化学工程与化学工艺的关系精选(九篇)

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第1篇：化学工程与化学工艺的关系范文

关键词：专业教学设计；项目课程设计；校企合作平台；实训教学体系

        一、把握专业职业能力的“四个特征” 

        1、“动手”与“动脑”。在“动手”与“动脑”能力的培养和训练方面，经管类专业学生的职业技能更多的表现在应具备“动脑”能力。即在复杂、多变的市场环境下所具有的分析、思辨、判断决策以及各种方案和策划的制订、改善、调整、实施的能力。

        2、“管物”与“管人”。如果说工程技术类专业毕业生大多面对的是材料和设备等有形物品，而经管类专业毕业生更多的是与“人”打交道。因此，勾通、协调、组织能力就显得尤为重要。

        3、“规定动作”和“自选动作”。高职经管类专业毕业生不管是在什么职业岗位上，其所处的环境都是千变万化的。即使是按照固定的管理流程、标准和程序实施管理过程，但管理流程中的各个环节和管理点都会由于环境和条件的随时变化而产生许多变量。这就需要管理作业人员具有随时适应环境，调整策略和方法的能力。

        4、“单体”与“协同”。从管理的组织原理看，绝大多数的管理项目不可能是“单体”作战，管理的层级组织注重的是协同效率。因此高职经管类专业毕业生，必须具备在组织环境和系统内的合作、服从、交流和领导的职业素质。

        二、抓好课程体系开发的三个环节

        1、界定行动领域。行动是指职业人在特定职业岗位上根据职业行动目标所进行的职业活动。行动领域是一系列职业行动的集合，其载体是来自企业的工作项目（任务）。界定行动领域是课程体系设计和课程开发的基础，需要专业教师和企业专家共同组织研究小组，在企业第一线进行深入调研。确定行动领域应重点考虑业务范围的一致性、工作过程的完整性、信息传输的便捷性、业务流程的范例性、经营目标的统一性、工作任务的相关性、职业能力的聚合性和产品流动的增值性等原则。

        2、行动领域向学习领域转化。学习领域是经过教学论加工的行动领域，学习领域即是课程。在行动领域向学习领域转化中，行动领域和学习领域可以是“一对一”的关系，也可以不是。行动领域向学习领域转换，应保证教学实施的可行性、行动过程的连续性、行动目标的指向性、行动内容的多维性、工作过程的典型性、知识和能力的相关性以及教学方法的普适性。

        3、学习情景设计。基于工作过程系统化的课程开发并不排斥职业能力分析，而是使二者做到有机结合。学习情境设计原则包括七个方面：知识和能力的相容性、能力目标的特殊性、能力结构的层次性、职业行动的针对性、学习和考核方法的多样性、教学环境和条件的适应性以及职业领域的拓展性。

        三、正确处理项目课程教学的“五个关系”

        （一）工作过程、工作项目与职业岗位分析的关系

        通常，只做职业岗位分析所带来的问题是，大多数职业岗位因其所具有的多变性和复合性的特征，而不具有同一性和代表性。同是物流企业，不同规模和经营范围其职业岗位设置的差异是很大的，因此，单纯建立在职业岗位分析基础上的课程体系构建就缺乏充分的根据。基于工作过程和工作项目分析并不排斥职业岗位分析，而是二者应做到有机结合。它的具体表述应是：一个具备职业能力的职业人在特定的职业岗位上，通过实施一个完整的工作过程，进而完成一项具体的工作项目。这样职业人通过完成具体工作项目所具备的职业技能和职业素质就具有了典型性和代表性。

        (二)工作过程与工作项目的关系

        按照基于工作过程和工作项目设计专业人才培养方案的思路，工作过程与工作项目的关系是链条与结点的关系。工作项目体现在工作过程之中，而工作过程和其过程目标的实现则要求具体工作项目的实施，二者的有机合成构成一条完整的“工作链”。

        (三)工作项目中“大项目”与“小项目”的关系

        在高职经管类专业中，有的专业，从专业整体看工作过程比较明显，如会计、市场营销专业等，由此，应首先明确工作过程，在此基础上确定工作项目；而有的专业，如物流管理、国际商务等专业，从专业整体看工作过程不明显，则首先应确定工作项目，以工作项目的实施排列工作过程，而一个具体工作项目在实施过程中又要通过“小工作项目”（工作任务）的完成才能实现其项目目标，这就出现了在课程开发中“大项目”和“小项目”的关系。

        (四)工作项目与课程体系的关系

        在课程开发中，工作项目与课程体系是对应关系。其中，应把握的要点是，在职业能力和工作过程分析的基础上，工作任务应和课程相对应，有时一门课程可以对应多项工作任务，但不允许一项工作任务对应多门课程。如果出现此情况，就意味着应对该课程进行解构和重构。如物流管理专业课程体系中，仓储设备操作（工作任务）和运输设备操作（工作任务）分别体现在仓储业务操作和运输业务操作两门课程中，出现这种情况就应经过整合独立开设“物流设备操作”课程，从而避免课程内容的重复。课程的设置一方面要与工作任务相对应，同时应明确完成该任务，学生应具备的知识点，能力点和职业素质，从而为制订课程标准和教材开发奠立基础。

        (五)课程教学中专、兼职教师的关系

        根据教育部有关文件精神，“专业主干课和核心课程的实训教学应以兼职教师为主”，这样的要求无疑是经过认真调研，是科学、可行的。但是，应注意的问题是，在课程教学中，专、兼职教师同讲一门课程，依据同一个课程标准和教学方案。因此，专、兼职教师必须彼此熟悉，相互沟通，双方的合作应作到“零缝隙”，否则专、兼职教师虽然在课程教学中发挥了各自的专长，但偏离了课程标准，则不可能真正体现工学结合和教学做一体，其教学效率也将大打折扣。

        四、构建校企合作的“六个平台”

        1、专业建设平台。在专业建设平台上的合作项目应包括：专业和专业方向的开发、专业人才需求调研、专业人才培养方案的制定和论证、专业教学标准的制定和论证、专业教学评估、双证融通教学模式的实施等。对此院校应充分利用企业优势，依据行业标准，聘请企业领导和专家实实在在参与上述项目实施的全过程。

        2、课程开发平台。在课程开发平台上的合作项目重点应围绕精品课程和优质课程建设。精品课程和优质课程建设是示范专业的主要建设项目，根据教育部有关文件精神上述项目的建设必需有企业深度参与。

对此项目负责人应当根据课程的性质和内容，选择并深入典型合作企业，与企业共同开发。其中包括：共同制定课程标准和教学方案、共同实施项目教学过程、依托企业选择真实的工作场景、开发企业管理案例、广泛汇集企业真实的制度等有关资料等。实践证明，离开了企业的支撑和帮助，精品课程和优质课程建设很难达到预期目标，也很难做出示范。

       3、实训教学平台。根据教育部2006年16号文件精神，“专业的生产性实训应占实训教学时数的80%以上”。根据经管类专业实训教学的特点，生产性实训应体现在生产过程、生产场景、生产对象、生产方法等方面。在实训教学平台上，校企可以通过课程内实训、综合实训和顶岗实习，使学生在真实场景和职业岗位上训练职业技能，培养职业素质，逐渐做到校内教学与企业真实的职业岗位“无缝对接”，并逐渐过度到“订单培养”，同时为学生就业创造条件。

        4、项目研究平台。项目研究对于校企双方是双向的。一方面，在示范院校和示范专业建设过程中有大量的教学研究项目，如工学结合的人才培养模式、教学和课程标准、教学管理及其运行机制等。上述教学研究项目只有借助于校企合作平台，请企业专家深度参与，研究成果才能具有真实性、科学性、代表性和实用性；另一方面，企业在生产经营过程中也必然会遇到大量的需要研究的项目，企业可以充分借助院校教师所具有的科研能力优势，结合企业需要，真题真做，从而实现校企双赢。

        5、专任教师培养平台。高职院校的年轻教师普遍缺少企业经历，从而不具备“双师素质”和“双教能力”，这已成为深化教学改革的瓶颈。在专任教师平台上，院校的青年教师可以有目的、带项目下企业进行实践锻炼，这是教师团队建设不可缺少的关键环节。

        6、培训与服务平台。校企合作过程中，企业的收益往往包括需要院校提供员工培训、技术支持和服务以及项目咨询等。在培训与服务平台上，校企双方可以根据企业需要共同开发员工培训和服务项目，共同制订培训大纲和实施方案，通过员工培训和技术服务，一方面可以全方位地提升企业员工的素质和经营管理水平；另一方面也是院校教师接触企业实际，提升教学与科研能力的极好机会。

        五、实施“五个环节”，建立点、线、面一体化的实训教学系统

        点、线、面一体化的实训教学系统是指：根据认知规律，构建以“单项能力、岗位能力和综合能力”，即“点——线——面”为一体的技能训练系统。

        其中，“点”是指岗位单项能力，即在职业岗位完成某一工作任务应具备的单项操作技能，其载体是工作任务链的节点，单项能力尚不能完成该工作任务的全部技能操作。“线”是岗位能力，即在特定岗位上，履行职责，根据工作过程，完成全部工作所具备的技能，是单一工作任务链上相关技能的集合。 “面”是指专业综合能力，即适应轮岗、转岗需要的工作技能，是多工作任务链相关技能的集合，也包括可持续发展能力。点、线、面实训教学系统的实现方式为：

        岗位单项能力=课程实训+综合实训

        岗位能力=综合实训+顶岗实习

        专业综合能力=顶岗实习

        六、建设具有“七个结合”功能的校内实训基地

        1、课程实训与综合实训相结合。专业主干课和核心课程内的实训是指，在该课程中的学时范围内，为了培养学生的职业技能和职业素质应安排的实训环节。其形式为企业参观+校内计算机软件模拟+沙盘模拟演练+相关设备操作；综合实训是指，学生在已经完成专业主干课和核心课程学习的基础上为了实现专业的培养目标所进行的综合训练，其实现方式应是在真实场景下的生产实训。在课程实训和综合实训中，校内实训基地建设应力求符合生产性实训，学时应占总实训学时的60%-70%的基本要求。

        2、仿真模拟与实际操作相结合。仿真模拟实训是高职经管类专业实训教学主要形式之一。从目前看，仿真模拟实训主要包括计算机软件模拟实训和沙盘演练模拟实训。仿真模拟实训利用其理念和方法虚拟了企业真实的经营环境、条件、流程、数据和管理，符合教育部2006年16号文件中关于“建立虚拟工厂和虚拟车间”的基本精神。由于仿真模拟的实训过程体现了企业的真实场景和真实的经营过程，尤其是符合经管类专业“实训应设置在复杂、多变的市场环境”的基本要求，因此仿真模拟实训应视为生产型实训。但是在高职经管类有的专业中，实训过程只依靠仿真模拟是不够的，应使学生在真实的生产经营环境中进行设备操作，接触到真实的合同、凭证和单据。在项目课程教学中应围绕一个具体工作任务的完成，将仿真模拟和实际操作训练进行有机结合，使学生通过训练具备相应的知识、技能和职业素质。

        3、“动手”与“动脑”训练相结合。“动手”与“动脑”的能力培养体现了经管类专业学生职业技能的特征。在这里尤其要强调注重学生“动脑” 能力的培养。近年来国内有的公司开发的“沙盘模拟演练”以及课程教学中的小组活动与研讨，典型案例分析等应当在实训教学和实训基地建设中给予充分考虑。

        4、课程教学与技能取证相结合。“双证融通”在许多高职院校中已经成为专业人才培养模式的特色。在经管类专业中，许多专业的职业资格鉴定充分体现了行业标准，因此双证书教育既是学生就业的需要，也是深化专业教学改革和课程建设的需要。在实践中，课程教学和职业技能取证在学生的知识和素质培养以及技能训练中，其内容和方式具有一致性。高职经管类专业实训基地所具备的实训功能和开出的实训项目也应当与专业职业资格鉴定的要求相吻合。

        5、校内与校外实训相结合。由于条件所限，经管类专业有的实训项目在校内很难达到预期效果，因此必须注重校外实训基地建设。使“两个基地”在实训教学中各自发挥优势，开发不同的实训项目，并且互为补充，以满足实训教学的要求。

        6、校内实训与对外开放相结合。根据教育部有关文件精神，示范专业在建设中必须发挥其引领、辐射和带动作用。因此实训基地建成后应做到资源共享和充分利用。一方面提高有限教育资源的利用效率，另一方面通过向社会开放也可以进一步搞活实训基地运行机制，创新实训基地的管理模式。

        7、政府投资与企业共建相结合。高职院校实训基地建设融入企业资金，做到校企共建将会改变实训基地的性质，使其具有双重属性和不同的服务功能，这对校企双方是双赢的。经管类专业在实训基地建设中应积极寻找与企业合作的机会，积极吸收企业资金，逐渐使实训基地和企业环境做到“零距离”，双方共同建设、共同管理、共担风险、共享收益。 

参考文献：

[1]黄克孝．“中等职业教育多元整合式课程模式的开发”研究报告[g].教育部面向21世纪职教课程改革和教材建设项目成果汇编.北京:高等教育出版社.2002．

第2篇：化学工程与化学工艺的关系范文

关键词:工艺；化学工程；化工生产

在我们目前所接触的工业中，化工是非常重要的一个步骤，虽然不像航天事业那样惊喜动魄，也不如军事可以直接用来保家卫国，可是化工却能渗透到很多行业中，其中很多都是足以值得我们骄傲的行业，化工通过提供优良以及合适的材料，来促进社会发展和科技的进步，起到基石的作用。本文主要是以化工生产作为入手点，将生产化学物品的新工艺融入到化学工程里，以寻找到更加安全环保的方法为目的，以便研制出更多又好又新的材料。

1目前化工行业中所存在的问题

作为中间环节的化学生产工艺作用非常重要，直接关系到产品的纯度、原材料的利用率并要严格控制环保，确保无污染物排出，无论什么时候都要确保人民的生活环境质量，这也是衡量国家化工行业是否发达的一个重要的参考准则。我国在化工行业的发展起步有些晚，所以亟待解决的问题也相对比较多，最主要突出的就是环保方面的问题。

1.1目前我国的化工生产率比较低

世界各个国家的工业都在迅速发展着，所以存在的问题也就更加突出，我国目前的化工产业在产率方面与发达国家的差距比较大，而在化工生产时，对于压力以及温度的要求比较高，也就是说在生产过程中所使用的生产设备要非常达标才可能有较高的产率。举例来说，比如我们在生产肥料时，器皿温度是否达标是一项很关键的因素，而我国目前的反应器皿大多都无法达到理想的温度状态，温度不足会导致化肥在生产时反应进行的不够充分，导致废料产生过多，即对原材料是种浪费，也会污染环境。而更严重的事情是，由于生产时反应不充分，会直接导致产品合格率很低，无法达到生产所需要的条件，造成了能源以及资源方面的浪费，这直接导致目前化工产率较为底下的现状。

1.2化工厂的环保能力低下

在进行化工生产时，如果环保的能力较低，则会直接导致空气以及环境污染。这也是造成我国污染严重的罪魁祸首之一。像印刷、造纸、印染、重金属以及纺织业都属于污染环境较为严重的行业。这些行业的废水检测结果，一般都是重金属超标非常严重，对环境造成的危害不可估量，从而严重影响人们的衣食住行，也影响了我国的环境污染指数。这些重金属污染型废水的排放会严重影响我国人民饮水的质量以及土壤的质量，使得生态环境失调。

1.3不能使化工生产过程连续化

众所周知，连续性的生产过程无论在哪个行业都能极大地节省人力财力，同时又能最为充分地利用资源和能源。但我国的化工行业却存在化工生产过程连续性不好的问题。生产过程可能会因为连续性不佳而造成生产过程的中断，使得整个生产过程脱节，对化学品的成品质量造成极大的危害，并造成原料的浪费，这也是化工生产中最容易出现问题的环节。

2关于化工生产工艺的研究

我国工业是由化学工业、机械设计制造工业和煤矿工业组成的。而化学工业是其中最为重要的组成部分，因为化工工业与人民的生活密切相关。我们吃的粮食是有糖类等碳水化合物组成的，我们穿的衣服是有纤维或者尼龙等化学品制成的，我们用的工具更是由化工材料做成的。

2.1努力改善反应环境和条件

作为化学工程中的起始工作，反应环境和反应条件对化工生产过程的产率起着很大的作用。尤其是反应条件，它既关系着反应是否能顺利进行，又关系着化工生产过程产率的问题，反应条件好了，自然可以达到高效生产，减少废弃物的产出，提高原料产率。综合以上原因，为了能够达到高效生产我们最应该做的就是加强化工生产过程中的反应条件。催化剂能够有效地缩短反应时间，降低反应能垒，增加反应的速率。

2.2合理处理废弃物

在化学品的生产过程中，反应条件和反应环境固然重要，但废弃物的处理也很重要。我们国家是一个资源大国同时也是一个人口大国，使得人均资源占有率很有限，为了以后子孙后代的发展，我们不能走先污染后治理的道路，应该合理处理好废弃物。我国现行的法律规定，化工生产过程中产生的重金属和有毒污染物一定不能直接排放到江河湖泊中。另外，对有毒废气也要经过处理才能排放到大气中。被污染水质的排放应该严格采用化学原理对其进行化学处理，等到指标合格后，才能通过专用渠道，排放到自然环境中。比较简单的则是通过基本反映，利用沉淀的方式，将重金属离子转变为化合物沉淀下来，使其危害性降到最低。而废气则应该在排放装置的中部和顶端设置有效的废气处理系统，过滤掉有毒的粉尘和气体，之后再排放到空气中。

2.3优化化工生产的工艺技术

除了这些工艺以外，我们还要真正改善化工生产中的工艺，对化工反应的一系列的反应条件和反应原理进行研究。例如，乙烯的合成方式有很多种，可以裂解石油品也可以将乙醇脱水，还可以将长的碳链断裂成短的碳链。出现多种方式时，我们就需要研究哪种方式更为节省能源，哪种方式的原料来源更广，怎样的工艺流程设计能取得最大的经济效益以及最高的产率。不同的原料，所需要的化工原料和生产方式都是不一样的，我们需要针对不同的情况采取不同的工艺流程，使得这些流程能更好的适应工业化生产，来提高化工生产过程的有效性并且达到绿色环保高效的目的。

3结论

在化学工程中，化工生产是很重要的过程，只有保证在化学生产过程中的有效性，使化工生产的工艺达到设计的要求，同时也要提高生产设备水准，增加在生产过程中的利用率，提高产量。要将小的化工厂进行合并，组合成规模比较大、在处理污染方面更有能力的化工厂，同时也要提高化工生产工艺的水平，使工艺在进行过程中可以最大程度的连贯起来。

参考文献

[1]程冠民,解世锋,李景梅.石油化工生产实时信息系统设计与实现田硅谷,2012(18):92-92.

[2]侯迎利,李姚,邓东.氯碱化工生产中空间及受限空间内乙炔和氯乙烯含量的测定田化工安全与环境,2022(44):26-27.

[3]张杨.浅谈化学工程技术在化学生产中的应用[J].科技创新与应用,2014(8).

[4]郭泉,蒋若愚.化工生产工艺流程认识方法的研究[J].现代企业教育,2012(4).

[5]白龙.山西黄河化工有限公司以技术推进企业发展[J].现代工业经济和信息化,2013(17).

第3篇：化学工程与化学工艺的关系范文

1.1多尺度问题

由于酒精发酵过程是一个综合了微生物学、生物化学以及化学工程学的复杂过程，因此模拟计算该过程不能仅仅单一采用传统的生物学方法或化学工程的方法，而应对生物反应器中多尺度问题作综合考虑。“多尺度”理论的提出和研究最早出现在化学工程学科领域，该理论认为以“单元操作”和“过程传递”为标志的传统方法已经不能满足这一需求。研究流动、传递、分相和反应多尺度行为和同一尺度下这些现象共存的规律，是当前化学工程定量化的趋势。对生物反应器的研究表明，细胞代谢物质流与生物反应器物料流变化的相关性是研究生物反应器中多尺度关联问题的有效方法，从关系特征中区分不同层次的问题，才能有效实现发酵过程的优化[2]。当然在这些层次中，工程中最感兴趣的还是化学工程这一层面。在化学工程学角度看来，酒精发酵罐可以看做是反应器，理论上计算反应器的模型应可以适用于酒精发酵罐。

1.2动力学与放大

乙醇发酵过程前沿课题主要集中在液化、糖化和发酵过程节能降耗，包括：耐受高温、高糖浓度、高乙醇浓度的能力以及酵母高效发酵过程的基础研究；液化酶、糖化酶的作用机制及实际物系的动力学研究；同步糖化发酵工艺实际物系的代谢调控机制与酵母发酵动力学等方面的研究[3]。从化学工程角度看，上述问题涵盖发酵生物反应动力学及传递特性两个方面，动力学方程是发酵过程放大的理论基础。发酵动力学包括两个层次：一是本征动力学，它是指没有传递等工程因素影响时，发酵生物反应固有的速率；二是宏观动力学，它是指在反应器内所观测到的总反应速率及其影响因素，这些影响因素包括反应器的形式和结构、操作方式、物料的流动与混合、传质与传热等。对酶催化反应，最早和最广泛使用的生物相集总模型是Michaels-Menten方程，微生物生长和反应的模型是Monod方程，表示底物或产物抑制作用的方式也很多。结构模型最早是由Dean和Hinshelwood的提出的。他们把微生物细胞区分为两种不同的结构，具有独立的反应网络，用不同的动力学方程表示。Rankrishna把活性生物质分为两类，分别描述这两类生物质的动力学特性。但至目前，生化反应本征动力学的研究还处在发展阶段。由于生化反应常经历许多中间反应，要弄清整个反应历程和各中间反应的机理比较困难的，许多现象尚未完全弄清。德国GBF用系统工程方法对一些重要的工业生物过程进行了定量生理学、代谢工程、不同规模生物反应器波动环境条件的细胞动力学及动态特性研究，以图进行工业生物反应器的优化与放大，取得一系列重要成果。Ghaly等[4]建立了基于奶酪乳清连续发酵的动力学模型，结果表明，模型预测的细胞浓度和乙醇浓度十分准确。Birol等[5]研究了SaccharomycescerevisiaeATCC9763酵母间歇发酵的特征，并将实验结果用11种模型进行关联，比较表明Monod和Hinshelwood两种模型的关联结果较好。Li[6]研究了Zymomonasmobilis发酵时乙醇的抑制作用，并提出了3个关于乙醇抑制作用的模型。Shen等[7]研究了纤维素发酵生产乙醇的半糖化发酵动力学模型。从文献报道中看，关于发酵底物、细胞生长动力学的研究较多，乙醇产物动力学较少；同步糖化发酵工艺的研究较多，但发酵过程尤其是同步糖化发酵技术背后的物理、生物、化学机制及工程策略报道很少，该问题是生物学和化学工程的结合点，而该方面的研究将为优化设计控制提供强有力的理论依据和技术支撑。对于连续酒精发酵，情况要比间歇发酵复杂。因为要模拟计算连续酒精发酵过程，不仅要考虑酒精发酵过程中的生物化学反应特征，还要关注酒精发酵罐内的流动情况，即停留时间分布问题。在大多数情况下，只要体系的物性、流场、流态与在实际操作（热态）时比较接近，往往可以用冷模的实验方法模拟在热态下的流体力学状态，这对大设备的放大规律的研究是很有帮助的。因此，采用大型冷模研究在过程设备中流体的流体力学特性并与用小型热模所进行的动力学研究相结合，是研究发酵设备放大规律的一种有效方法[8]。生物反应工程的研究、开发与放大，目前仍然是以经验方法为主。随着科学技术的发展，用数学模型法对生物反应工程有关内容进行的研究也必将会有大的进展。

1.3发酵罐内多场分布

多场分布包括温度分布、浓度分布和速度分布。发酵生物反应器中的物理因素——传递特性将影响到反应器内基质和产物的浓度分布及温度分布，进而影响到反应器内某一组分的反应速率。例如氧在发酵液中的传质速率、固定化酶颗粒及菌丝团和菌体絮状物内反应组分的扩散传质，这些传质对反应结果都会产生影响，甚至成了反应的控制步骤，并将影响反应器的设计和放大。因此传递特性的研究是不可忽视的问题，研究发酵罐内的传热、传质及传动将是化学工程领域的一项重要任务，同时也为更好地控制发酵过程提供了理论依据。国内外许多学者在这方面开展了研究并已取得许多成果[9-13]。英国伯明翰大学Nienow采用用激光测速仪研究生物反应器中的流场，用计算机图形分析研究菌体形态与发酵液流变学、操作条件等因素；用流动跟踪法测试液相循环时间分布；用规模缩小法考察pH值、溶氧梯度对代谢过程的影响。Hristov等[14]、Zahradnik等[15]、Lee等[16]使用CFD模拟研究了生化反应器的混合、传质和反应情况，并建立了三维区域网络模型。相关传递特性的实验及模拟研究已取得一定进展，为发酵罐优化设计，工程放大提供了一定的基础数据积累与技术支撑。Xia等[17]使用CFD模拟了多搅拌器发酵罐内的速度分布。结果表明，不同的搅拌器会产生不同的速度场。质量传递结果表明，相同搅拌器的不同组合也会产生不同的质量传递系数。Lian等[18]使用CFD模拟了发酵罐内的热量传递，通过求解热量传递方程得出了发酵罐内的温度分布。CFD模型在模拟反应器内的温度、浓度和速度分布上是一种十分重要的方法，应该引起足够的重视。

2乙醇纯化过程中的化学工程问题

采用发酵的方法生产乙醇，在获得乙醇的同时不可避免地会生成水。要获得乙醇势必要对乙醇和水进行分离，从原理上讲分离乙醇和水的方法有精馏、萃取精馏、加盐萃取精馏、共沸精馏、吸附、渗透汽化膜分离等多种方法。然而发酵液中乙醇质量分数一般为5%～12%，而燃料乙醇产品的纯度却要在99%以上，因而从发酵液中分离出乙醇所耗费的能量占总能量的绝大部分。又由于乙醇易与水形成共沸物，使用普通精馏无法获得无水乙醇。所以从发酵液中分离乙醇-水混合液一般分两步：先用普通精馏方法得到质量分数为92.4%的乙醇，再用共沸精馏、萃取精馏、液液萃取、吸附或其它方法得到无水乙醇。精馏作为具有技术成熟度和应用成熟度较高的分离方法是分离乙醇-水溶液最早也是最普遍的方法。但由于溶液较高的蒸发热，精馏在操作过程中需要很高的能耗；并且随着原料中乙醇浓度的提高，精馏塔中回流比必须相应地提高，进一步提高了成本。文献报道主要有3种方法替代精馏法生产乙醇[19]：萃取法、超临界流体法和渗透蒸发膜分离法。Egan等使用多种溶剂从10%含量乙醇的水溶液中萃取乙醇，发现把乙醇含量浓缩至95%需耗能23.55kJ/L，但其所使用溶剂大多具有毒性容易造成环境污染。Brunner等利用超临界二氧化碳和乙烷作溶剂分离乙醇-水溶液，由于乙醇在气相相对较低的溶解性，超临界流体法被认为是一种较好的方法。Shah等[20]在多种条件下研究了NaA-沸石膜蒸发分离乙醇-水，120℃下可生产530L/h浓度高于99.8%的乙醇。Morigami等[21]指出了NaA-沸石膜对水表现出很高的选择透过性和渗透通量。由此可见，这部分的工艺几乎等同于化学工程的分离工艺技术，而这些化工分离工程技术趋于成熟，因而可完全加以应用。传统的分离经历了几十年的研究和发展，技术上已经比较成熟，但并不意味着它们不再发展，无论在理论上、设备的结构和效率上，仍在不断有所创新，目前呈现出分离与反应过程耦合（增加化学作用对分离过程的影响）、分离过程的集成以及多场耦合等趋势。王华军等[22]提出了一种新的乙醇除水技术路线，采用了反应+精馏同时进行的方式除去乙醇-水共沸物中的水。目前燃料乙醇工业中乙醇纯化过程一般采用多塔精馏，而向乙醇-水体系加入另一组分以增大原有体系的分离因子的萃取精馏分离方法也被采用。近年来研究工作呈现出采用复合溶剂特别是加盐萃取精馏获得无水乙醇的报道，加盐萃取精馏利用的是盐效应。加入盐溶液，可以使乙醇对水的相对挥发度大大提高，恒沸点消失，可以在较小回流比下较容易获取无水乙醇。Cook等[23]在泡罩塔中研究了加入乙酸钾萃取精馏乙醇-水共沸物的过程，结果表明加入少量的乙酸钾即可消除共沸点。他们还比较了加盐萃取精馏和传统的萃取精馏的优缺点，得出加盐萃取精馏应用于乙醇-水系统更高效。Barba等[24]从能耗的角度比较了加入CaCl2的加盐萃取精馏过程与使用苯、戊烷、二乙酯的共沸精馏过程和使用乙二醇和汽油的萃取精馏过程，结果表明以CaCl2为盐的加盐萃取精馏过程优于其它技术。从降低能耗角度而言，加盐萃取精馏更适用于从发酵液中制得无水乙醇；与只用乙二醇的萃取精馏相比，溶剂比减少了75%～80%，塔板数大幅度减少，能耗显著下降，然而加盐萃取精馏中盐的加入，不可避免导致对设备的腐蚀，盐有时会从溶剂中析出，使管道堵塞，这都是目前亟待解决的问题。离子液体萃取精馏、超枝聚合物萃取精馏是新颖的分离乙醇-水混合物的方法，有较高的分离能力。膜蒸发分离乙醇-水混合物也取得了较好的进展。膜蒸发技术是基于溶液扩散机理，其驱动力是膜两侧的化学势梯度。采用膜蒸发可比传统方法节能1/2～2/3，且可避免产品和环境受污染，具有明显的技术经济优势。采用吸附脱水分离乙醇-水共沸物也是研究热点，无机吸附剂如分子筛、氯化锂、硅胶已成功应用于发酵乙醇工业[25-27]。然而对吸附床的流场特性及放大规律认识还不是很清楚，这方面仍需要进一步研究。生物吸附剂，如谷粒、淀粉和纤维素以其良好的吸附性能、高的乙醇收率，引起人们的关注。Ladisch等[28]率先研究了使用生物吸附剂进行乙醇脱水研究，结果表明淀粉和纤维素可选择性的吸附水蒸气，可得到高于质量分数为99.5%的乙醇。Hu等[29]通过实验研究了使用玉米粉作为固定床吸附剂打破乙醇-水的共沸点，然后再经流化床重生。Hu的研究结果表明，影响吸附量的因素包括蒸汽流过固定床表面的速度、床层温度、玉米粉的粒径分布，玉米粉对水的吸附能力为0.14～0.025g水/g吸附剂。从目前研究来看，在燃料乙醇生产中对采用单一操作过程研究的较多。如单独研究吸附脱水分离乙醇-水共沸物；单独采用渗透蒸发分离乙醇-水；单独采用萃取精馏法分离乙醇-水混合物等。然而对这些分离技术的综合运用，研究单元操作的组合优化报道很少。具体来说，对于从发酵液到成品酒精采用何种单元操作以及单元操作如何组合、分析不同组合的能耗及分离效果等都是目前学术界关注的课题。通过实验研究这些单元操作组合以及流程优化，显然耗时耗力，得不偿失；然而采用计算机仿真，运用流程仿真软件研究工程放大，模拟并研究实际物系在不同单元操作组合下的规律和经济效益具有较大优势。计算机仿真将成为研究流程优化的重要手段和必然趋势。乙醇纯化过程中，各种单元操作的模拟，其分离过程的耦合可以采用商品化的流程模拟软件（如AspenPlus，ProⅡ等）。然而这些商品化模拟软件在进行过程设计时，一般采用“二步法”[30]。而采用该种方法设计操作困难，耗时耗力，各种单元操作方式通常依靠经验决定，不属于真正意义上的过程合成或集成[31]。在乙醇的纯化中，工程模拟的重点在于根据指定条件对各种单元操作和分离流程耦合筛选。这就要涉及到人工智能方面的理论，无疑当采用专家系统后，计算机本身就是一个经验丰富的工程师，它能够根据人设定的要求（目标函数），自动选择合适的流程组合，而不在需要工程师去依靠经验来选择流程、确定工艺了。这方面的研究对于进一步优化乙醇分离无疑是十分有利的，具有重要意义。

3生物发酵反应与分离过程耦合

现有燃料乙醇工艺的基础研究包括生产过程放大和流程创新、研究生物反应与分离过程的耦合、探索新的短流程工艺[3]。由于发酵反应和分离过程耦合并不仅仅是二者的简单叠加，流程的耦合往往会产生意想不到的效果，在这方面无论是理论还是技术上都有待于进一步创新。对于反应与分离过程的耦合问题的认识，需要追溯一下这个问题的源头。若通过化学反应所生成的产物就是最终产品，则相应的过程一般认为是反应过程。在工程上付诸实施的方法、设备以及其它问题的综合便是反应工程。分离过程是通过物质的迁移从物系中除去或浓集某一特定组分。在工业上实现分离过程所采用的方法、设备以及大规模生产中所遇到的问题的综合构成了分离工程。它们在工程上采用的物质和能量的传递、流体力学和化学反应的基本原理、规律是相同的，所采用的设备也有许多共同点[8]。因而耦合问题从原理上看是可行的，实验结果也进一步证实了这一点。有关生物发酵反应与分离过程耦合方面的研究已有一些报道，如液液萃取与发酵结合。Weilnhammer等[32]使用Clostridiumthermohydrosulfuricum进行连续发酵时，采用油烯基乙醇作为萃取剂消除乙醇的抑制作用，结果表明采用了现场萃取技术的乙醇收率是没有采用该技术的两倍。Gyamerah等[33]开发了一个中等规模的萃取发酵生产乙醇的流程，采用月桂醇作为萃取剂移除产物，余下的发酵液循环使用。由于发酵时进行萃取而移除产物，该流程避免了酒精对酵母的毒性，提高了发酵效率。他们的研究中也表明由于水的循环利用，新鲜水的用量减少了78%，而更加可贵的是采用稳态法将反应工程中的全混流模型和分离过程中的萃取模型结合建立了描述该萃取发酵的数学模型，在反应和分离的耦合方面做了有益的尝试。Boudreau等[34]使用戊酸、油酸和壬酸从发酵液中萃取乙醇，然后进行闪蒸。结果表明，与传统蒸馏过程相比，萃取与闪蒸过程的结合节约了38%能耗。此外，膜蒸馏与发酵结合也有报道。Gryta等[35]使用膜蒸馏生化反应器生产乙醇，采用多孔的聚丙烯膜从发酵液中分离乙醇和其它的抑制剂，从而增加乙醇的产率和糖转化为乙醇的速率。综上所述，将生物发酵直接看做反应并与分离技术耦合，来提高整个发酵及分离的效率，这种观点和方法的运用将会极大地推动燃料乙醇工艺的技术进步。采用反应工程学原理，并结合分离理论进行建模分析研究耦合过程的机理，也将会进一步推动工艺革新。然而报道中大都是生物萃取剂、膜材料及工艺条件等方面的研究，而从传递特性（传热、传质、动量传递）、多场耦合方面等化学工程角度进行的研究较少，这也是化工学科的进步滞后于科学技术整体的发展的原因之所在[1]。多场耦合对于开发新型的发酵与分离设备具有重要的指导意义，未来的发展趋势必将是将反应和分离以及多种分离结合在一起的设备。如精馏与吸附、发酵与精馏等通过一个设备操作即可实现两者的完美结合，而目前的多塔生产工艺将会被逐渐淘汰而发展对应的短流程工艺。这方面的研究及发展将极大地消减成本，同时也会降低能耗，对于改善反应与分离过程、提高效率具有很大的潜力。它的发展必将推动燃料乙醇工艺的技术进步，并有望解决乙醇生产中的能耗问题。

第4篇：化学工程与化学工艺的关系范文

关键词：化工安全工程；教学；认知；评价；改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）32-0124-02

一、引言

20世纪60年代以来，随着新型高效催化剂的发明，大型离心压缩机的出现，推进了化工装置的大型化，其必然结果是生产的连续化和操作的集中化，化工生产安全逐渐引起世界关注。安全与生产的密切关系已成为众多学者的研究课题，逐步形成各类安全理论，与之相关的安全技术日趋完善。

《化工安全工程》是化学工程与工艺专业的专业基础拓展课程，旨在通过该课程了解化工安全生产的发展与现状，认识安全生产与安全管理在化工生产中的重要性；同时通过了解化学工业发展过程中对安全生产的新要求，学习化工安全基础知识、化工安全理论和技术，使学生掌握发现安全问题、分析安全问题和解决安全问题的科学方法，提高学生的科学思维能力，培养学生理论联系实际的能力。那么如何实现这些目标就成为本课程教学的重中之重。

传统的课堂教学模式是教师讲、学生听，大学课程受学时的影响，师生之间的教与学互动较少，在短时间内让学生掌握与实践紧密结合的安全生产问题成为《化工安全工程》的难点，本课题组打破原有的教学模式，实施创新性教学，将单一课堂教学的满堂讲分解为三个部分：认知、结合实例讲授、实例安全评价，该教学方式收到了良好的教学效果，受到学生和用人单位的一致好评。

二、教学内容

按照《化工安全工程》课程的设计目标，本课程学习内容主要划分为五大类：（1）化工厂的最初选址、设计安全；（2）化工生产过程中涉及的有毒有害、高温高压、易燃易爆等危险化学品安全技术及化工生产工艺的安全可靠性；（3）化工生产设备的安全，涉及压力容器、机电设备、特种设备安全技术；（4）化工生产操作过程中存在危险或潜在危险的操作及由此而产生的防火防爆、防雷防静电及特种作业安全技术措施；（5）化工生产过程中的职业卫生防护技术。这五类内容所涉及的知识点基本都是交叉学科，我们根据实际教学经验，结合工厂的培训经验，对课程学习进行了创新性改革。

三、课程安排

《化工安全工程》共32学时，改革后的教学课程安排分为三部分：化工装置认知―安全知识讲授―化工装置安全的实际评价。即先在教室里讲课程绪论，主要介绍化学工业发展对安全的要求，化工安全理论和技术的内容，按照以上教学内容中的5项内容介绍课程的学习内容和要求，使学生对该课程进行初步了解。接下来的第二次课，带领学生去现代化的大型化工企业针对单一产品装置进行认知，认知装置之前每个学生要有一份认知任务书，任务书是根据课程的教学大纲要求结合化工装置实例，按照化工安全理论涉及的五大要素“人、机、物、法、环”设计，认知的主要内容包括：（1）工厂位置、四周环境；（2）装置生产的产品规格、产量；（3）生产该产品所涉及的原辅材料；（4）该产品的生产工艺；（5）该装置的主要设备；（6）装置操作人员的衣着、防护措施；（7）装置的消防设施。

在认知学习过程中，要求学生在教师和现场技术人员的指导下完成认知任务书，认知结束回到教学课堂，教师将教学内容分解，根据任务书的内容结合实例对照规范讲授，讲授内容如表1。

通过表1可以看出，教学内容中枯燥的设计规范和法律法规要求全部穿插在实践环节中，不再是一条条死背硬记的语句，与装置的具体原料、产品、工艺、设备有机地结合到一起，将抽象的名词转化为实际的、看得见摸得着的东西，该过程符合哲学中的从感性认识上升到理性认识的认知过程，表1中的讲授内容即为大纲要求的知识点，这种先看示例再学习理论的方法便于学生理解与记忆，达到了预期的教学目的。那么如何对学生的掌握程度进行考察呢？将所学的理论知识再应用到实践中去，检验理论掌握的程度和水平，是最好的考察方法。

四、与安全实习相结合解决实际问题考察学习效果

当表1的内容全部学完之后再组织学生去另外一个单一产品的化工企业进行安全实习，这一次也带一张表，这张表格是根据教学大纲所要求达到的知识掌握程度再结合具体应用进行的设计，内容如表2所示。

对照任务书和表2的内容可以看到，如果学生独立完成表2的填写，即意味着通过《化工安全工程》课程的学习，学生可以从专业人员的角度评价化工生产全过程所涉及的安全问题，对安全的理解不再局限于书本内容，培养了学生解决实际问题的逻辑思维和能力。在以后的工作中，学生如果遇到实际困难就会知道该如何利用设计规范和法律法规去解决问题，所学的知识更扎实、更牢固、更灵活，使学生建立了全面完善的安全生产意识，毕业后既可以参与化工生产，也可以进行化工科研和设计工作，开拓了眼界，培养了多方面化工专业人才，达到了课程设置的目标，取得了预期的教学效果。

五、结语

我国各大高校开设《化工安全工程》课程是在20世纪末21世纪初，天津大学在1999年开设《化工安全工程》课程，迄今为止不到20年。化工安全理论随着化工行业的发展在不断更新完善，教学方式也将随着社会的实际需求不断改革创新，教学的任务是为社会的发展培养更多、更好、更有用的人才。课程组将单一的课堂教学与实际化工装置相结合，利用了高校所在地区独特的化工资源优势，所作的一切努力旨在让学生掌握更多的专业知识，更好的回报社会。

第5篇：化学工程与化学工艺的关系范文

关键词：化工仪表及自动化；案例教学；应用

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2012）11-0009-02

为促进化工生产的高效、连续及科学进行，以人为本的管理观念，须将化工生产中各项工艺参数合理维持于某一最适当的范围内，生产过程实现自动化[1]。对于化工专业的学生而言，在掌握化工专业知识的同时掌握工业过程检测、控制方面有关知识，能在今后从事工艺技术开发、设计和生产时更好地解决有关技术问题。案例教学法是大学教育中比较先进的教学方法之一，基于化工仪表及自动化课程的特点，将案例教学法应用在该课程的教学中，能有效地提高学生的学习兴趣，培养学生自主学习的能力以及独立解决问题的能力。

一、化工仪表及自动化教学现状分析

化工仪表及自动化是化学工程与工艺专业学生的一门必修专业基础课，该课程要求学生掌握一定的机械、计算机、电子电路和化工工艺学等基础知识，是一门综合性和实践性非常强的课程。该课程具有一定的抽象性，且由于学生的实际生产知识较为缺乏，在学习该课程时存在一定的难度。目前在《化工仪表及自动化》课程教学中存在的问题主要有以下两个方面。

（一）教学模式的问题

在传统的教学模式中，教师是知识的传授者，学生是知识的接受者，教材是教的内容。学生是被动地接受知识，在课堂上教师和学生之间的互动不够，导致大多数学生不爱问、不想问，也不知道要问的习惯，学习主动性丧失，产生倦怠情绪，体会不到学习课程的重要性。在传统教学模式下，学生缺乏想象力和创新精神，难以升华所学的知识，在今后的工作中不能将所学知识和实践相结合，难以为自控设计提供正确的工艺条件和数据。因此，在教学模式上应该必须改变传统教学模式，提高学生的学习主动性，培养高素质的创造性人才。

（二）教学内容的改革

随着检测与控制技术的发展，老式仪表逐渐被新型的检测仪表所代替，控制理论不断更新，但目前所使用的教材比较滞后。在教学过程中应顺应时展，不断调整充实学习材料，要学生了解检测技术和控制技术的发展趋势和最新发展动态，使教学内容的组织体现应用性和开放性，让学生解决一些简单的工程实践实例，体验学习化工仪表及自动化课程的价值，学会分析问题和解决问题的策略。

二、案例教学法与传统教学法的比较

案例教学法是一种以生产实际案例为基础的教学法（case-based teaching）[2]，案例本质上是提出一种教育的两难情境，没有特定的解决之道，教师扮演着设计者和激励者的角色，鼓励学生积极参与讨论，不像传统教学法，教师是有学问的人，扮演着传授知识的角色。与传统教学方法相比，在培养学生分析和解决实际问题的能力方面，案例教学因独有的优势而受到重视，近年来在工学专业课教学所占比例逐渐扩大[3]。课堂上通过设置案例，同学们没事先查阅文献，会天马行空地进行分析，不仅能激发学生对课程的兴趣，对教师而言，在教学中还能通过共同研讨，从学生那里了解大量感性材料。

课程中有部分内容对学生而言较抽象，通过案例教学能够调动学生对抽象知识的学习兴趣。在案例教学过程中，由于教学内容是具体的实例，加之采用的是形象、直观、生动的形式，，易于学习和理解。在案例教学过程中，教师在课堂上不是“独唱”，而是和大家一起讨论思考，学员在课堂上也不是忙于记笔记，而是共同探讨问题。

案例教学法也存在一定的缺点，案例在编写时需要技能和经验，研究和编制一个好案例需要两三个月的时间。案例教学法在实际的教学过程中会花费大量的课时，同时需要学生掌握坚实的理论基础，对教师而言，案例选择要精，案例中要尽量摒弃主观臆想的成分，在整个教学过程中要十分注意培养学生的能力。

三、案例教学法在教学中的应用

（一）被控变量的选择

在讲解简单控制系统的被控变量选择时，以糖化工段被控变量的选取案例进行教学的说明和示范。在课堂上首先讲解工业糖化的基本工艺流程[4]。

组织学生对糖化工艺分析，找出工艺的影响因素，讨论得到被控变量的选择原则。在讨论的过程中，学生发现糖化工艺的影响因素有很多，主要是温度、pH值、时间、糖化酶用量、压力等。教师点评要点：被控变量在选择时，需要综合考虑选取其关键因素，不需对每个因素进行控制；应是对提高产量和质量、节能等具有决定性因素的工艺变量；所选变量应能直接测定，且测量和变送环节的滞后是比较小的因素；若不能选择直接变量作为被控变量，则应选择与之有单值函数关系的间接工艺参数；被控变量必须是独立可控的；选择被控变量必须考虑工艺的合理性，以及目前的仪表现状是否能满足要求等。这些评论要点都是课本的重点内容，通过案例分析，可加深学生的理解与记忆。教师还可根据实际情况，举出其他被控变量选择相关的案例让学生分析，进一步强化教学效果。

（二）反应釜控制系统的设计

反应釜是化工生产关键设备之一，反应釜内部化学反应机理较为复杂，外界条件、原料添加量的变化、加热及冷却用水温度的变化等对系统影响较大，使系统本身具有较大的时变性、非线性和时滞性，因而是过程控制领域备受关注的因素[5]。学生通过对反应釜工艺的分析，发现对产品质量有影响的关键因素为温度、压力，并确定温度为被控变量。对控制系统的设计也各抒己见，在活跃课堂气氛的同时也充分调动了学生对自动控制理论学习的积极性。

总结学生讨论结果，在实际的操作过程中是如何进行控制以满足工业生产对产品质量和节能等方面的要求。在实际的生产中，对反应釜的温度控制进行两部分的控制，一是升温控制，二是保温控制，控制系统的方块图如下所示。在升温阶段，需控制温度上升速率，同时由于温度具有一定的滞后性，可采用前馈和反馈联合控制的方式。另外，在升温阶段，冷却水的用量会发生变化，从而影响温度，为了确保升温速率，需要同时调节夹套冷却水量和蛇形管冷却水量，可采用温度―流量串级控制体系，已达到控制要求。在保温阶段，由于温度的滞后性，采用简单控制系统达不到系统对温度变化的要求。通过对反应体系的分析和研究可知，压力的变化超前于温度的变化，为达到较好的控制效果，采用温度―压力串级控制系统。另外，在温度不变的前提条件下，物料B的百分比含量越高，系统的压力越低，所以将物料B的流量加到压力控制器的输出作为静态前馈控制，补偿物料B的流量变化对压力的干扰[6]。通过对其进行详细讲解，使学生知道实际生产采用的是较为复杂的控制系统，而不是课本中的简单控制系统。这样能提高学生对复杂控制系统有进一步了解的兴趣，同时达到案例教学的目的。

图1 控制系统的方块图

四、体会

1.选择和纂写优秀的案例是案例教学法开展的前

提。案例本身要具备与教学内容的相关性，在教学过程中案例必须要能引起学生的兴趣积极参与到案例讨论中。教师在教学前必须对案例进行深入研究，对教学过程中可能出现的问题有充分准备。2.角色的定位是案例教学法的关键。教师要充分尊重学生的主观能动性，对学生的不同说法要加以肯定，应注重学生创造性的想法，培养学生分析问题和解决问题的能力。3.案例教学能够在一定程度上解决化工仪表教材的滞后，能较好地反映检测与控制学科的发展与化工技术的进步。

参考文献：

[1]李旭辉，申轶华.化工生产中自动化控制仪表探讨[J].化学工程与装备，2011，（11）.

[2]周川.简明高等教育学[M].南京：南京河海大学出版社，2006：155-156.

[3]朱涛，马恒，刘强.专业技术课程案例教学方法研究[J].高等教育研究学报，2010，（1）.

[4]王志坚.糖化工艺对啤酒发酵度的影响[J].酿酒科技，2004，（2）.

第6篇：化学工程与化学工艺的关系范文

关键词：聚丙烯　生产过程　催化剂　优化控制　建模研究

一、聚丙烯生产工艺

聚丙烯生产工艺的两大重要因素是催化剂和聚合工艺。其中，对聚丙烯产品性能起着关键性的作用是催化剂，同时也是聚丙烯生产技术发展的核心。随着催化剂的更新换代，促进了聚丙烯生产工艺的快速发展。上个世纪中期，齐格勒研制的催化剂经纳塔改进后，成功研制出了结晶性聚丙烯，这大大促进了聚丙烯的发展。到了20世纪80年代后期，又研发出了茂金属催化剂和后过渡金属催化剂。茂金属催化剂在保持之前的催化剂的性能和特点的基础上，增强了树脂的性能；而后过渡金属催化剂在兼具前者性能的同时，还降低了催化剂的生产成本。

聚丙烯的聚合工艺是影响聚丙烯生产工艺的另一重要因素，聚合工艺方法包含有溶剂法、溶液法、液相本体法以及气相法。其中，溶剂法和溶液法是在早期工业化时期所采用的方法，前者在使用过程中，要进行溶剂回收，物耗较高，并且生产过程较长且过于复杂，因而这种方法早已不再使用。而后者在现代虽还在使用，但由于其生产成本较溶剂法高，工艺复杂，因此，在生产中溶液法所占的份额很小。随着研究人员对聚丙烯聚合工艺的深入研究，液相本体法和气相法因其能耗低，不需要脱离催化剂残渣、产品牌号新的优势，逐渐在聚丙烯的生产聚合工艺中占据主导地位。

二、聚丙烯生产过程的优化控制

聚丙烯的生产过程是一个纷繁复杂的系统工程，生产设备庞大，生产过程复杂。聚丙烯的的生产过程包含了聚合反应、分离、单体冲洗以及后期处理等。从聚丙烯产品的生产设备来看，它是一个不确定性、非线性、大纯滞后、强耦合、分布参数等特性的生产装置系统，为实现聚丙烯的的生产过程的优化控制一直是实务界的难点和重点。从控制的角度来讲，在生产工艺和设备已经确定的情况下，实现生产的平衡控制是产品生产最基本的原则和目标。因为生产的平衡、稳定是工厂生产的前提、基础，只有在平衡、稳定的基础上才能为产品生产提供机理模型，实现优化控制。从近十年化工生产过程的控制情况来看，虽早已采用集散型控制系统，但其缺点在实际操作过程中已暴露的愈加明显。因为这种集散型控制系统只是将操作变量和控制变量之间的关系设定为一一映射的关系，从不考虑因变量的变化从而导致它们之间关系的变化。在化工产品的实际生产过程中，正是由于这种一一映射的设定，使得变量之间的关系无法真实反应出生产设备、装置的实际情况，从而也很难实现生产设备的平稳控制。

聚丙烯生产过程的优化控制可分为两个层次：一是建立工艺机理模型，这是一种静态的模型优化，是在先进的控制基础上的稳定模型，该种模型是按照目标函数进行的优化计算，计算出的优化值将作为在线经济优化控制范围内的限值；二是在线经济优化控制，是在多变量预估控制的基础上实现的，该控制在预先设定好的目标函数基础上寻找优化值，为实现经济效益而实行优化控制。

常见的优化控制主要有：模糊逻辑控制，它是以模糊语言变量和逻辑推理为基础的数字控制技术，本质上是非线性控制，主要特点是具有系统化的理论。其中模糊逻辑控制分为Mamdani模糊模型和Takagi—Stgeno模糊模型两种；预测控制，它不是一种非线性的系统理论控制，而是直接来源于聚丙烯产品的生产实践。经过几十年的快速发展，它已演变出三种形式，分别为基于非参数化模型、参数化模型和结构化模型的预测控制。但是，不管形式如何变化，每种形式的预测控制都包含了预测模型、滚动优化和反馈校正三个部分。

三、聚丙烯生产过程控制策略

连续法本体聚合工艺按采用的聚合反应器的不同，分为釜式聚合工艺和管式聚合工艺。这种工艺的特点是结构简单，具有单位体积传热面积、总传热系数高、单程转化率高、产品牌号切换时间短的特点。在全世界以及在国内生产聚丙烯的装置中，采用环管法工艺是最多。整个工艺生产过程对丈量及控制系统要求较高的是反应系统及相关流程。它包括预接触罐、预聚合反应器及环管反应器3个部分。整个反应过程对于温度、压力、丙烯进料、氢加进量、环管反应器的缓冲罐液位、聚合物含量的检测控制要求较严格，各参数的控制相互关联。

丙烯聚合属于配位阴离子聚合，是一种自由基链式聚合，在丙烯分子里面含有大量活泼的π键，这些π键的作用是被丙烯中的钦系络合物催化剂吸附或配位，让双键极化，从而使得丙烯单体插入到钦、碳键之间，形成活性链，最终实现链增长或是终止。然而对于催化剂的活性中心而言，主要有双金属活性中心模型理论和单金属涪陛中心模型理论两种。

釜式聚合装置作为生产聚丙烯产品的主要设备，深入对其研究具有十分重要的现实意义。在实践操作中，装置中的搅拌釜可以单独使用，也有多釜串联、并联使用。为达到提高模型运行效率的目的，一般都将反应器作为动力学控制状态，因而我们在研究该问题时以采取以下一些假设：拟稳态处理，等活性理论，聚丙烯的聚合总速率等于链增长速率等等。在对反应釜进行建模的过程中，反应过程中主要涉及到得物料为丙烯单体、氢气以及催化剂等，并且要充分考虑到热量平衡。

聚丙烯生产过程的热点问题是建模研究，而反应釜作为主要生产装置，对聚丙烯生产过程进行优化控制是建模研究的基础性工作。所以因在过程描述时可作进一步简化：当物料进入反应器中时，会发生一级放热不可逆的反应，这些热量会使温度升高，影响到反应物的反应速度和浓度。因此，必须对热量加以控制，可采取冷却两种方式是气相冷凝回流和夹套将热量移走。同时，为了有利于阻止聚合过程中的产物在反应器的内壁上沉积，反应釜内的聚合过程应在液相内搅拌。另外，进入到反应器中的物料由两部分组成，一部分是新鲜物料，另一部分是反应釜中没有反应的物料，经过处理后被再次利用。

参考文献

第7篇：化学工程与化学工艺的关系范文

关键词：反应耦合，乙苯，苯乙烯，脱氢

中图分类号：O414.1 文献标识码： A

一、概述

苯乙烯作为石油化学工业的基础产品、合成塑料和橡胶的主要原料，而全世界年产量1300万吨中90%是由乙苯高温催化脱氢制得。这种传统的生产方法有很多缺陷。

近年来，反应耦合技术的提出无疑成了解决这个问题的热点。耦合技术的特点就是对于受热力学平衡限制的化学反应，可以通过反应耦合的方法来推动化学反应平衡向产物方向移动，从而降低反应温度，提高转化率和选择性，并降低能耗。常用的耦合技术有加氢-脱氢、吸热-放热、氧化-还原等反应的耦合。乙苯脱氢制苯乙烯与逆水煤气属于加氢-脱氢的耦合。

二、反应原理

乙苯脱氢制苯乙烯反应为

乙苯在催化剂作用下脱去一分子氢生成苯乙烯，从反应式上看，这是一个分子数增大的强吸热反应，高温、低压对反应有利。但过高的温度会使苯乙烯聚合，因此，工业上通常在600oC~650oC、常压甚至负压条件下进行反应。由于反应温度高，不仅容易导致乙苯裂解，产生苯、甲苯、CO、CH4、C2H4、CO2等副产物，而且催化剂也因结焦而很快失活；同时反应受到热力学平衡的限制，单程转化率低。为了供给脱氢反应所需热量、稀释反应体系以增加平衡转化率以及减缓结焦，往往通入大量的过热水蒸汽（水/乙苯摩尔比为7~15），以实现大规模地从乙苯连续生产苯乙烯。另外，水蒸汽还可以防止催化剂因过度还原（还原为低价氧化物或金属）引起的失活。但是大量水的潜热在气液分离器中损失，使得整个工艺过程的能耗问题成为提高乙苯产率的瓶颈。在给定的一组条件下，反应体系的各种转化途径在热力学上都是可能的。实际的转化产物是由这些反应的相对速度所控制的。大家都知道高温有利于反应平衡向目的产物移动，但是在高温时，裂解、氢解及生成焦炭的反应比脱氢反应更为有利，因而我们必须提高在热力学上处于不利地位的脱氢反应在整个过程中的优势。

反应耦合技术是近年来为解决反应转化率受平衡限制的问题而提出的新思路，由于其在石油化工等领域具有重要意义而倍受关注。乙苯脱氢制苯乙烯是一个受热力学平衡限制的强吸热反应，将反应耦合技术引入该过程，其优势是显而易见的。它通过加氢-脱氢、吸热-放热等反应的耦合能够大幅推动化学反应平衡，降低反应温度，提高乙苯的转化率和苯乙烯的选择性。首先对反应耦合做个初步的解释：假设体系中存在两个反应，一个反应的产物是另一个反应的反应物之一：

反应（1）：

反应（2）：

反应（3）：

如果反应（1）的>>0，平衡常数K1

以及硝基苯加氢制苯胺反应

乙苯脱氢反应体系中以CO2代替水蒸汽，不仅可以降低反应温度约50oC、有力地推动乙苯脱氢反应平衡右移，更重要的是能够将生产每吨苯乙烯所需的能量从15.0108cal降低到6.3108cal甚至1.9108cal。

硝基苯加氢制苯胺为强放热反应，工业上采用固定床或流化床在气相进行，反应温度为300~475oC，反应器设计和实际操作的关键是确保将大量反应热及时移出。如果能将该反应与乙苯脱氢过程耦合，则不仅可实现加氢脱氢一体化，同时生产苯乙烯和苯胺，而且在能量上也是极为有利的。根据化学反应计量关系，1mol硝基苯可匹配3mol乙苯，则耦合反应为微放热（），可大大降低乙苯脱氢过程的能耗。

三、反应结果分析

采用惰性介质稀释或与适当的反应耦合，可大大改善乙苯脱氢反应性能。下图比较了压力为0.1MPa时，不同温度下乙苯脱氢和与逆水煤气变换反应耦合体系中乙苯的平衡转化率。对单纯乙苯脱氢反应，乙苯的平衡转化率较低，在690oC的高温下转化率才能达到70%。如果用惰性组分如N2稀释反应体系，则反应物和产物的分压降低，平衡转化率提高，这也是工业上使用大量水蒸汽的原因之一。但是这种稀释作用是有限的，在N2/乙苯=10时，500oC下乙苯平衡转化率只有38%，而通过与逆水煤气变换反应耦合，乙苯的平衡转化率可大幅度地提高，且随CO2比例的增加而明显增加。在CO2/乙苯=10时，500oC下即达64%，550oC下高达82%，体现出了显著的反应耦合效果。但由于逆水煤气变换反应为微吸热反应（），因此在能量上没有耦合优势。

图1 乙苯脱氢与逆水煤气变换的耦合作用：不同原料摩尔比对乙苯平衡转化率的影响（反应压力为0.1MPa）

图2 单纯逆水煤气变换反应：不同原料摩尔比对CO2平衡转化率的影响（反应压力为0.1MPa）

此外，单纯逆水煤气变换反应以及在耦合反应中，压力为0.1MPa时不同原料比对CO2平衡转化率的影响见图2和图3。通过比较，我们可以发现：低温下（

图3耦合反应中逆水煤气变换反应：不同原料摩尔比对CO2平衡转化率的影响（反应压力为0.1MPa）

图4给出了压力为0.1MPa时，不同原料摩尔比下乙苯脱氢与硝基苯加氢制苯胺耦合反应体系中乙苯的平衡转化率随温度的变化。可见，与硝基苯加氢反应耦合后乙苯的平衡转化率大幅度地提高，并且随着原料中乙苯的摩尔分数降低而增加。当原料乙苯/硝基苯比降低到3时，乙苯和硝基苯的平衡转化率同时达到最大（见图5），继续降低原料乙苯/硝基苯比，则乙苯的平衡转化率不会进一步增加。这是因为根据化学反应计量关系，1mol硝基苯可匹配3mol乙苯。由图2-7还可看出，硝基苯在较低温度下即可完全转化，而无论硝基苯的量多大，乙苯只有在较高温度下平衡转化率才可接近100%。

在温度高于400oC时，乙苯和硝基苯（摩尔比为3）可定量地转化为苯乙烯和苯胺。如果可以找到一个优良的催化剂，则可在适当的条件下将原料乙苯和硝基苯全部转化为苯乙烯和苯胺。该耦合反应体系为微放热（）过程，在能量上也是极为有利的，实际中可望实现自热。

图4 乙苯脱氢与硝基苯(NB)加氢耦合作用：不同原料摩尔比对乙苯转化率的影响（反应压力为0.1MPa）

图5 乙苯脱氢与硝基苯加氢反应的耦合：不同原料摩尔比对乙苯及硝基苯转化率的影响（反应压力为0.1MPa）

四、反应结果比较

乙苯脱氢可以很好地与这二种反应耦合，使反应温度大幅下降，或在给定温度下使乙苯的平衡转化率大幅度提高。其中硝基苯加氢反应耦合则远远优于与其它反应的耦合，可以在400 oC下使乙苯定量地转化为苯乙烯。在能量上，乙苯脱氢和逆水煤气变换为吸热反应，而与硝基苯加氢为放热反应，因此乙苯脱氢与硝基苯加氢反应耦合在能量上更为有利。

五、总结

第8篇：化学工程与化学工艺的关系范文

关键词：安全阀　进口管道　出口管道　配管设计

管道是设备或元件间介质传递的重要部件，是工业产品的神经。管道的设计是工业产品设计中最复杂、最繁琐的部分。石油化工装置是由机、泵、阀和塔、罐、容器等设备组成。按这些设备各自的功能，由管道将它们有机地结合在一起。

一、安全阀进口管道的设计

1.满足安全阀开启流速要求

安全阀按开启高度分类有微启式和全启式及中启式三种开启方式。

1.1微启式安全阀

微启式安全阀指阀瓣的开启高度是阀座内径的1/15~1/20。微启式安全阀的动作特性是比例作用式的。

1.2全启式安全阀

全启式安全阀是指阀瓣的开启高度是阀座内径1/3~1/4。全启式安全阀的动作特性属于两段作用式安全阀。

1.3中启式安全阀

中启式安全阀是指阀瓣的开启高度介于微启式与全启式之间。其动作特性通常相当于安全泄放阀。

对于液压系统上用的安全阀，采用微启式，而对大型石油化工工艺流程中用的安全阀，普遍采用全启式。安全阀的配管，入口管道直径不小于安全阀的入口直径；要求压力容器与泄压阀之间的所有管道和管件通孔的面积应与安全阀入口的面积相同。在一般设计工程中入口隔离阀的最小流道面积选用等于或大于安全阀的入口面积。

2.保证安全阀运行平稳、可靠

影响安全阀可靠运行的主要原因如下。

2.1入口管道的阻力降太大，安全阀产生颤振，安全阀既要满足正常的液流运行，又要防止容器和管道内的压力超压，起到保护作用。一般情况，安全阀设定的开启压力，为正常流程工作压力的1.15倍，排放压力为 1.05~1.15倍的开启压力。回座压力应 ≥0.8倍的开启压力。在国内外标准中均限制了入口管道的阻力降，且要求很严：国内标准 GB/T12241-2005《安全阀一般要求》、HG/T20570.2-95《安全阀的设置和选用》规定：入口管道的阻力降不大于安全阀设定压力（表压）3%。因此在任何情况下，该压力降都不得超过整定压力的3%或最大允许启闭压差的1/3（以两者中的较小值为准）。

结合 API标准，国内标准中的压力降应理解为管道总阻力降，包括：管道摩擦阻力降、管道静压力降、管道速度阻力降。管道摩擦阻力降由两部分组成：一部分是流体在管道内流动，由流体与管壁摩擦而引起的阻力降；另一部分是流体通过管件的变径、变方向的部位和阀门时引起的阻力降。由于管道进出口标高不同而产生的压力降称为管道静压力降。由于管道或系统的进、出口端截面不等使流体流速变化所产生的压差称为速度压力降。若安全阀入口管道的总压力降超过安全阀整定压力的3%，可增大入口管径以降低压力降。

2.2安全阀距离压力波动源太近影响安全阀的正常运行

通常安全阀应安装在受保护的设备或管道附近，这样到泄压装置入口所产生的压力损失会在允许的范围之内。但是，如果压力源处存在着压力波动，且压力的峰值接近于安全阀的整定压力，这时安全阀应安装在远离此压力源且压力较稳定的地方。在HG/T20570.2-95《安全阀的设置和选用》标准中对此有明确规定。

2.3管道应力对安全阀及其相连管道的破坏

核算在工作温度范围内管道是否需要补偿；同时要核算与安全阀入口管道相连的工艺管道热胀冷缩的长度变化。通常运用计算机来计算是否需要补偿，常用的软件为 CAESAR。

二、安全阀出口管道的设计

1.满足安全阀流速要求

由于石油化工流程中输送的介质大都为易燃、易爆、有毒有害、带腐蚀性液体，为防止环境污染。安全阀开启后排放的液体必须严格控制，在国内石油化工行业标准、国外ASME标准中也有相关要求。行业标准HG/T20570.2-95《安全阀的设置和选用》明确规定：安全阀出口管道直径不小于安全阀的出口直径；在ASME 第 VIII卷也有要求：推荐出口隔离阀的最小流道面积应等于或大于泄放阀的出口面积。因此安全阀管道设计时，排放管的通道截面积应不小于安全阀出口截面积。当多台安全阀向一个总管排放时，排放总管的截面积应保证能够接受所有可能同时向其排放的安全阀的总排放量。

2.保证安全阀运行平稳、可靠

2.1背压过大造成安全阀开启压力偏差，流量下降，不稳定性增加。背压是指由排放系统中的压力而在泄压装置出口处产生的压力，分为附加背压和排放背压。背压倾向于减小阀门开启的提升力，还会使安全阀产生颤振和频跳。在常规安全阀（非平衡弹簧承载式安全阀）使用中，附加背压为恒值时，可降低弹簧载荷以补偿附加背压，这时，建议排放背压不应超过允许的超压，当允许的超压为 10%时，排放背压不能超过整定压力的10%。在安全阀出口管道配置时，首先根据工艺流程图所给管径、安全阀的形式和整定压力以及最终管道走向布置，核算背压是否符合规范要求。一般总背压不大于 10%整定压力时选用非平衡弹簧承载式安全阀；总背压大于 10%整定压力，小于50%整定压力时选用平衡波纹式安全阀；当总背压大于5%整定压力时，可选用先导式安全阀。

2.2排放管道中静载荷以及排放时反作用力产生的入口应力。不正确的安全阀排放管道设计会产生应力并传递给安全阀及其入口管道。可通过正确的安装和支撑方式、合适的管道挠度设置来消除应力对系统的破坏。安全阀的排放系统分为开式和闭式两种，计算其应力分别采用不同的方法。

3.安全阀出口介质密闭排放

3.1安全阀出口管朝向向下,意味着安全阀的安装标高必须高于火炬气汇集管的标高，能自泄到排放总管内。

3.2安全阀的排放管道应坡向主管，尽量避免袋型弯，无法避免时，在低点要设易接近的放净阀，对于易凝汽体，在低点设蒸汽伴热管，以免积液。

3.3排放管与主管的连接，应顺介质流向45°角斜接到放空总管顶部，既可以防止总管内的凝液倒入支管，又可降低管路压力降，DN≤40的管子可以90°垂直连接。

3.4安全阀出口管道应妥善支撑，以防泄压时过大弯矩造成管道应力值超过许用应力范围，支撑方法应根据安全阀所在的设备或管道附属构件的具体情况而定。

3.5应防止出现任何可能导致排放管道阻塞的条件，必要时应设置排泄孔，以防止雨、雪、冷凝液等积聚在排放管中。安全阀的排放及疏液应导至安全地点，应特别注意危险介质的排放及疏液。

三、结语

安全阀为石油化工生产装置安全生产保驾护航，职责重大，其进、出口管道的设计关系安全阀能否正常运行。安全阀进、出口管道设计应该是比较复杂的，本文从满足安全阀流速要求，保证安全阀运行平稳、可靠等方面结合国内外相关标准对安全阀管道设计进行阐述，供设计同行以及石油化工生产企业参考。

参考文献

[1]HG/T20570.2-1995 安全阀的设置和选用[S].1996.

[2]王松汉等.石油化工设计手册:第4卷[M].北京:化学工业出版社,2002.

[3]田卉.石油化工装置工艺管道设计探讨[J].化学工程与装备.2008(3).

第9篇：化学工程与化学工艺的关系范文

我校作为工科背景和行业特色鲜明的地方高校，遵循工程教育的教学规律，强化实践教学的地位和作用，围绕专业培养目标和人才培养规格，通过实践教学环节工程化的教学理念，突出专业技能，提高综合素质，夯实工程能力，以提升工科学生工程实践能力为主线培养应用型创新人才。

1．1纵深发展以互利共赢为基础的校企合作关系

我校在实施工程教育改革中以互利共赢为基础，纵深发展校企合作关系，主动服务企业、寻求共识。（1）我校在人才培养过程中以更加开放和积极主动的姿态与企业沟通，通过项目建设论证会、实习对接洽谈会等形式，在培养目标、培养标准、课程体系建设、理论教学改革、教学指导委员会建设等方面，广泛征求企业工程技术骨干的意见，赢得企业的帮助和支持，同时使企业在校企合作中的困难或损失最小化，利益最大化。（2）积极主动参与企业员工培训、新产品和新技术研发，以及在为企业培养工程硕士人才等方面提供支持，增强企业核心竞争力。（3）在学校内部，提高教师工程项目设计、技术服务、科研成果的实际应用价值及产业化前景等在职务聘任与考核中的权重，激发学校服务企业深层内驱力。学校积极主动为企业服务，将以感情维系的校企合作关系发展为校企互利共赢的紧密合作关系［7－8］。

1．2搭建工程技术人才孵化平台

我校以大学生创新竞赛为抓手，以学校大学生科技创新实践基地为依托，搭建工程技术人才的孵化平台。科技创新实践基地依托学校专业学科优势与条件，实验资源共享，以学术研究项目和创新竞赛为载体，开发学生科技创新思维、培养学生科研实践能力，建设学生科技创新团队、展示学生科技创新成果。2010年，学校投资建设了电子技术创新实践基地、石油化工装备创新实践基地、数学建模创新实践基地等4个大学生科技创新实践基地。大学生科技创新实践基地作为学校科技创新体系的重要组成部分，对我校大学生创新精神的培养和实践能力的训练和提高具有示范、带动和辐射作用。我校以科技创新实践基地为平台，将创新竞赛和创新创业训练计划有机结合，积极开展大学生自主性学习和研究性学习，充分发挥了创新实践基地在工程人才培养工作中的重要作用。

1．3提升专业教师工程实践能力

师资水平的高低是人才培养质量优劣的决定性因素。我校以实施“卓越工程师教育培养计划”为契机，加强满足工程教育需要的师资队伍建设，以改善学校师资结构。我校制定了“卓越计划”专业教师工程实践能力提升工程实施方案，优先引进来自企业和科研院所的经验丰富的工程技术人员担任教师，先后聘请多名抚顺石化公司、中国寰球工程公司辽宁分公司的技术总监和总工程师来校授课和讲学。深化拓展工科专业教师工程实践能力提升方式，选送优秀教师参加辽宁省教育厅组织开展的实践能力提升培训，以及选送教师深入企业开展技术攻关和产品研发或挂职锻炼，通过周期性地深入企业开展实践工作，一方面帮助教师积累工程实践经验，另一方面也让教师通过企业实践工作跟踪最新的工程技术需求，实现知识更新。在职称评定方面侧重工科教师工程项目设计、技术服务等方面的考核，引导和吸引工科教师积极参与工程教育改革实践。设立实践教学工作先进个人奖项，每2年进行一次，表彰在实践教学工作中业绩突出的个人。

1．4建设仿真实训中心和演示实习基地

以学校已经建立并良好运行的石油化工仿真实习中心为依托，根据抚顺石化分公司实际生产系统的构成进行系统规划、补充扩建、软件升级，建设能够充分反映抚顺石化分公司生产特点和技术优势的仿真实习中心。校企双方已经达成共识，学校提供场地，企业提供设备，双方建设演示实习基地，包括石化行业典型单元设备、典型生产装置的实物展示、主要生产线的流程图和展板，使学生不仅可以通过仿真系统进行实际操作，还可以通过观测实际的设备和生产装置了解、体验真实的企业生产环境。

1．5建设基于工程实践环境的校内实践教学平台

工程实践环境就是将对学生的教育置于接近生产实际、涵盖企业生产工艺全过程的开发和使用的环境，这是开展工程教育改革的有效形式和条件。我校在校友捐赠的石油化工生产装置的基础上，根据石油石化产业链，分步建设校内实物仿真实习平台，承担工科专业的课程设计、毕业设计（论文）、认识实习、生产实习等教学任务。该实物仿真实习平台按照五大模块设计，涵盖石油开采、运输、炼制、化工、裂解和精细加工等生产工艺过程，包括19个主要生产单元过程，涉及我校石油工程、油气储运工程、化学工程与工艺、应用化学、高分子材料与工程等主干专业5个，涵盖了过程装备与控制工程、安全工程、给水排水工程、环境工程、工程管理等相关专业21个。我校根据“统筹规划、分步实施”的思路，采用“以主干专业为主、吸纳相关专业共同申请立项，学校论证审批，有关学院共同实施”的建设方式，搭建每个设计模块的实物仿真实习平台。该平台的建设有助于学生全面了解石油石化的主要生产工艺流程，突出了石油石化的行业特色，增强了实践教学的实效性，同时也为学生进入企业学习、提前熟悉石油化工职业环境奠定了基础。

2进一步提升工科学生工程实践能力的措施

2．1以资源共享课程建设为抓手提高工程特色课程建设水平

以资源共享课程建设为抓手建设高水平工程特色课程，是培养工科学生工程实践能力的重要途径，是辐射工程教育成果的重要方式。推进工程特色课程建设要做到以下几点：首先需要聘请行业领域具有丰富工程实践经验的技术总监担任课程的主讲教师，承担核心工艺及实践环节的教学任务，与专业教师共同构建以工作过程为导向的课程体系，共同承担教学任务，及时补充与企业发展相协调、与岗位需求相一致的新知识、新技术、新工艺和新方法，并把企业理念、企业文化、企业管理融入到教学内容之中，使课程更具针对性、实用性和前瞻性，更具有企业个性和职业特色。第二，根据主流生产工艺的发展水平设计趋于生产实际的实践环节，将理论与实践有机结合，培养学生综合素质与实践能力。第三，改革课程考核方式，增加对实践环节的考核力度，引入工程实践案例分析，从根本上促进师生改变学习工程课程的思维方式和习惯，培养学生的工程实践意识。第四，积极与行业企业合作开发与生产实际紧密结合的工程特色课程教材和实训指导书，共同开发教学软件和编制生产工艺培训系列手册，紧密加强校企教师合作关系。

2．2以校企共建二级学院为平台构建校企协同创新

工程人才培养模式校企以“人才共育、过程共管、成果共享、责任共担”为合作原则共建二级学院，是校企共同探索协同创新机制、提升高校工程实践能力及社会服务能力的重要尝试。首先，成立由高校副校长、教务处、学生处、人事处、专业带头人以及企业高级主管和工程技术人员组成的学院管理组织机构，全面指导学院建设，明确合作双方在办学中的权责利。第二，校企共建实验室、实习实训中心、师资队伍以及满足学生和企业员工学习需要的场地及相关后勤服务设施等，满足学校师生和企业员工培训需求。第三，企业参与人才培养的顶层设计，参与专业建设和课程改革，利用企业实验条件开展教师实践技能培训、指导学生职业资质培训，充分发挥企业在工程教育中的作用。第四，高校全额资助企业优秀员工攻读硕士学位，选派优秀教师为企业员工开展培训，帮助企业员工在各级专业技能大赛中获得好成绩，使企业员工受益。第五，教学过程中将企业的工程培训模式和理念与课堂教学相结合，以企业生产实际作为教学模型和典型案例，利用企业和学校双方面师资开展教学和培训工作。校企合作共建二级学院，有利于充分调动双方积极性，在互助共赢的基础上发展紧密的合作关系［9－12］。

2．3以工程实践教育中心为平台推进区域实践教学资源共享

工程实践教育中心是开展工程实践能力培养的重要依托，要求高校充分利用企事业单位真实的工程环境，组织现场授课，学习新技术、新装备，组织实训实习，以企业文化和工程环境培养工程技术人才。教育部等23个部门在2012年联合批准626家企事业单位与194所高校共建国家级工程实践教育中心，多单位协同推进工程实践教育中心建设，需要集中精力和财力加强区域性实践平台建设，推进区域实践教学资源共享。首先是共享工程环境，工程实践教育中心提供场地和设备面向合作高校开放，接纳相关专业学生实习实训；其次是共享管理运行模式，以成熟的工程实践教育中心为基础，接纳同区域高校相关专业的实践教学工作，扩大优质实践教育资源的受益面和社会影响力，逐渐树立区域性工程实践教育中心品牌地位［13－14］。

2．4以校园职业文化建设为抓手引领工科学生全面发展

良好的校园职业文化对于培养工科学生工程实践能力具有导向、凝聚和教育多种功能，有利于促进工科学生的全面发展，因此必须加强校园职业文化建设：首先是将学校的行业特色和企业的职业特点紧密结合，将企业的敬业精神、创新精神、竞争意识融入到人才培养之中，逐渐形成学校育人的品牌效应。我校立足于石油化工行业培养工程技术人才，在长期教育实践中将校园文化建设与行业企业发展相结合，凝练了雷锋精神“五个一”：“一颗钉”的爱岗敬业精神、“一滴水”的团结协作精神、“一团火”的无私奉献精神、“一块砖”的普通劳动者精神、“一片叶”的感恩反哺精神，培养学生热爱石油工业、献身石油工业，体现了学校的办学特色。第二，以大学生创新创业训练为基础，开展多层次科技竞赛活动，培养学生的专业技能和实践动手能力。第三，定期邀请知名企业高级主管、工程技术人员来校做报告、召开项目建设论证会、指导学生实训实习，选派专业骨干教师和优秀学生到企业定岗实习，促进校园活动文化与企业活动文化有机融通。第四，注重营造良好的校园职业氛围，设置企业宣传栏，全面报道知名校友、优秀企业家以及行业领军企业的发展动态，企业用人需求情况，在校园营造浓郁的职业氛围。

3结束语