有以下幾類
直餾餾分油
【關鍵詞】煤制甲醇;節能;循環經濟
1.引言
要想我國能夠維持可持續發展,就必須對我國目前狀況下的資源現狀進行充分的結合,絕不能僅僅依靠傳統的能源來維持發展,還應當對我國的能源結構進行一定程度的調整,走多元化的發展道路。就目前情況而言,我國的煤炭資源較為豐富,走多元化的發展道路不僅可以對煤炭進行合理而有效的利用,同時又能對粗放式開采利用過程中對環境所造成的污染破壞進行一定程度上的減輕。對于甲醇來說,最早是通過木質素以及木材進行一定程度的干餾制備而獲得的。自然界中游離的甲醇很少,但在世界基礎有機化工原料中,甲醇消耗量卻僅次于C2H4,C3H6和C6H6,居于第4位。由此我們可以發現:通過煤制甲醇可以對我國目前狀況下化工產業的發展與傳統能源短缺之間的矛盾進行較大程度上的緩和。
2.煤制甲醇工藝
2.1聯醇生產技術
一些中、小合成氨廠可以在炭化或水洗與銅洗之間進行對于甲醇合成工序的設置,這樣一來,就可以同時進行對于合成氨的生產以及對于甲醇的生產,形成一種串聯式的聯醇工藝。然而,運用這種工藝進行生產時需要滿足一定的條件,條件主要為:一般情況下,需要將其壓力維持在一定范圍之內,同時,保證其控制反應溫度在200~300℃之間,并且需要以聯醇銅基作為相應的催化劑。聯醇的過程有能夠實現對于合成氨的有效凈化并在一定程度上對相關的資源進行合理的利用,這符合循環經濟的發展要求以及可持續發展戰略。
2.2焦爐氣制甲醇
以焦爐氣實現對于甲醇的制取主要是以煤為原料間接進行的。所謂焦爐煤氣就是指在生產焦炭的過程中產生的大量副產品,這些焦爐煤氣除了部分返回煉焦爐作為加熱的燃料以外,傳統的利用方式就是作為城市居民的生活用氣,但很大一部分燃燒后排入大氣,不僅浪費了資源,而且污染了環境。據相關統計指出,2010年中國共生產焦炭3.8億t,因此伴生的焦爐氣產量是巨大的。焦爐氣制甲醇存在著一套系統化的工藝流程:首先,將來自焦化廠經過預處理的焦爐煤氣送進儲氣罐緩沖穩壓、壓縮增壓,接著進行加氫轉化精脫硫,此即焦爐煤氣的凈化;然后通過催化或非催化方法將焦爐煤氣中的CH4、CmHn轉化為合成甲醇的有效氣體組分(H2+CO),再通過補碳(即用煤炭制氣、壓縮、脫硫、脫碳,制成碳多氫少的水煤氣加進原料氣中)調整原料氣的氫碳比,就制成了氫碳比符合甲醇合成所需的合成氣; 將合成氣壓縮增壓后送入甲醇合成塔進行合成反應,生成粗甲醇,然后對粗甲醇進行精餾,就制成了煤基清潔能源和用途廣泛的有機化工原料精甲醇。在上述工藝流程中,凈化與轉化是整個焦爐煤氣制甲醇的關鍵技術。
3.煤制甲醇產業發展面臨的問題
中國的煤制甲醇項目如雨后春筍般迅速發展,其項目投資巨大,而且對水資源的消耗也較多。據統計,目前國內在建的新型煤化工項目約有30個,總投資達800多億元,其中甲醇、二甲醚、烯烴以及煤制油的產能都有多增加。這些新增的煤化工項目動輒投資上百億,但并非每一個大項目都經國家發改委審批過。國家發改委的《關于規范煤化工產業有序發展的通知》中指出,一些地區只重視煤炭轉化比例,在引進技術時,沒有考證其是否通過了國家相關部門的驗證,導致項目建成以后不能正常生產,投入的巨額資金不能發揮效益;有的項目在不考慮產品競爭力的情況下就盲目上馬,再加上市場開發的滯后,目前中國的甲醇裝置開工率只有50%左右,二甲醚裝置也大量閑置,相當一部分企業面臨破產倒閉。據統計,2010年全國甲醇總產量只有1587萬t,僅占總產能的44%。即使是在甲醇產能嚴重過剩和國外進口甲醇價格低廉的情況下,產煤大省在審批煤炭開發許可時,仍然要求必須配備煤化工設施,這就意味著必須上馬煤制甲醇項目。2010年,國內原計劃投產的甲醇在建項目共有25個,新增年產能合計861 萬t,這也意味著,2011年中國甲醇產能將超過4000萬t。此外,中國還有25個甲醇項目處于擬建或規劃階段,年產能合計高達2440萬t。
4.解決措施
4.1對產業鏈進行一定程度的延長,實現對于相關產業的升級
在有機化工合成工業中,甲醇是僅次于乙烯和芳烴的重要基礎原料,在化工、醫藥等行業都有廣泛的應用,其衍生物產品發展前景也很廣闊。下表主要顯示的是由甲醇制造的下游產品。
從上述表格當中我們可以發現甲醇作為中間原料,可以制備多種化工產品。因此,各種煤炭開采企業或煤化工企業在目前甲醇產量嚴重過剩的情況下,可以通過將甲醇轉化為市場需求較旺盛的下游產品來提高企業的競爭地位。
4.2對政府的引導力度進行進一步增強
煤制甲醇項目是煤化工項目的重要組成部分。作為重要的發展產業,在“十二五”期間,政府也加大了引導力度。目前國家正在制定的《煤炭深加工示范項目規劃》被市場視為是煤化工行業的“十二五”規劃。既然是示范項目規劃就意味著目前高速擴張的煤制甲醇勢頭能夠被有效遏制。同時新的規劃鼓勵更長鏈條的煤化工項目,規定新上馬的項目必須嚴格核算轉換成本和轉化效率,核算不達標的一律禁止上馬。
5.結束語
本文主要針對中國煤制甲醇的發展進行一定程度的研究。首先,從聯醇生產技術以及焦爐氣制甲醇兩個方面對煤制甲醇的兩條生產線路進行簡明扼要的介紹與闡述,然后詳細的闡述了目前狀況下煤制甲醇技術發展過程當中所存在的一系列問題,然后基于這些問題提出了具體的建議措施。通過煤制甲醇可以對我國目前狀況下化工產業的發展與傳統能源短缺之間的矛盾進行較大程度上的緩和。
希望我們的分析與研究能夠給讀者提供參考并帶來幫助。
參考文獻
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