以煤化工为特色的应用型化工人才培养模式的研究与实践-熊楚安

doi:10 3969/j issn 1002 154X 2011 09 021以煤化工为特色的应用型化工人才培养模式的研究与实践熊楚安张增凤邵景景丁慧贤(黑龙江科技学院 黑龙江 哈尔滨 150027)摘要简要介绍了我国煤化工产业的发展现状。从教学内容和实践教学环节等方面进行设计和优化，对以煤化工为特色的应用型化工人才培养模式进行了研究和探索，以适应煤化工产业发展的需要和社会对煤化工人才的需求。关键词煤化工应用型人才培养模式收稿日期:2011 08 26基金项目:*黑龙江科技学院重点教研项目、黑龙江省新世纪教学改革研究项目资助。作者简介:#熊楚安(1969 )，男，博士，教授，研究方向:煤炭转化。E mail:xca1969163 com。面对我国煤化工产业广阔的发展前景，我们要与时俱进，深化教学改革，不断完善“以煤化工为特色的应用型化工人才”培养模式，以适应煤化工行业发展的形势和需要。1我国煤化工产业发展现状煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体，液体，固体燃料以及化学品的过程。从煤的加工过程分，主要包括:干馏(含炼焦和低温干馏)，气化，液化和合成化学品等。煤化工利用生产技术中，炼焦是应用最早的工艺，并且至今仍然是化学工业的重要组成部分。煤的气化在煤化工中占有重要地位，用于生产各种气体燃料，是洁净的能源，有利于提高人民生活水平和环境保护;煤气化生产的合成气是合成液体燃料等多种产品的原料。煤直接液化，即煤高压加氢液化，可以生产人造石油和化学产品。在石油短缺时，煤的液化产品将作为天然石油的部分替代和补充【1】。2011 上半年，国际原油价格重新回到 100 美元左右，煤化工的成本优势凸显。过去两年间，我国新型煤化工示范装置陆续建成或试车成功，进入 2011年以来，主要项目先后进入商业化运行或长周期稳定运行。在技术得到验证，经济性优势明显的现状下，新型煤化工项目前景看好【2，3】。总的来说，煤制油(包括直接液化与间接液化)的示范已经取得成功，国内直接液化、间接液化煤制油示范装置已进入长周期稳定运行，煤基柴油以其各自的特点，市场销售情况良好。我国对成品油消费量的不断增长和特有的成品油定价机制，将确保煤制油产品的市场前景和利润空间。神华、伊泰、潞安等分别规划建设商业规模煤制油项目。有关机构预计我国在未来 5 年将建成 3 5 个商业规模的煤制油装置，形成千万吨级的煤制油产能。煤制烯烃的示范也已取得成功，国内三大煤制烯烃示范项目(神华包头 60 万吨煤制烯烃示范工程、神华宁煤50 万吨/年煤基聚丙烯项目、大唐多伦煤基聚丙烯项目)取得进一步进展，其他项目也继续推进。这些都验证了从煤到聚烯烃全流程技术和经济上的可行性。国际油价的持续高企和我国对乙烯、丙烯的巨大缺口将使煤制烯烃项目具有良好的前景。截止目前，我国已有四个煤制天然气项目获得国家发改委正式核准，分别是大唐内蒙古赤峰 40 亿立方/米年，大唐辽宁阜新40 亿立方米/年，汇能内蒙古鄂尔多斯16 亿立方米/年和庆华新疆伊犁55 亿立方米/年煤制天然气项目。我国煤制天然气行业在未来面临的关键问题是，如何将产品输送的成本控制在可接受的范围内，确保项目有合理的利润空间。我国拟在建的煤制乙二醇项目超过 20 个，总产26第 25 卷第 9 期2011 年 9 月化工时刊Chemical Industry TimesVol 25，No 9Sep 9 2011能超过 500 万吨。煤制乙二醇拥有良好的市场需求和成本竞争力。未来如果示范成功，将迅速形成几百万吨的煤制乙二醇产能。另外，据行业消息【4】，由国家发改委组织起草的煤炭深加工示范项目规划(送审稿 暨现代煤化工“十二五”规划已经完稿，即将上报国务院，预计年内将正式出台。该 规划 规定:“十二五”期间，将在煤炭液化、煤制天然气、煤制烯烃、煤制合成氨尿素(单系列 100 万吨/年合成氨)、煤制乙二醇、低阶煤提质、煤制芳烃 7 大板块安排重大示范项目。面对广阔的煤化工产业发展前景，国内研究机构积极寻求现代煤化工自主技术的突破，与此同时，拥有煤炭资源的地方以及企业已经积极投入或准备投入到新型煤化工项目建设之中，预计随着发改委推出煤化工产业的中长期规划，未来产业发展将更为有序，在今后 20 年内，中国将成为世界煤化工大国。2以煤化工为特色的化工应用型人才培养模式的研究与实践在煤化工产业迅猛发展的今天，我们有针对性地对“以煤化工为特色的应用型化工人才培养模式”进行了研究和探索，对化工专业的培养目标、课程体系及教学方法与内容等进行了改革，以适应市场经济发展的需要和社会对煤化工人才的需求。21广泛调研，搞好人才培养模式的顶层设计我们开展了针对黑龙江省的鸡西、鹤岗、双鸭山、七台河等四大煤城有关“黑龙江东部煤电化基地建设”情况的调研，调研走访了黑龙江龙煤矿业集团、黑化集团、鸡西矿业集团焦化厂、七台河龙洋焦电公司、七台河宝泰隆煤化工公司、双鸭山建龙化工公司、中煤龙化哈尔滨煤化工公司等煤化工企业;参加了第四届中国煤化工煤及转化高新技术研讨会、2011 年中国煤化工技术信息交流会暨“十二五”产业发展研讨会、推进东部煤电化基地(焦化项目)建设鸡西现场会、全国化工类专业建设研讨会、第四届全国化学化工课程论坛等学术会议和教研会议，了解煤化工企业的发展规划和人才需求，了解化工类专业建设和课程建设情况。在毕业生和在校生中开展了旧版人才培养方案的问卷调查，就课程设置、学时安排及课程衔接等问题进行了问卷调查，了解学生对化工专业人才培养模式和教育教学的意见和建议。在充分调研和论证的基础上，进行我校化工专业人才培养模式的顶层设计，明确了培养“大化工”背景下的化学化工基础扎实，实践动手能力强，以煤化工为特色的高等化工应用型人才，对专业进行了准确定位，使培养出来的人才为社会和用人单位所接受和欢迎。22教学内容的设计和优化在教学内容和课程设置上，既体现了“大化工”的工程背景，又突出了“煤化工”的专业特色。为了树立学生“大化工”、“大工程”的思想意识，融会贯通所学的化学化工知识，扩大就业面，开设了“化工工艺学”这门课程，向学生系统传授无机化工产品典型生产工艺、基本有机化工产品典型生产工艺、精细有机化工产品典型生产工艺、聚合物产品典型生产工艺等知识。在“大化工”的背景下，继续突出我校化学工程与工艺专业的煤化工特色。为了适应企业对现代煤化工人才的需求，充实和增设了煤化学、煤化工工艺学、煤炭气化、煤炭液化和碳一化工等课程，教学内容在传统煤化工(煤的焦化和焦化产品的回收与加工)的基础上，拓展充实到现代煤化工(煤炭气化和煤炭液化)领域，涵盖了煤化工的焦化、气化和液化三大领域。为了满足企业新上现代煤化工项目(包括煤制甲醇、煤制烯烃、煤制二甲醚、煤制乙二醇、煤制天然气)对人才的需要，开设了“碳一化工”、“煤制甲醇技术”、“化工新技术讲座”等选修课程课程;为了满足企业在节能减排方面的需求，开设了“化工节能技术与原理”选修课程，教学内容有了较大程度的更新，符合我国煤化工产业的发展现状和企业对煤化工人才的需求。23实践教学环节的设计和优化实践教学包括独立设置和非独立设置的实践教学环节，具有实验课程、课程设计、生产实习、实训、社会实践、科研训练、毕业实习、毕业设计(论文)等多种形式。在实践环节的设置上，我们从实验、实习实训和化工设计等三个方面进行了加强和优化。在学生的实验动手能力的培养上，我们在还开设了“化学基础实验”选修课的基础上，将无机化学、分析化学、有机化学、物理化学等四大基础化学所对应的实验课程分别独立进行了设置，还开设了“化工原理实验”、“化工专业实验”等核心实验课程。36熊楚安等以煤化工为特色的应用型化工人才培养模式的研究与实践2011.Vol.25，No 9化工时刊为了提高学生的实践动手能力，我们开设了“化工认识实习”、“化工生产实习”、“化工毕业实习”等现场实践教学环节，新增设了“化工过程模拟与仿真”等仿真实习实训环节，建立有校内的“化工仿真实习实训基地”和七台河宝泰隆煤化工公司、七台河龙洋焦电公司、中煤龙化哈尔滨煤化工公司和鞍山钢铁公司化工总厂等长期稳定的校外实习基地，实行了校内的计算机仿真实训和现场实习相结合的实习模式，避免了现场实习时“只能看、不能动手操作”的弊端，提高了实习效果。校内的“化工仿真实习实训基地”可以进行化工过程仿真实习实训，能完成化工单元操作实训、合成氨造气实训、均苯四甲酸生产工艺、煤制甲醇、合成氨、尿素的生产、水煤浆气化、二甲醚的生产等仿真实习实训任务。现场实习基地可以开展煤炭焦化、炼焦化学产品回收与加工、焦炉煤气制甲醇、煤焦油加氢、空分、煤炭加压气化、煤气净化、甲醇合成和精馏、煤基天然气、煤焦油深加工(含焦油蒸馏、工业萘生产、精萘生产)等煤化工生产工艺的现场实习，工艺先进全面，代表和体现了当今煤化工行业的发展现状和潮流，使学生实习的内容由传统的煤炭焦化拓展到煤炭的气化、合成气煤制甲醇、焦炉煤气制甲醇、煤焦油加氢等新领域，理论教学紧密联系实际。为了提高学生的化工设计能力，加强技术开发流程及工艺规范、工程设计流程及规范的教育，我们将原来独立设置的“化工设备课程设计”和“化工原理课程设计”进行了耦合，合并为“化工单元过程与设备课程设计”，训练学生先对化工过程和设备进行“工艺设计”，在此基础上再对化工设备进行“机械设计”，还原了化工设计的真实流程，更加科学，有利于培养学生的综合设计能力。在“化工过程与设备课程设计”的基础上，新增了“化工工艺课程设计”环节，培养学生独立完成一个具体化工产品的工艺过程设计。通过“化工单元过程与设备课程设计”、“化工工艺课程设计”和毕业设计三个循序渐进的设计教学环节，分别培养学生化工单元设备设计、工艺流程设计和整个生产车间、工段的设计能力，由小到大，由简单到综合，由单元设备到整个生产车间，螺旋式上升和推进。在毕业设计环节改革上，按照“一人一题，双向选择，提早介入，携问实习，节点管理，专题讲座，突出特色，注重实效”的模式教学了改革和探索。我们将化工专业毕业设计分为了毕业设计动员、毕业设计开题、工艺论证、工艺计算、绘图、非工艺部份设计、技术经济分析、设计说明书的撰写和毕业设计答辩等 9 个节点，对每个节点都提出了相应的任务要求，并制定经验丰富的教师为辅导教师，在每个节点开始前对学生进行该节点的专题讲座，并要求其他指导教师参加旁听和学习，统一思想和认识，统一做法和要求。每个节点完成后要求学生及时上交该节点的材料，供指导小组检查和验收，做到了“段段清”。毕业设计题目的选择是搞好毕业设计的关键，我们紧密结合黑龙江省“东部煤电化基地”建设和煤化工行业的发展实际，以企业正在筹建或正在运行的焦化厂、煤焦油深加工、煤焦油加氢、焦炉煤气煤制甲醇、煤气化制甲醇和煤气化制合成氨和尿素项目等为工程背景，提炼和设计学生毕业设计题目，突出培养学生在不同生产能力条件下，采用不同工艺方法，生产不同煤化工产品的初步设计能力。3结语近几年来，随着我国新型煤化工示范装置如:煤炭液化、煤制天然气、煤制烯烃、煤制乙二醇、低阶煤提质等陆续建成或试车成功，主要项目先后进入商业化运行或长周期稳定运行，中国将成为世界煤化工大国。面对煤化工产业的迅猛发展，我国煤化工专业人才缺乏的矛盾逐渐显现，要努力培养一大批以煤化工为特色的应用型化工人才，以适应市场经济发展的需要和社会对煤化工人才的需求。参考文献 1 贺永德 现代煤化工技术手册 M 北京:化学工业出版社，2004，9 2亚化咨询 2011 年中国新型煤化工年中回顾与展望 R 中国煤化工月报，2011，(7):3 7 3 全国煤化工信息站 煤化工示范工程:技术进展及项目建设情况C 2011 年中国煤化工技术信息交流会暨“十二五”产业发展研讨会论文集，2011:31 37 4亚化咨询 2011 年中国新型煤化工年中回顾与展望 R 中国煤化工月报，2011，(7):1546化工时刊2011.Vol.25，No 9教改论坛