石油加工工艺学与化学工程论文

2022-04-30

摘要结合滨州学院培养应用型人才的定位及周边地区经济发展,以石油炼制课程为例,重点介绍本课程在教学内容、教学方法上的一些有益尝试,以期提高教学质量和学生素质,达到培养合格的应用型人才。今天小编为大家精心挑选了关于《石油加工工艺学与化学工程论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

石油加工工艺学与化学工程论文 篇1:

石油化工工艺学教学改革与探索

摘要:石油化工工艺学是化学工程与工艺专业主干专业课程之一。本文从强化课堂教学、加强实践教学、培养工程思维能力和改革教学模块等方面对石油化工工艺学的教学改革进行了探索。

关键词:石油化工工艺;教学改革;实践教学

一、引言

《石油化工工艺学》是继基础课和专业基础课之后,化学工程与工艺专业主干专业课程之一。其主要任务是从石油化工生产工艺角度出发,运用化工过程的基本原理,阐明石油化工工艺的基本概念和基本理论,介绍典型工艺的生产方法与工艺原理、典型流程与关键设备、工艺条件与节能降耗分析。与化工专业其他课程相比,该课程具有明显的特殊性:综合性强,知识点多;课程内容广泛,新工艺多;应用性强,理论与实际紧密结合。所以刚刚完成基础课和专业基础课学习、缺乏工程概念和实践经验的大学生,要面对以原油蒸馏、催化裂解、催化重整等工业化装置为研究对象的非理想的、动态的、复杂多样的生产实际问题,以及大量的新概念、新工艺等,会感到无所适从,甚至厌烦、畏惧。目前,《石油化工工艺学》仍以课堂教学为主。虽有少学时的实践教学,但企业从确保生产稳定、安全等方面考虑,不允许实习学生动手操作。另外,传统的“一块黑板,一支粉笔”的教学方法根本不能让学生对复杂的实际工艺过程真正理解、掌握,更不要说现场实际控制操作了。所以该课程教学效果较差,急需改革。针对该课程的特点及教学现状,为了确保教学质量,提高教学效果,我们进行了教学改革探索。

二、强化课堂教学

《石油化工工艺学》以课堂教学为主。为了提高教学质量,培养学生兴趣和学习的积极性、主动性,更好地实现理论与实践的有机结合,首先应以教学手段的改革强化课堂教学。一方面引入了多媒体教学手段,借助多媒体的声光交互、动静结合的特点给学生全新的视觉感受,极大地提高学生的学习兴趣;以图片、声像资料和动画方式展示一些设备和生产工艺流程,解释一些抽象的原理,展现一些复杂工艺流程中单元操作的实现过程等,直观、形象,能帮助学生深入理解、开阔视野、增加兴趣,使其在有限的时间内容易接受,实现了高效且良好的教学效果[1]。另一方面应借助学校开通的网络教学平台,丰富课堂教学内容,在教学过程中根据需要及时地向学生介绍最新工艺、与课程相关的国内外研究动态、企业生产现状等,并对社会行业发展和人材结构需求等信息进行传递。除此之外,网络教学平台还可以实现师生的互动,使老师及时了解学生的困惑和对课程的掌握情况,以便课堂教学中有的放矢。这些教学手段的实施都大大地提高了教学质量和教学效果。其次以教学方法的改革强化课堂教学。传统的“满堂灌”教学方法,已无法满足要求,需要采用多种教学方法并用。譬如启发引导式[2]、讨论式、情境教学式[3]、工程案例式[4,5]等。该方法既能增加师生之间的教学互动,又能激发学生的好奇心、学习兴趣和求知、探索精神;既培养学生将基础理论应用到专业课中的学习方法,又提高学生对实际问题的综合分析能力和解决能力。这些教学方法的改革活跃了课堂氛围,实现了师生的共同参与,改善了教学效果,提高了教学质量。

三、加强实践教学

石油加工过程错综复杂。虽然课堂教学中运用多种教学方法,既注重了知识的交叉和融合,又注重了知识领域的拓宽和工程案例的结合,但是学生没有实践经验,缺乏综合分析的能力和将理论知识应用到实际工程问题的意识,所以必须加强实践教学环节。认识实习、专业综合实验、顶岗实习等多种实践类教学手段,不仅仅是理论教学的补充和完善,更是学生实践能力培养与训练的重要教学环节。首先使学生通过认识实习对石油化工工艺主要工艺的生产有一定的概念和认识,然后通过课堂教学,在具备“必须、够用”理论知识的基础上,通过专业综合实验、顶岗实习等实践环节,循序渐进的分层实训,使学生逐步将石油化工工艺关键理论与生产实际融为一体,这不仅为操作技能的训练和形成提供了强有力的支撑,而且建立了工程意识、理论与实践相结合的意识,具备了在实践中学习的能力、综合应用知识分析和解决实际问题的能力以及人际交往与团队协作精神[6]。

四、培养工程思维能力

尽管先修课程如《化工原理》等已引入“工程”概念,且在教学中从教学方法、手段、实践等多个环节也引导学生建立工程意识,但还需要学生进一步在实践中自己主动的、习惯性的去强化工程意识,培养工程思维能力。譬如,学生自编工艺[7],让学生自选课题,用分析与综合的方法根据工程实际生产编制工艺并组织讨论;请实习基地的外聘企业专家定期进入学校,走上讲台,开设应用技术讲座、工程案例分析;学生自制剪辑并配有录音的工厂装置图片、工艺图片,以及一些现场教学录像;老师和学生走进企业,现场教学;深入车间,顶岗实习等,这些都可以在实践中培养并强化工程意识,使学生逐渐地学会从工程观念的角度考虑每一个生产环节,配置合理的流程,实现生产的最优化。

五、改革教学模块

根据专业、课程特点和教学目标,整个教学过程由原来的“满堂灌”和专业实验两个模块改为五个模块:认识实习模块、理论教学模块、专业综合实验模块、现场教学模块和顶岗实习模块。认识实习模块使学生近距离接触生产流程、设备等,建立感官认识和概念,并产生好奇、兴趣和探索的欲望;理论教学模块是指学生学习理论知识,并在老师的引导下应用理论知识去分析工程中的实际问题,结合企业的装置图片、讲解和现场教学录像等建立工程观念、分析并解决实际问题;专业综合实验模块是指学生可以自由选题,根据认识实习和理论教学所掌握的知识,通过分析和综合考虑自编工艺,在指导教师的指导下独立完成。这不仅使学生获得了学有所用的成就感,而且培养了学生综合思维能力、动手能力和分析解决实际问题的能力;现场教学模块既使学生巩固了理论知识,又系统化的深入认识了工艺流程、设备等,还强化了学生的工程观念及综合分析能力;顶岗实习模块则是针对生产实际中的某个工段或车间进行更深入和细致的学习与研究,包括流程、设备、操作条件的调试、简单故障的排除等,最终实现理论和实践的统一,并使学生能应用工程观念、理论知识去综合分析和解决实际生产问题,具备一定的动手操作技能和排除故障的能力。

通过这些模块的训练和学习,毕业后的学生不仅具有扎实的专业理论知识,且具有一定的现场操作技能和水准,缩短了工作后的“再教育”过程,基本可以实现“零距离”上岗。

六、结语

总之,改革后的《石油化工工艺学》课程,在五大教学模块中通过分层教学、强化课堂教学、加强实践教学训练、培养工程思维能力,不仅确保了教学质量,取得了良好的教学效果,而且还有效地提高了学生综合运用理论知识分析、解决实际问题的能力,基本实现“零距离”上岗。

参考文献:

[1]温得英.多媒体课件教学的利与弊[J].信息与教学探索,2008,(9):164-165.

[2]王虹,李翠清,靳海波,等.基于工程素质教育的石油加工工艺学课程改革与实践[J].化工高等教育,2010,27(4):47-49.

[3]田伟军.情境教学法在煤化工工艺课程中的应用[J].考试周刊,2009,(4):179-180.

[4]罗学海,王晓梅.工程案例教学法在工科课堂中的应用探讨[J].湖北成人教育学院学报,2007,13(5):98-99.

[5]贾绍义,夏清,吴松海,等.工程案例教学法在化工原理课程教学中的应用[J].化工高等教育,2010,(3):78-81,96.

[6]王要令,赵振新,马步伟.《煤化工工艺学》课程教学改革探索[J].科技信息,2010,(22):2.

[7]王健祥.《有机化工工艺学》课程教学初探[J].泰州职业技术学校学报,2002,2(3):54-56.

基金项目:河南省教育科学“十二五”规划2011年度课题([2011]-JKGHAD-0333)

作者简介:王要令(1979-),女,讲师,硕士,研究方向:能源化工及绿色催化。

作者:王要令

石油加工工艺学与化学工程论文 篇2:

基于应用型人才培养的石油炼制课程教学方法研究与实践

摘 要 结合滨州学院培养应用型人才的定位及周边地区经济发展,以石油炼制课程为例,重点介绍本课程在教学内容、教学方法上的一些有益尝试,以期提高教学质量和学生素质,达到培养合格的应用型人才。

关键词 应用型人才;石油炼制;教学方法

1 前言

截至2014年底,我国高校在校学生数接近2500万人,我国高等教育已经大众化并且进入规模相对稳定的发展新时期[1-2]。因此,高等教育培养人才的定位逐渐由培养精英人才转变为培养应用型人才。但在高校课程设计中,还没有形成很好的适应应用型人才培养的课程体系[3],这点在石油炼制课程体系中也具有共性。

石油化工行业作为国家经济建设的六大支柱产业,与国家经济、人们的生活密切相关。石油炼制工业是石油化工工业的重要组成部分,其主要是将原油加工成各种润滑剂、燃料油、蜡、沥青和化工原料(轻烃、有机合成原料、石脑油等),在石油工业中起着承上启下的作用。随着社会经济的发展,对掌握石油加工专业技术人才的需求也越来越多。该课程使学生从石油及其产品的化学组成、性质和对石油产品的质量要求出发,通过各生产工艺以及工艺中涉及的装置,结合生产实践来分析石油加工过程中的问题,为今后从事相关工业生产、工程设计及科研开发等工作奠定基础。

滨州学院石油炼制课程在课程体系、教学方法等各方面取得较大的进步,然而随着我国高等教育大众化的来临,学校人才培养定位发生改变以及石油炼制科学技术的飞速发展,这就要求石油炼制课程知识体系与时俱进,适应社会发展需要,及时做出相应的改革,并应用于石油加工工程实践[4-6]。而且该课程是典型的工科课程,教学过程中也出现了“水土不服”的问题,主要体现在教学上没有突出工程实践、与行业及地方经济建设脱节等,不利于人才培养质量的提高和适应社会经济发展的需要。因此,对教学内容、教学方法进行改革已经迫在眉睫。

2 教学内容贴近生活

石油加工得到的产品不仅仅是大家所熟悉的汽油、柴油等燃料,还有应用于农作物生长需要的化肥,杀虫的农药;人们生活的衣、食、住、行及卫生、医疗、文化、娱乐,都离不开石油产品。

石油炼制课程主要内容包括三部分内容,一是石油及产品的化学组成及物理性质;二是石油产品的质量要求;三是原油评价以及石油加工过程的基本原理、工艺流程等。在给学生讲解过程中一定要将三者有机结合起来。本课程设计教学过程中将三者做图1中的有机关联。

从图1中可以看出三者之间的关系,石油及其产品的性质主要讲解原油的元素、馏分组成及物理性质,这些都是用来评价石油产品是否合格的。如何将这些理论的东西与实际生活结合呢?如开车的人经常会遇到的一个问题:汽车在不同加油站加了同样体积的油,但是跑的公里数却有较大区别,这是为什么?这时候就可以由石油产品的物理性质中热值的问题进行讲解,然后讲解如何加工才可以达到石油标准。这样既贴近了生活,又将整个知识体系链接起来。

3 教学内容结合实践

滨州学院目前的培养目标是面向行业和生产一线培养高级应用型的人才,除了具有扎实的理论基础,还要具有较强的实践能力。由于石油炼制工程课程研究的对象——石油是组成极为复杂的混合物,传统的化学和化工的基本原理虽然适用于石油炼制工程,但是在处理具体问题时需要考虑的因素非常多,要求学生调动多方面的理论知识和实践知识对问题进行分析[7]。在授课过程中必须强调一线生产实践与理论相结合,充分利用实践性教学环节,尤其是认识实习、工业见习等,此类教学活动有利于学生掌握有关专业技能并贯通有关专业知识。

结合实践一定要结合当地石化企业具体情况。如在原油的脱盐脱水工艺中,课本上介绍的是二级脱盐脱水,但是当地地炼企业由于原油原料问题,采用的是三级脱盐脱水;地炼企业在原油脱盐脱水过程中,影响其效果的因素之一是破乳剂的用量及种类,在介绍这个问题时要向学生介绍周边企业选择的破乳剂企业有哪些,并结合部分精细化工内容进行介绍,这样学生在工作中才可以有的放矢。

再如在介绍原油的热加工过程中重点介绍延迟焦化即可,因为学生就业企业基本采用延迟焦化,其他工艺应用较少。另外,在教学原油的常减压、催化裂化等过程中,也一定要在介绍这些设备原理、工艺时结合周边企业具体工艺。

4 教学内容结合国内外现状

石油产业从大的角度说在国家经济发展中占有举足轻重的地位,关系到国家的战略安全;从小的方面说关系到每个人的衣食住行,现代化工产品的80%的原料来源于石化行业,三烯、三苯、一炔等重要的化工原料均来源于石化行业。因此,这样一个与大家息息相关的行业,在给学生讲解相关专业知识过程中一定要结合国内外的现状。例如:2014年底至2015年底这段时间,国际原油价格的下降对各大炼油企业的冲击;2014年开始执行的最新《GB 17930-2013 车用汽油》标准较原标准在硫含量要求上有了较大变化;原来的天气预报会播报大雾天气,变成如今的雾霾天气;近年来城市的汽车越来越多,排放的汽车尾气是构成雾霾的一个因素[8];等等。

将这些国内外现状与课程紧密结合,不单单能提高学生学习的兴趣,更重要的是能将书本上的知识真正与实际生产生活相结合,让学生感觉学有所用。

5 教学内容紧跟学科前沿

科技进步极大地促进了炼油工业的发展,新材料和新技术在炼厂中得到越来越多的应用[6]。然而,由于教材的出版需要较长周期,难以兼顾最新的科技成果、反映炼油技术的最新进展,因此在教学过程中不能局限于教材内容,还要引入最新的国内外研究成果。

首先,针对我国加工原油大部分依靠进口尤其是地炼企业,这些原油重质化、劣质特点突出。

其次,这类原油往往属于高硫、高酸值难于加工原油,因此在课程内容设计中一定要突出重质油如何加工改质的内容;随着人们对环境保护意识的逐渐增强,清洁能源技术也越来越被重视,因此一定要讲解国内外清洁燃料生产技术的最新进展(催化选择性脱硫技术、增产丙烯和芳烃计算、天然气制合成油技术、离子液体烷基化技术、超临界技术等)[9]。在课程中引入学科前沿内容,有利于激发学生学习热情,开拓视野。

最后,针对信息化技术、自动化控制技术在工业生产中的应用,教学中要补充有关自动控制、软件模拟计算等内容。

6 结语

作为一所培养应用型人才的高校,在课程设置上一定要突出学生实践能力的培养,因此在满足基本的理论知识教学基础上,课程内容一定要“接地气”,一定要贴近生产、生活。上述这些有益的教学改革尝试在滨州学院相关专业实施以来,得到学生的广泛认可,收到良好的效果,学生的就业率以及到企业适应岗位的能力一直在不同专业中名列前茅。■

参考文献

[1]李立国.中国高等教育大众化发展模式的转变[J].清华大学教育研究,2014,35(1):17-27.

[2]叶莎莎,翟帆.高等教育要重视教育质量和提高人才素质[N].中国教育报,2005-03-11(2).

[3]张士献.地方本科院校职业教育课程的构建:以山东省德州学院为例[J].高教论坛,2011,3(3):80-82.

[4]朱静,李素君,傅承碧,等.化学工程与工艺专业石油加工工艺学课程改革[J].化工时刊,2014,28(10):47-49.

[5]丁丽芹,张君涛,梁生荣.提高《石油炼制工程》课程教学质量的探讨[J].中国科技信息,2012(6):134.

[6]王豪,吴雁,陈明燕,等.石油炼制工程课程教学改革与实践[J].化工高等教育,2014(3):32-35.

[7]张海燕,石海信,郑韵英,等.结合大学生特点谈MS-EEPO在大学理工科教学中的应用:以石油炼制工程为例[J].钦州学院学报,2013,28(5):69-72.

[8]庄国顺.汽车尾气才是雾霾的罪魁祸首[N].文汇报,2014-01-10.

[9]李雪静.世界炼油工业发展新动向及我国的对策[J].中外能源,2013,18(12):18-24.

作者:李跃金 贾冬梅 商希礼

石油加工工艺学与化学工程论文 篇3:

基于石化企业需求的《油品化学》课程探索与实践

摘要:通过对石油石化和石油精细化工企业的问卷调查和实地走访,明确了企业生产技术人员对油品化学相关知识的需求,并以此为依据設计了《油品化学》课程。课程以油品化学、油品添加剂和油品分析实验三个模块构成知识体系,全面覆盖了油品及油品添加剂的化学组成、性能指标、测试方法及应用等方面知识。通过实践应用证明,该课程能够有效提高学生对油品化学知识掌握的广度和完整性,并得到充分的实验实践技能训练,可以充分满足企业对掌握油品化学知识的石油化工高级人才的需求。

关键词:企业需求油品化学课程体系

1.前言

《油品化学》是研究各类石油产品的化学特性、性能指标、质量要求、规格用途以及相关油品添加剂的分类、作用机理、化学组成、结构、使用性能及应用的学科。近年来,传统的“汽、柴、煤、渣、焦”等大宗石油产品的质量标准日趋提高,环保标准日趋严格,同时因原油价格与国际市场接轨造成石化产品利润率下降,直接推动了我国石油石化企业的转型升级。一方面采用新工艺提高油品质量,一方面扩张以润滑油为代表的专用型、精细化、高附加值石油产品的生产规模。这种转型升级,也同步带动了大量生产石油产品添加剂的精细化工企业的快速发展。因此,无论是石油炼制、石油化工还是石油精细化工企业,其技术人员和生产人员,对油品化学相关知识的需求都日益迫切。

但是,从目前各石油类高校所开设的石油石化类课程的情况看,尚没有专门的油品化学课程。相关的知识分散在《石油化学》、《石油炼制工程》、《油品添加剂及应用》等多门课程中,未能贯穿起来形成知识链,导致学生的学习出现“只见树木,不见森林”的情况。并且这些课程中有的还属于选修课,如果学生未选,就无法形成完整的知识体系。此外,由于油品质量指标众多,测试所需仪器设备数量大,价格高,因此大部分石油类院校并未配套开设油品分析实验课程或仅根据现有条件泛泛开设几个实验,不能充分锻炼学生的实际操作能力,也满足不了企业需求。

2.石化企业需求调研

石油石化产业是东营市经济发展的主导产业,目前已经成为全国石化产业最为集中的区域之一。为深入了解企业对油品化学知识体系和内容的需求,我们设计了调查问卷,进行了实地走访和问卷调查。调查共涉及24家企业,其中石油炼制、石油化工企业包括中国石化齐鲁石化分公司、山东胜利石化有限公司等大型国企,也包括山东海科化工集团有限公司、正和集团股份有限公司、山东万通石油化工集团有限公司等全国石化五十强民企;石油精细化工企业包括万华化学集团股份有限公司、山东石大胜华化工股份有限公司、山东胜利化工集团有限责任公司等大型企业。同时,也对近三年来我系在石油石化企业就业的毕业生进行了调查,包括管理岗位、技术岗位和生产岗位。共回收企业调查表76份,其中石油炼制、石油化工企业52份,石油精细化工企业24份;毕业生调查表192份。

在调查问卷中,调查了《石油化学》、《石油炼制工程》、《油品化学》、《天然气及轻烃化学》、《石油化工工艺学》五门石油石化类核心课程的需求情况和课程内容需求情况。从调查结果看,以石油炼制为主业的企业,需求度排名前三位的课程为《石油炼制工程》、《油品化学》和《石油化学》。分别达到了100%、92.3%和84.6%;而石油精细化工企业,对《油品化学》课程的需求度达到了83.3%。对毕业生调查的情况来看,无论在石油石化企业还是在石油精细化工企业中就职,认为有必要开设《油品化学》课程的毕业生达到了78.1%。调查结果直接印证了《油品化学》课程开设的必要性和迫切性。

3.《油品化学》课程体系、课程内容、教学方式设计

重新设计的《油品化学》共计64学时,包括三个模块:油品化学、油品添加剂和油品分析实验。其中油品化学24课时;油品添加剂12课时;油品分析实验28课时。开课学期为第6学期,与《石油炼制工程》并行开设,其前导课程为《石油化学》。

油品化学模块共分三章,第一章为绪论,简述石油加工与油品调合的基础知识,共2课时;第二章为油品的性能指标及意义,介绍了油品的蒸发性、燃烧性、流动性、润滑性、低温性能、安定性、腐蚀性等十类相关性能,共计6课时;第三章为重点内容,按石油产品的类型,讲述汽油、航煤、柴油、石油焦、石蜡、沥青、润滑油等油品的规格、用途、质量指标与要求、化学组成与质量指标的关系以及测试方法,共计16课时。

油品添加剂部分共计12课时,比较详细地讨论了清净分散剂、抗氧抗腐剂、极压抗磨剂、防锈剂、降凝剂、抗爆剂、金属钝化剂、十六烷值改进剂等十四类油品添加剂的作用机理、化学组成、结构、使用性能及应用。

油品分析实验部分共24课时,设置9个必修实验和3个选修实验项目。内容包括水溶性酸碱及酸值、馏程、低温性能、水分含量、闪点、粘度和粘温性能、密度和色度、铜片腐蚀、硫含量、氧化安定性、残炭和灰分等十五个油品质量指标的测定。同时通过配套的讲座,对油品测试样品的取样、前处理方法等相关知识也一并涉及。

在教学方式上,一是采取理论与实验结合的方式,在讲授到油品化学模块第三章时开设实验,并将实验项目与理论内容同步以使学生可以学以致用;二是多课程联动,在《石油炼制工程》中贯穿如何从工艺上控制油品质量,在《精细化工专业实验》中配套油品添加剂的合成和性能测试实验项目,从而加深学生对知识的理解和掌握。

4.课程特色和运行实践效果

新的《油品化学》课程具备以下特色:

(1)将分散于多门课程的油品化学知识进行了重新整合,不仅避免了教学内容的重复,而且形成了完整的体系,衔接更加紧密,有助于学生从总体上把握油品化学知识的脉络,符合知识掌握规律和教育教学规律。

(2)实验课时占到了总课时的44%,符合“理论够用,注重实践”的课程原则,能够使学生掌握理论的同时得到充分的实验实践技能训练,为培养应用型、技能型人才打下坚实基础。

(3)课程充分突出了实用性。在理论内容的选取上充分听取了企业生产技术人员的意见并聘请有经验的工程师直接参与设计;实验项目的选择上也完全依照企业产品质量检验的必检项目设置,高度贴合石化企业生产对油品化学知识技能的实际需要。

目前,《油品化学》课程已在应用化学、化学工程与工艺两个本科专业和应用化工技术专科专业的三届学生中进行了运行实践。通过对用人企业和毕业学生的追踪回访我们发现,通过整合贯穿,学生对油品化学知识体系有了明晰和整体的认识,学习兴趣、学习效率、知识的深度与广度、应用能力等方面均有明显的提高。而对各类石油产品化学特性和性能指标的熟悉,也大大提高了学习《石油炼制工程》课程的效果。这种课程体系设置,也得到了用工企业的一致认可,为企业大大节省了培训时间和培训工作量,极大提升了我院毕业生的企业认可度,收到了“双赢”的效果。

作者:徐鸣 于颖敏 张春晓

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