应用化学化工工艺学课程设计 甲醇生产工程设计图纸

2024-09-22

应用化学化工工艺学课程设计 甲醇生产工程设计图纸(精选5篇)

应用化学化工工艺学课程设计 甲醇生产工程设计图纸 第1篇

氧蒸汽原煤蒸汽硫回收冷却水系统去净化水污水处理

GSP气化工艺流程

蒸汽网脱硫系统脱盐水火炬水煤气锅炉补给水脱盐水脱硫脱碳系统

变换工艺流程

甲醇合成硫回收燃气热回收 NHD脱硫脱碳工艺流程

造粒

硫回收工艺流程

新鲜气蒸汽弛放气

合成工艺流程

二甲醚

精馏工艺流程

入塔气新鲜气弛放气出分离器气体循环气粗甲醇出塔气

2、甲醇合成塔结构示意图

1、合成物料流程图

变换脱硫脱碳预变换水解脱硫脱硫脱碳

1水煤气 ;2预变换气;3变换气;4调节CO浓度后的变换气;5水解气; 6发电水解气;7调节变换气CO浓度的水解气;8新鲜气;9燃气发电气

变换净化物料流程

应用化学化工工艺学课程设计 甲醇生产工程设计图纸 第2篇

“十二五”能源发展规划指出:能源资源竞争日趋激烈, 发展中国家能源消费需求不断增加, 但能源输出国加强能源控制, 促使我国等能源消费大国的能源危机, 同时环境因素、政治因素、经济因素的影响也导致能源战略发展明显变化。我国能源主要以煤炭为主, 要发展高效、低耗的现代煤化工, 加大国内能源资源勘探力度, 优化开发常规化石能源, 着力发展和开发洁净新能源, 以其为原料生产一系列化工产品。甲醇作为重要的化工原料, 在煤化工行业、天然气转化工艺中有着举足轻重的地位。应用化工技术专业设置《甲醇生产技术》课程是企业建设和发展的需要。

二、《甲醇生产技术》课程设置

目前甲醇工业生产方法主要是:CO+2H2=CH3OH CO2+3H2=CH3OH+H2O, 生产原料主要有煤炭、天然气、焦炉气等, 其中煤基甲醇工艺项目的生产比例接近60%, 天然气制备工艺项目的比例接近20%左右。甲醇产能区域分布中30%以上在西北, 因此宁夏周边地区职业院校的应化专业基本都设置该课程作为专业核心课程。

我院应用化工技术专业人才培养方案中《甲醇生产技术》课程设置在第五学期。前期课程中《化工识图》是以甲醇厂低温甲醇洗工艺流程中相关设备图、流程图、管道仪表图为载体进行授课;《煤炭气化生产技术》课程主要介绍各种煤炭气化方法以及气化岗位操作规程。上述两部分涉及到煤基甲醇项目工艺中造气工段与净化工段, 学生在上述学习基础上学习煤基甲醇工艺的难度明显降低。另外, 《甲醇生产技术》课程内容中融合了化工仿真软件操作和相关化工生产岗位的安全及操作要求, 对课程后期进行考证强化和顶岗实习奠定良好的技能基础和环境平台。

三、《甲醇生产技术》课程设计

《甲醇生产技术》课程设计原则首先是服务甲醇生产等相关企业。以甲醇企业的岗位职业要求作为课程教学的重点, 通过“走下去、请进来”的方式调研企业岗位的职业要求, 将其转换成课程教学目标, 并结合已有教学条件对课程教学内容进行重整优化, 获得具备典型、实用、可操作等特点的教学过程。

《甲醇生产技术》课程教学内容的选取要实现典型、实用和可操作的特点。课程教学内容不仅包含甲醇生产工艺中各种生产原理及方法, 也需要化工生产企业的安全操作知识、岗位技能、岗位素养等相关资料。目前出版的教材不能完全满足教学要求, 为此, 笔者自编了《甲醇生产技术》校本教材。该教材有效的将甲醇生产的理论知识和技能操作进行结合, 适合高职学生以及甲醇企业相关岗位人员的学习和培训。目前, 第二版校本教材主要内容包括天然气制备甲醇工艺中的转化工艺路线分析、净化工艺路线分析、甲醇合成工艺路线分析和粗甲醇精制工艺路线分析四个项目, 同时还介绍煤基甲醇工艺中的煤炭气化工艺、煤气净化工艺、甲醇合成工艺和粗甲醇精制工艺四个拓展项目。在课程教学过程中, 以天然气制备甲醇工艺为引导项目A, 煤基甲醇项目作为独立学习项目B。A线项目与B线项目同是介绍甲醇生产工艺, 但原料不同, 工艺路线不同。以天然气制备甲醇工艺作为A线项目, 利用相对简单的生产工艺引导学生学习大型工艺, 培养学生养成正确、有效的学习方法, 建立学生学习的信心;以煤基甲醇生产工艺作为B线项目, 在相同生产目标下, 其工艺流程更加复杂, 对学习者的要求更高。让学生合作完成复杂工艺的分析, 既能检验学生在工艺流程分析、理论知识应用等专业能力方面的掌握水平, 同时也为学生进一步提高合作、自我展示等社会能力提供平台。

《甲醇生产技术》课程的教学效果不仅与课程设计有关, 了解授课对象的学习特点也至关重要。《甲醇生产技术》课程开设在第五学期, 学生即将走入工作岗位, 学习状态、心理状态与刚进校不同, 首先, 学生的学习状态有以下特点: (1) 学生经过两年的学习具备一定的知识和技能; (2) 学生已经初步形成自我的学习方法; (3) 学生在学习能力上呈现层次化趋势。为此《甲醇生产技术》课程的教学中应该注重引导、培养和层次教学, 尽可能根据学生所需进行解惑。其次, 学生即将毕业, 心理上会不舍、会茫然、会恐慌, 要让学生主动学习, 需要了解学生心中所想, 解决学生心中所急, 帮助学生明确学习优势, 促进学生的学习动力。因此, 课程中无论是A线项目还是B线项目, 都应该充分考虑学生的学习能力和学习特点, 因材施教才能够事半功倍。目前, 在《甲醇生产技术》课程的项目实施过程中为实现学生以兴趣促动力, 自主自发、循序渐进的学习过程, 每个项目都设计了四个任务, 首先以鲜活、直观的图片、动画、视频等载体将学生引入到任务一中, 学生在观看过程中会思考、讨论, 一些简单、有趣的问题被学生自己解决, 由此引发的其他问题则促使学生自主学习第二个任务, 即主动分析甲醇生产岗位的目的、方法原理和工艺条件, 通过前两个任务的知识积累, 学生顺利进入甲醇生产岗位流程的分析任务中。该任务是学生将所学知识进行应用, 理论与实践相结合的关键任务。最后通过仿真工艺软件, 将学生大脑中的知识、技能借助手上的软件进行模拟操作, 用实践过程来检验理论的正确性。通过四个任务的训练, 学生不仅掌握各工段生产原理, 工艺条件的影响, 更能够对相关岗位流程进行分析和模拟操作。四个项目之间极强的前后顺序和相似的实施过程, 使学生学习目标明确;知识与技能的良好衔接, 使学生深刻体会到知识的作用, 无形中增强了学习的动力。

四、《甲醇生产技术》课程考核方案

《甲醇生产技术》课程在不断的教学改革中, 课程的考核方式也不断的改进。目前, 课程主要采用过程考核, 注重对学生各项能力的综合考评。考核项目主要包括:项目分析过程考核, 该项考核主要考核学生对专业知识的掌握, 个人的方法能力的和社会能力;项目操作过程考核, 主要考核学生对理论知识的应用能力, 对甲醇生产岗位流程的操作能力, 事故分析和处理能力;综合项目考核, 主要是考核学生独立的学习能力、专业提升能力及协作等社会能力。

五、《甲醇生产技术》课程教学效果及改进

《甲醇生产技术》工学结合课程实施以来, 得到学生的普遍认可。但是课程在教学过程中仍有一些问题需要不断进行研究解决。例如:学生学习能力参差不齐, 教学设计虽有层次性, 但无法配合每一个学生的学习进度;考核方案虽重在过程考核, 但想要设计出全面考量学生能力的考核方案则仍需改进;教学条件有限, 导致学生在完成学习成果中阻力较大, 不能按期完成教学任务;教学环境不稳定, 使课程教学进度与计划不相符, 课程教学内容需考虑教学条件进行临时更换, 使教学内容的逻辑性、条理性削弱。在今后的教学工作中还需要不断累积经验, 总结问题, 不断完善《甲醇生产技术》课程的教学设计。

摘要:高职院校承担为企业输送高素质技能型人才的培养任务。现代企业的发展规模、技术革新速度及人员的要求都越来越高, 职业院校要满足企业的需求, 大到专业设置、课程体系的建设, 小到每门课程的具体设计, 都需要进行改革创新。《甲醇生产技术》课程设置在化工专业培养方案中, 主要培养学生相关的化工岗位技能和理论知识, 使其服务于化工生产一线。为此, 课程教学不能只进行甲醇生产理论知识的介绍, 更应该注重甲醇生产岗位的岗位技能、职业素养的培养。《甲醇生产技术》工学结合课程的建设与实施是为适应新要求、实现新目标而采取的必要措施。

关键词:工学结合,天然气转化,煤基甲醇,岗位技能,职业素养

参考文献

[1]张丽平.甲醇生产技术新进展[J].天然气化工, 2014, 39 (1) .

应用化学化工工艺学课程设计 甲醇生产工程设计图纸 第3篇

关键词:教学设计 教学实践 课程定位 课程开发 实践效果

按照化工生产过程和岗位群分析,化工技术类专业对应的主要岗位有工艺操作岗位、物性检验岗位、设备维修维护岗位、化学反应岗位、产品销售岗位。通过对化工生产企业专家、行业协会、用人单位、毕业学生进行调查,在访谈表中填写工作经历和工作任务,了解其职业成长历程。通过对化工生产过程及生产任务的分析,根据本专业的岗位需求调查结果,对岗位任务进行分析归纳,提炼出典型工作任务,确定行动领域和学习领域。

一、课程定位与课程目标

《甲醇生产装置操作与控制》课程是石油化工生产技术专业人才培养方案中的核心技能课程,面向大三学生开设,共计82学时,取得5学分。课程的任务是使学生掌握典型化工产品甲醇生产的反应过程、具备工艺条件调节能力、设备的使用维护能力、工藝流程图的读取与绘制能力,具有化工生产规范操作意识,安全生产和环境保护意识,为今后走上生产操作岗位打好坚实基础。

通过操作技能训练,使学生会进行甲醇生产装置的开停车操作、事故处理、工艺参数调节控制方法,能分析和选择工艺流程、主要生产设备、工艺操作条件,具有创新意识和团队协作能力,取得“化工操作工”或“化工总控工”职业资格,能够胜任化工工艺操作和设备操作维护等岗位的工作。

二、基于工作任务导向的课程开发思路

课程内容设计与中石油大庆油田化工有限公司甲醇分公司、黑龙江省北大荒股份有限公司浩良河化肥分公司2个甲醇生产企业岗位结合,以岗位能力为目标,以甲醇生产的原料为载体,实施项目教学,按照化工生产技术领域和职业岗位(群)的任职要求,参照岗位生产过程确定教学内容。突出岗位能力,强化职业素质,注重应用性和实用性。

课程以甲醇生产的原料为载体,分别以天然气、煤、石油为起始原料,按照原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏的生产工序流程,将甲醇生产项目设计成不同的工作任务,同时将工作任务分解成任务模块。以岗位操作任务为驱动,每个任务模块对应学习情境,每个模块按照学生的认知规律安排产品生产过程,采用六步教学法组织教学,将“化工操作工”“化工总控工”职业资格标准融入到课程教学内容中。

在基于甲醇生产过程设计的教学情境中,以化工典型装置仿真模拟实训中心、石油化工综合技能实训中心、校外实训基地等校内外实训基地为依托,按照甲醇生产工序在真实与虚拟的生产环境中组织教学。采用甲醇产品生产项目教学、安全环保等案例教学、小组联合操作等多种方法,实现“教学做一体化”。

三、教学内容的组织与安排

根据应用型、技能型专业人才培养目标、岗位需求和前后续课程的衔接,《甲醇生产装置操作与控制》课程按甲醇生产所需的原料分为3个学习情境,每个学习情境按照原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏的生产工序流程设置4个学习任务,共计12个学习任务,安排82学时进行教学。课程安排在教室、生产现场、仿真模拟实训中心进行,由主讲教师、兼职教师、实训技师共同完成。教学中理论知识讲授与仿真模拟实训、生产性实训同步进行,“教、学、做”一体化,边学习边实践,以引导为主,坚持以学生为中心,因材施教;注重学生能力培养,重点放在实践教学环节。

四、教学过程设计

按照先学会做事后懂原理的认知过程,在会做的基础上再进行知识的系统提炼。采取分组教学,发挥学生的主体作用,学生自主设计、策划、完成、评价整个工作任务。学生通过完成任务所需的获取信息、设计方案、制定操作规程、操作、评价总结等完整实践过程,掌握职业技能、获得专业知识。

以化工生产企业真实工作任务为载体,构建“工作过程完整”的学习过程,开发了体现工学结合理念的仿真模拟实训项目4个,其中DCS控制与现场生产操作一致,阀门的开关和泵的启动、停止采用仿真模拟。通过“教、学、做”和总结的有机结合、半年的顶岗生产实习,有效实现“零距离就业”。

教学组织形式与方法有:

1.项目教学法。通过师生共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动,采取小组讨论、协作学习的方式共同制定计划、共同或分工完成整个项目。本课程以甲醇产品生产操作项目为载体,分别以天然气、煤、石油为起始原料,按照原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏的工序流程,将甲醇生产项目设计成不同的工作任务,同时将工作任务分解成任务模块。以岗位操作任务为驱动,每个任务模块对应学习情境,采取仿真模拟操作、小组联合操作等方法,学生自主设计、策划、完成、评价整个工作任务。学生通过完成任务所需的获取信息、设计方案、制定操作规程、操作等完整实践过程,掌握职业技能,获得专业知识。

2.现场教学法。通过与校外实训基地建立合作关系,带领学生到生产现场进行教学。本门课程安排到中石油大庆油田化工有限公司甲醇分公司、黑龙江省北大荒股份有限公司浩良河化肥分公司2个甲醇生产企业参观,由企业兼职教师现场讲解甲醇生产过程。参观中学生可以直接接触实物设备,对设备有了直观了解,加深印象,能够较好地理解设备的构造、用途和甲醇生产装置的工艺流程,有效地提高感性认识。通过现场教学,学生对甲醇生产设备有了较详细的了解,能够自己画出甲醇生产装置的工艺流程图,解决了许多课堂教学所不能解决的问题。

3.比较学习法。本课程分别以石油、煤、天然气为起始原料,按照原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏的生产工序流程,学习甲醇生产装置的操作与控制方法。三种原料生产甲醇的4个生产工序中,只有原料气制造工序不同。天然气制甲醇按4个生产工序每名学生进行仿真模拟操作,教师教着做;煤制甲醇与天然气制甲醇进行比较,教师只讲不同,4个生产工序小组联合进行仿真模拟操作;石油制甲醇与煤制甲醇、天然气制甲醇进行比较,学生自己做,4个生产工序小组之间进行仿真模拟操作竞赛。学生通过重复、比较,形成能力的递增,强化职业素质的提升。

4.角色扮演法。在仿真模拟甲醇的生产操作过程中,按照产品生产任务书的要求,由小组长扮演班长,给成员分配操作任务,进行小组联合操作,各小组之间开展竞赛,充分调动学生的积极性,培养学生的竞争意识和团队合作精神。

五、教学评价设计

1.课程教学评价方式。①平时作业采取普交和抽查相结合的方式。②工艺流程采取口述形式。③仿真模拟实训注重过程考核,按各单元操作成绩和实训总结报告全面衡量。④生产性实训按操作规范性与产品质量,学生之间互评。

2.课程考核方法。期末总成绩=常规评价(10%)+过程考核(60%)+期末理论考核(30%)。①常规评价主要包括课堂纪律、自主学习、学习态度、出勤率等平常表现。②过程性考核是按项目评分表要求,进行学生自评和互评以及教师的总评,最后将所有项目分数取平均值作为该项目考核的分数。③期末理论考试内容结合“化工总控工”和“化工操作工”国家职业标准要求,以联系生产实际问题为主。

六、课程实践效果

经过近几年来的教学改革与实践,在教学中坚持因材施教,使教学贴近岗位、贴近工种、贴近学生,根据专业实际,结合课程特点,探讨不同的行之有效的教学方法,如项目教学、现场教学等。为使课堂教学更具知识性、实用性、趣味性,开发了本课程的部分内容如设备结构、工艺流程等教学课件。用先进的多媒体教学手段,调动了学生的视觉、听觉等器官,多媒体生动直观、图文并茂、丰富多彩、循序渐进,有助于学生对抽象内容的理解,提高了教学效率。

1.学生操作技能总体水平高。面对就业形式,我院提出了在学生毕业前,必须获取与专业密切相关的职业技能鉴定证书、职业资格证书或技术等级证书,如获得黑龙江省职业技能鉴定指导中心颁发的化学检验工、化工总控工、化工工艺操作工等高级证书。通过实验教学、仿真模拟实训培养学生的实践技能,学生的职业资格鉴定取证率达100%,优秀率达到32%。

2.毕业生质量高。毕业生就业单位主要有大庆炼化公司、中石油大庆润滑油二厂、大庆化工集团等中石油集团公司的下属企业,大庆华科股份有限公司、北大荒农业股份有限公司等黑龙江省上市公司及大庆精细化工园区的相关企业。学生就业率高、就业质量高、专业对口率高。近三届毕业生的一次就业率平均在96%以上,毕业生月薪在1000~3000元,专业对口率达95%。企业对学生的专业技能、吃苦耐劳、爱岗敬业、团队协作的精神给予了较高的评价,毕业生的满意率达96%。

在2009年北大荒农业股份有限公司浩良河化肥分公司举行的岗位技能比赛中,化工03-1班刘颖获气体深冷分离工第三名、石化03-301班刘强获水煤气工第三名,石化06-304班陆项金在毕业未到半年即杀入决赛,获得优秀奖。

3.全国职业技能竞赛获得佳绩。2009年11月第二届全国石油和化工行业职业技能竞赛“中控杯”化工总控工决赛在常州工程职业技术学院举行,石油化工生产技术专业2007级学生何明明、李少奇、王欢代表我院参赛,均取得个人全能二等奖的好成绩,全部取得化工总控工高级工职业资格,我院获得团体总分二等奖,作者获得优秀指导教师称号。

应用化学化工工艺学课程设计 甲醇生产工程设计图纸 第4篇

一、课程定位与课程目标

《甲醇生产装置操作与控制》课程是石油化工生产技术专业人才培养方案中的核心技能课程, 面向大三学生开设, 共计82学时, 取得5学分。课程的任务是使学生掌握典型化工产品甲醇生产的反应过程、具备工艺条件调节能力、设备的使用维护能力、工艺流程图的读取与绘制能力, 具有化工生产规范操作意识, 安全生产和环境保护意识, 为今后走上生产操作岗位打好坚实基础。

通过操作技能训练, 使学生会进行甲醇生产装置的开停车操作、事故处理、工艺参数调节控制方法, 能分析和选择工艺流程、主要生产设备、工艺操作条件, 具有创新意识和团队协作能力, 取得“化工操作工”或“化工总控工”职业资格, 能够胜任化工工艺操作和设备操作维护等岗位的工作。

二、基于工作任务导向的课程开发思路

课程内容设计与中石油大庆油田化工有限公司甲醇分公司、黑龙江省北大荒股份有限公司浩良河化肥分公司2个甲醇生产企业岗位结合, 以岗位能力为目标, 以甲醇生产的原料为载体, 实施项目教学, 按照化工生产技术领域和职业岗位 (群) 的任职要求, 参照岗位生产过程确定教学内容。突出岗位能力, 强化职业素质, 注重应用性和实用性。

课程以甲醇生产的原料为载体, 分别以天然气、煤、石油为起始原料, 按照原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏的生产工序流程, 将甲醇生产项目设计成不同的工作任务, 同时将工作任务分解成任务模块。以岗位操作任务为驱动, 每个任务模块对应学习情境, 每个模块按照学生的认知规律安排产品生产过程, 采用六步教学法组织教学, 将“化工操作工”“化工总控工”职业资格标准融入到课程教学内容中。

在基于甲醇生产过程设计的教学情境中, 以化工典型装置仿真模拟实训中心、石油化工综合技能实训中心、校外实训基地等校内外实训基地为依托, 按照甲醇生产工序在真实与虚拟的生产环境中组织教学。采用甲醇产品生产项目教学、安全环保等案例教学、小组联合操作等多种方法, 实现“教学做一体化”。

三、教学内容的组织与安排

根据应用型、技能型专业人才培养目标、岗位需求和前后续课程的衔接, 《甲醇生产装置操作与控制》课程按甲醇生产所需的原料分为3个学习情境, 每个学习情境按照原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏的生产工序流程设置4个学习任务, 共计12个学习任务, 安排82学时进行教学。课程安排在教室、生产现场、仿真模拟实训中心进行, 由主讲教师、兼职教师、实训技师共同完成。教学中理论知识讲授与仿真模拟实训、生产性实训同步进行, “教、学、做”一体化, 边学习边实践, 以引导为主, 坚持以学生为中心, 因材施教;注重学生能力培养, 重点放在实践教学环节。

四、教学过程设计

按照先学会做事后懂原理的认知过程, 在会做的基础上再进行知识的系统提炼。采取分组教学, 发挥学生的主体作用, 学生自主设计、策划、完成、评价整个工作任务。学生通过完成任务所需的获取信息、设计方案、制定操作规程、操作、评价总结等完整实践过程, 掌握职业技能、获得专业知识。

以化工生产企业真实工作任务为载体, 构建“工作过程完整”的学习过程, 开发了体现工学结合理念的仿真模拟实训项目4个, 其中D CS控制与现场生产操作一致, 阀门的开关和泵的启动、停止采用仿真模拟。通过“教、学、做”和总结的有机结合、半年的顶岗生产实习, 有效实现“零距离就业”。

教学组织形式与方法有:

1. 项目教学法。

通过师生共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动, 采取小组讨论、协作学习的方式共同制定计划、共同或分工完成整个项目。本课程以甲醇产品生产操作项目为载体, 分别以天然气、煤、石油为起始原料, 按照原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏的工序流程, 将甲醇生产项目设计成不同的工作任务, 同时将工作任务分解成任务模块。以岗位操作任务为驱动, 每个任务模块对应学习情境, 采取仿真模拟操作、小组联合操作等方法, 学生自主设计、策划、完成、评价整个工作任务。学生通过完成任务所需的获取信息、设计方案、制定操作规程、操作等完整实践过程, 掌握职业技能, 获得专业知识。

2. 现场教学法。

通过与校外实训基地建立合作关系, 带领学生到生产现场进行教学。本门课程安排到中石油大庆油田化工有限公司甲醇分公司、黑龙江省北大荒股份有限公司浩良河化肥分公司2个甲醇生产企业参观, 由企业兼职教师现场讲解甲醇生产过程。参观中学生可以直接接触实物设备, 对设备有了直观了解, 加深印象, 能够较好地理解设备的构造、用途和甲醇生产装置的工艺流程, 有效地提高感性认识。通过现场教学, 学生对甲醇生产设备有了较详细的了解, 能够自己画出甲醇生产装置的工艺流程图, 解决了许多课堂教学所不能解决的问题。

3. 比较学习法。

本课程分别以石油、煤、天然气为起始原料, 按照原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏的生产工序流程, 学习甲醇生产装置的操作与控制方法。三种原料生产甲醇的4个生产工序中, 只有原料气制造工序不同。天然气制甲醇按4个生产工序每名学生进行仿真模拟操作, 教师教着做;煤制甲醇与天然气制甲醇进行比较, 教师只讲不同, 4个生产工序小组联合进行仿真模拟操作;石油制甲醇与煤制甲醇、天然气制甲醇进行比较, 学生自己做, 4个生产工序小组之间进行仿真模拟操作竞赛。学生通过重复、比较, 形成能力的递增, 强化职业素质的提升。

4. 角色扮演法。

在仿真模拟甲醇的生产操作过程中, 按照产品生产任务书的要求, 由小组长扮演班长, 给成员分配操作任务, 进行小组联合操作, 各小组之间开展竞赛, 充分调动学生的积极性, 培养学生的竞争意识和团队合作精神。

五、教学评价设计

1. 课程教学评价方式。

(1) 平时作业采取普交和抽查相结合的方式。 (2) 工艺流程采取口述形式。 (3) 仿真模拟实训注重过程考核, 按各单元操作成绩和实训总结报告全面衡量。 (4) 生产性实训按操作规范性与产品质量, 学生之间互评。

2. 课程考核方法。

期末总成绩=常规评价 (10%) +过程考核 (60%) +期末理论考核 (30%) 。 (1) 常规评价主要包括课堂纪律、自主学习、学习态度、出勤率等平常表现。 (2) 过程性考核是按项目评分表要求, 进行学生自评和互评以及教师的总评, 最后将所有项目分数取平均值作为该项目考核的分数。 (3) 期末理论考试内容结合“化工总控工”和“化工操作工”国家职业标准要求, 以联系生产实际问题为主。

六、课程实践效果

经过近几年来的教学改革与实践, 在教学中坚持因材施教, 使教学贴近岗位、贴近工种、贴近学生, 根据专业实际, 结合课程特点, 探讨不同的行之有效的教学方法, 如项目教学、现场教学等。为使课堂教学更具知识性、实用性、趣味性, 开发了本课程的部分内容如设备结构、工艺流程等教学课件。用先进的多媒体教学手段, 调动了学生的视觉、听觉等器官, 多媒体生动直观、图文并茂、丰富多彩、循序渐进, 有助于学生对抽象内容的理解, 提高了教学效率。

1. 学生操作技能总体水平高。

面对就业形式, 我院提出了在学生毕业前, 必须获取与专业密切相关的职业技能鉴定证书、职业资格证书或技术等级证书, 如获得黑龙江省职业技能鉴定指导中心颁发的化学检验工、化工总控工、化工工艺操作工等高级证书。通过实验教学、仿真模拟实训培养学生的实践技能, 学生的职业资格鉴定取证率达100%, 优秀率达到32%。

2. 毕业生质量高。

毕业生就业单位主要有大庆炼化公司、中石油大庆润滑油二厂、大庆化工集团等中石油集团公司的下属企业, 大庆华科股份有限公司、北大荒农业股份有限公司等黑龙江省上市公司及大庆精细化工园区的相关企业。学生就业率高、就业质量高、专业对口率高。近三届毕业生的一次就业率平均在96%以上, 毕业生月薪在1000~3000元, 专业对口率达95%。企业对学生的专业技能、吃苦耐劳、爱岗敬业、团队协作的精神给予了较高的评价, 毕业生的满意率达96%。

在2009年北大荒农业股份有限公司浩良河化肥分公司举行的岗位技能比赛中, 化工03-1班刘颖获气体深冷分离工第三名、石化03-301班刘强获水煤气工第三名, 石化06-304班陆项金在毕业未到半年即杀入决赛, 获得优秀奖。

3. 全国职业技能竞赛获得佳绩。

2009年11月第二届全国石油和化工行业职业技能竞赛“中控杯”化工总控工决赛在常州工程职业技术学院举行, 石油化工生产技术专业2007级学生何明明、李少奇、王欢代表我院参赛, 均取得个人全能二等奖的好成绩, 全部取得化工总控工高级工职业资格, 我院获得团体总分二等奖, 作者获得优秀指导教师称号。

应用化学化工工艺学课程设计 甲醇生产工程设计图纸 第5篇

关键词:甲醇 精馏 工艺特点 运行 总结

山西天浩化工股份有限公司(简称天浩公司)10万吨/年甲醇项目采用焦炉煤气转化合成气制取甲醇工艺,是山东兖矿集团在山西独立投资建设的一个集环保、节能为一体,具有良好社会经济效益的项目。该项目充分利用金晖100万吨/年焦化厂辅产的焦炉煤气,采用赛鼎工程有限公司(原化学工业第二设计院)专利技术“换热式焦炉煤气加压催化部分氧化法制取合成气工艺”(专利号为0116056·X),通过部分工艺革新转化合成气制取甲醇。2006年4月开工建设,2008年4月,采用三塔精馏工艺,一次投料成功,生产出优级甲醇产品。

在工业生产中,对精甲醇的质量和纯度要求非常严格,优质甲醇的指标具体体现在沸程短、纯度高、稳定性好并且有机杂质含量极少等方面 ,天浩公司采取三塔精馏工艺,缩短了甲醇采出周期,保证了产品质量。

一、工艺原理

利用甲醇混合液中的各个组分在相同温度和压力下相对挥发度的不同,经过多次简单蒸馏的组合,通过多次加热汽化、多次部分冷凝的化工操作,将其中的杂质除去,最后得到的是近乎纯态的精甲醇产品。

甲醇合成过程中,由于催化剂选择性的限制,且受合成条件(温度、压力、合成气组成等)的影响,在产生甲醇的同时,还伴随着一系列的副反应,造成粗甲醇中除水以外,还包含有醛、酮、醚、酸、烷烃等杂质及少量的羰基铁、催化剂粉末。为脱除杂质以获得高纯度的精甲醇,通常采用精馏的方式按照不同的工艺指标进行合理操作。

二、 工艺流程

(一)预塔

由粗甲醇泵来的粗甲醇经预热器加热至65℃左右,送入预塔中上部。预塔底由0.5MPa蒸汽经热虹吸式再沸器提供热量。汽化后的甲醇蒸汽经过预塔冷凝器大部分冷凝下来回收至预塔回流槽,再由预塔回流泵打至塔顶回流。

预塔冷凝器未冷凝的部分低沸点组分及不凝气经过预塔第二冷却器冷却至40℃,将其中绝大部分甲醇回收,不凝气经预塔压力调节阀通过排放槽放空。为了防止粗甲醇中微量酸性物质腐蚀塔内件及促进胺类和羰基物的分解,在预塔前加入质量分数为1~5%的烧碱液,调节预后甲醇pH值8~9。

(二)加压塔

脱除掉轻组分后的预后甲醇,经预后甲醇泵提压,通过预后第一预热器及预后第二预热器预热后送至加压塔。加压塔塔底才用0.5MPa蒸汽经热虹吸式再沸器提供热量。塔顶甲醇蒸汽进入常压塔再沸器作为常压塔的塔底热源,甲醇蒸汽本身被冷凝后汇集至加压塔回流槽,然后一部分由加压塔回流泵加压后回流,其余部分作为产品经精甲醇冷却器冷却至≤40℃进入精甲醇槽。

(三)常压塔

由加压塔塔底排出的甲醇溶液减压后经预后第一加热器送至常压塔。常压塔塔底再沸器利用加压塔塔顶蒸汽作为热源,被汽化后的甲醇蒸汽经常压塔冷凝器冷却至≤40℃,汽液混合物进入常压塔回流槽,甲醇液体经回流泵加压,一部分作为回流送入常压塔顶部,其余部分作为产品送往精甲醇槽。

由于理论和实际成分的差异,造成实际指标控制也有不同程度的调整。以下两表分别为三塔设计理论指标和实际操作数据对照

表1 三塔设计数据

表2 三塔实际数据

三、主要工艺特点

相对于传统双塔精馏,三塔流程有着以下三个方面鲜明的特点和优点:

(一)回收余热降低成本

(1)蒸汽余热利用。

常压塔再沸器利用加压塔塔顶蒸汽作为热源,将进入常压塔的甲醇液体不断蒸发;同时,常压塔塔釜又被用作加压塔的塔顶冷凝器,加压塔塔顶蒸汽被冷凝回收至加压塔回流槽。此操作称为双效蒸发模式。

(2)蒸汽冷凝液余热利用。

经预塔再沸器及加压塔再沸器换热后的水蒸汽,冷凝后依次进入预后第二加热器和粗甲醇预热器,分别对甲醇进行预热,回收了蒸汽冷凝液的余热。

(二)提高了甲醇质量

在加压塔,甲醇分压的提高,有利于甲醇精馏的进行,使得精甲醇质量大大提高,不仅其中杂质含量减少许多,而且精甲醇的高锰酸钾值有很大提高,稳定性大大增强。

(三)提高了回收率

三塔放空气及各回流槽放空气,经放空总管汇集至排放槽,经脱盐水鼓泡吸收,达到一定浓度后,回收至粗甲醇槽,重新精馏。

四、生产中出现的问题及处理办法

(1)精甲醇氧化性不合格

在实际操作中,有时会出现精甲醇氧化性不合格,导致高锰酸钾值偏低的情况,分析后得知主要是因为粗甲醇中轻组分杂质含量偏高,预塔馏分及杂醇馏分采出少,采出温度高,回流比小等原因造成。经过工艺调整,并适当加大了预塔用碱量,取得了良好的效果。

(2)精甲醇水分含量超标

在生产过程中,还出现过因常压塔采出水分含量不合格,致使精甲醇中间槽水分跑高。原因分析为:在生产中,个别班组一味追求增高精甲醇产量,降低甲醇单耗,加大采出,减小了回流,回流比下降,重组分上移,加上分析不及时,造成采出的不合格品进入精甲醇中间槽。

为避免这种状况的发生,必须保证足够的回流比及常压塔进料量,严格控制进料板温度与进料温度一致,一旦发现进料板温度跑高现象,立即减少采出,增加回流,甚至采用全回流操作;并且在分析结果未检出前将常压塔回采,当温度指标恢复,分析确认正常后再采出。

(3)常压塔超压

由于循环水设计能力限制,水压达不到0.35MPa,所以经常会出现常压塔超压,放空管冒汽现象,特别是夏季,尤为严重,在无法提高水压的情况下,经常对水冷器进行清洗,并且减少常压塔的负荷,将负荷向加压塔倾斜,缓解了常压塔超压现象。

(4)常压塔冷凝器内漏,导致常压塔采出长时间不合格

由于频繁的清洗水冷器,加上循环水加药过量,冷凝器列管腐蚀严重,导致开车过程中,常压塔采出长时间不合格,经过取样分析综合判断,确定常压塔冷凝器内漏,在屡次焊补后,向公司申请,更换为不锈钢列管冷凝器,解决了后顾之忧。

本流程通过三年多的运行实践,实现了最高班产128吨,最高日产363吨的生产水平,大大超过了100kt/a的设计能力。并且,精甲醇的各项指标均符合国际优等品标准,纯度大于99.99%,酸度(以 HCOOH计) 0.0008,残液中甲醇含量小于0.01%,其它各项指标均达到了设计水平。

五、结论

在甲醇生产过程中,三塔精馏流程作为一种成熟的生产工艺,经过天浩公司近四年稳定运行,暴露的问题已逐步解决,针对从安装、试车直至满负荷生产遇到的各种意外情况,建议同类型厂家注意如下几点:

(1)在安装过程中,仔细排查,如发现不利于生产的项目,要及时联系设计院进行整改,以免去试车过程中不必要的麻烦。

(2)试车前要抓好职工的培训工作,在培训期间就掌握好三塔精馏工艺操作技术,这样才能为试开车打下良好的基础。

(3)在开车过程中,升温要缓慢,蒸汽投用前要排净系统中积水,防止液击。

(4)当首次分析合格,不要急于采出,要坚持两次分析合格在采出产品。

(5)甲醇精馏的所有换热设备要定期查漏,因为生产过程中设备内漏会频繁出现。

(6)在生产过程中,严禁粗甲醇缓冲槽及加压塔超压。

总之,在甲醇生产过程中,精馏系统气液平衡的控制相当重要,生产单位基本是按照原始设计中的物料衡算、热量衡算进行操作的,加上化工生产的连续性、系统性,必须抓好工艺指标的控制。

(作者单位:山西天浩化工股份有限公司)

参考文献:

[1]王正烈,周亚平.物理化学上册[M],高等教育出版社,2005(4):271-275

[2]孙希瑾,陈建娟,秦岭.大型填料塔液体分布器的设计应用[J],石油化工设计,2002(1):10-15

[3]冯元琦.甲醇生产操作问答[M],化工工业出版社,2003

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