《煤化工工艺学》理论教学改革与研究

史玉琳+魏婷婷+刘宁+陈凯

【摘要】为了构建面向区域特色的化工人才培养方案，在《煤化工工艺学》理论课教学过程中，将当地新型煤化工项目发展现状有机融入到理论课教学中，通过修订教学计划、调整教学内容和输送前沿的煤化工知识，增进同学们对当地煤化工行业的了解，提高了学生对本门课程的兴趣，起到了较好的教学效果。

【关键词】煤化工 区域特色 就业率

【分类号】TQ53-4；G642

1、课程教学基本情况

《煤化工工艺学》是化学工程与工艺专业本科生的专业课之一，是煤的综合利用的基础。它主要研究了煤炭资源、炼焦、煤的气化和煤的液化的原理、方法及工艺流程。我校针对新疆煤化工项目蓬勃发展的现状，对化学工程与工艺专业本科生设立了较高的培养目标：能针对具体工艺要求，完成煤化工单元设备的选型和设计任务，以满足煤化工工程的需要；能设计针对复杂煤化工工程问题的解决方案，采用系统工程的方法，综合考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素，进行煤化工工艺流程的设计与优化；了解煤化工领域的新工艺、新技术，并能在工程设计中进行应用。该课总学时48，总学分2，教材选用的是郭树才编审、化学工业出版社出版的《煤化工工艺学》。

2、理论教学环节的改革

针对化学工程与工艺专业本科生培养过程中出现的地方特色不足，学生对当地企业不了解，导致本地就业率低的现状，提出构建面向西部特色的化工人才培养体制，在《煤化工工艺学》理论课教学过程中，创新性地将新疆新型煤化工项目发展现状与技术有机融入到理论课教学中，通过修订教学计划、调整教学内容和输送前沿的煤化工知识，增进同学们对当地煤化工行业的了解，提高了学生对本门课程的兴趣和服务地方企业的意愿。

没有能源就没有工业，能源是衡量一个国家生产技术水平的重要标志，我国将能源，材料，信息和生物四个领域的科学与技术作为国家优先支持与发展的方向。结合新疆当地丰富的煤炭资源，在绪论部分，强调了煤炭在今后相当长的时期仍将是我国最主要的一次能源。鉴于同学们刚刚完成了去新化化肥厂的生产实习，我们结合合成氨工艺流程，给同学介绍了化肥生产过程，除了大家实习企业采用的天然气在高温、催化剂作用下与水蒸气反应来制备氢气和一氧化碳，更廉价的方式是采用水煤浆制氢工艺技术，如距离石河子市不到50公里的自治区重点工业项目新疆心连心能源化工有限公司28万吨合成氨48万吨尿素项目于2015年8月13日刚刚顺利投产，其采用的就是以水煤浆制氢技术。

第一章在煤的低温干馏中，根据新疆煤化工发展现状，我介绍了当前一种新的综合利用煤炭概念-煤炭分级转化多联产[1]，这是一种结合热解、气化、燃烧和合成多个化工单元的技术，充分考虑到不同煤炭的反应差异，在一套工艺流程中实现气体、液体燃料和化学品的生产，同时联产电力和热资源。如内蒙古伊泰集团在乌鲁木齐甘泉堡工业区建设年产540万吨煤基多联产综合项目，投资规模达到700亿元，生产包括柴油、石脑油、液化石油气等多种产品。我们用木桶理论解释了科学与技术的区别，强调化工工艺流程设计与优化中并非一定要采用最前沿的工艺和技术，而是追求整体工艺流程、仪器设备和材料等不能有瓶颈和短板，稳定生产和物料能耗最低是企业生产的目的。这些知识的介绍有利于学生拓宽视野，对学生自身择业也有一定的帮助。

第三章炼焦，在背景介绍部分，结合石河子当地最大的企业天业集团，我们介绍了焦炭的一个重要用途-电石法制乙炔。新疆天业基团是兵团大型国有企业，是新疆优势资源转换下，新型工业化和循环经济的代表企业，具有一年200万吨电石和120聚氯乙烯生产能力的企业。新疆电石乙炔化工和氯碱化工具有无可比拟的优势和成本优势，电石聚氯乙烯产业包括的三大原料煤、盐和石灰石，新疆的资源储量和开采量都较大。由于新疆在中国乃至世界都是农业高效节水灌溉集中区，高效节水灌溉面积为3530万亩，因此带动了PVC下游行业的长足发展。

在第四章炼焦化学产品的回收与精制中讲到古马隆-茚树脂生产，结合新疆石油工业的迅猛发展，我们介绍了中国石油独山子石化千万吨炼油、百万吨乙烯工程建成投产后，2014年10月独山子天利实业碳五综合利用开车成功，其中就包含2万吨/年间戊二烯石油树脂装置。石油树脂与古马隆-茚树脂相似，其是乙烯装置副产的C5、C9馏分为原料，经前处理、聚合、蒸馏等工艺生产的一种热塑性树脂，分子量介于300-3000的低聚物。其主要用在路标涂料、粘结剂、油墨等方面。粗树脂显色原因主要是聚合物链中含有不饱和双键、苯环、极性原子、富稀结构和聚合过程中催化剂的残留，色泽不仅影响产品外观，还会导致树脂具有差的耐候性和稳定性。此外树脂的价格也与其色泽密切相关，一般分为0-7号，每一色号价格可差数千元。目前石油树脂的发展趋势是生产浅色氢化石油树脂[2]，通过对树脂进行加氢精制，可以消除树脂内的发色基团，得到高品质、低色度的氢化石油树脂。这些前沿知识的介绍，扩展了学生的知识面，将化工生产的经济性概念引入课程教学中。

第五章煤的气化具有非常重要的意义，煤气化是发展煤基液体燃料、先进的IGCC发电、多联产系统、制氢燃料电池和直接还原炼铁等过程的工业基础，以煤气化为核心的多联产系统是综合解决我国能源问题的重要途径，它符合市场多元化要求，也适应日益严格的环保标准。进一步结合新疆煤化工发展的实际情况给同学进行了阐述，2013年国家发改委批准了10个新型煤化工项目，其中5个项目关于煤制天然气，新疆就占了两项，分别是中电投集团霍城年产60亿立方米天然气和山东新汶矿业集团新疆伊犁年产规模40亿立方天然气。本章最后部分介绍了煤气化的发展方向和趋势是走向大型化、高压化，气化技术对煤化工生产的普适性和对煤种的适应性，煤炭的分质利用与梯度转化及新技术要面向日趋严格的节能减排要求。

3、结语

综上所述，在《煤化工工艺学》理论课教学过程中，创新性地将当地新型煤化工项目发展现状有机融入到理论课教学中，通过修订教学计划、调整教学内容和输送前沿的煤化工知识，增进同学们对当地煤化工行业的了解，提高了学生对本门课程的兴趣，起到了較好的教学效果。在构建面向区域特色的化工人才培养体制改革中，为当地企业输送了高素质的煤化工专业人才，同时也增进学生对当地化工企业的了解，有利于学生毕业留下来服务当地企业。

【参考文献】

[1]岑建孟，方梦祥，王勤辉，骆仲泱，岑可法. 煤分级利用多联产技术及其发展前景[J].化工进展， 2011，30（1）：88-94.

[2]刘学，刘文博，马章杰，张 强. C5石油树脂加氢改质的研究[J].当代化工，2014，43（1）：15-20.endprint