石油化学工程原理范文

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    课程的主要任务是使学生掌握关于石油及其产品的物理性质和化学组成的基本知识以及主要石油热转化与催化转化的基本化学原理,并培养其将化学基础理论与石油加工的实践相结合的能力。

    课程内容  石油化学课程的主要内容包括了石油的化学组成、石油及其馏分的物理化学性质、石油产品的使用性能与其化学组成之间的关系,并对石油化学组分的分离分析方法及石油成因等作一般介绍,此外也重点介绍了石油加工过程的化学原理,包括热转化及各种催化转化过程,并简要介绍了从石油及天然气制取石油化学品的过程。课程中同样涉及到了部分石油生产环境保护方面的内容:如环境保护基础;石油生产大气、水污染及防治;石油生产固体废物处理等。

    但如果只是泛泛而谈,不加深入,就难以突出石化行业环境污染问题的严重性,导致学生在学习中亦是一带而过,不予重视。因此,建议在石油化学的课程教学过程中,更多地结合石化企业带来的环境问题,使环境保护的理念深入人心。

    石油化学与环境问题石油加工带来的环境问题石油是一种多组分的复杂混合物,包括烃类及非烃类。

    主要元素包括C、H、S、N、O,此外还有微量的金属元素和非金属元素。S、N、O为石油中的非烃组成元素,也称之为杂原子,它们组成了石油中的非烃化合物,虽然这三种元素在原油中的含量并不高,但是含这些杂原子的非烃化合物在原油中的含量却相当可观,对石油加工过程和环境的影响也相当大,例如:硫在石油中以单质硫、H2S、硫醇、硫醚、二硫化物、噻吩等形态出现,进入环境后,不仅是有毒及臭气污染源,还能加剧酸雨效应。

    如催化裂化工艺,若以减压馏分油为原料,原料中的硫大约会有10%~15%会进入到焦炭中,焦炭在再生器中燃烧,其中的硫转化为SO2和SO3,这些硫化物随再生烟气排入大气,产生大气污染。此外,硫还易产生硫化氢、硫化铁、硫醇铁等物质,对生产装置产生腐蚀作用。

    氮在石油中的含量为一般为万分之几至千分之几,存在形态如吡啶、喹啉、异喹啉、吡咯、吲哚等,当油品沈瑞华,1994年毕业于中国石油大学(华东)应用化学专业,2010年获得澳大利亚新南威尔士大学材料科学与工程专业博士学位,讲师,现在中国石油大学(华东)化工学院工作,主要从事重油加工和材料科学方面的科研和教学。

    石油化学是高等院校石油、化工相关专业的基础课程之一,文章从课程的教学角度出发,结合石油加工过程中产生的环境问题,阐述了石油化学课程中应有的环保理念,并讨论了如何将这种环保理念在课程教学中加以灌输的方法。

    作为化学学科之一,是无机与分析化学、有机化学、物理化学以及仪器分析等课程的理论知识在石油加工领域中的应用。可作为化学工程与工艺、应用化学、石油炼制、石油工程、钻井技术、油气开采技术、油气储运技术等专业的教材,也可作为石油天然气行业中技术人员和管理人员的参考用书。

    该课程主要研究石油的组成、性质及其加工成为发动机燃料、剂和石油化学品过程中的化学问题的学科,其范围大体包括石油及其产品的化学组成与性质、石油热转化及催化转化的化学原理、油及添加剂化学、石油化学品合成化学原理等。课程的主要任务是使学生掌握关于石油及其产品的物理性质和化学组成的基本知识以及主要石油热转化与催化转化的基本化学原理,并培养其将化学基础理论与石油加工的实践相结合的能力。

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中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）37-0035-02

化工专业基础课程主要包括《化工原理》、《化工热力学》、《化学反应工程》以及相关的认识实习和化工原理课程设计等课程。根据石化行业以及国家能源战略的发展需求，原有的培养模式已无法满足这一要求，必须通过加强专业基础课程的建设，建立以工程能力和创新能力为导向的新型培养模式，才能够培养出高水平的工程技术人才。本文在对日常教学、学生尤其是已毕业学生反馈、用人单位反馈进行大量分析与总结的基础上，提出了以工程和创新能力为导向的新的培养模式，并进行了多方面的建设工作。

一、面向石油化工行业特色，强化教师队伍与课程建设

1.建立具有较强工程能力的教师队伍。在以工程能力和创新能力为导向的新型培养模式中，教师不但要具有较高的科研水平，还应该具有极为深厚的工程背景。课程教师队伍共由20名教师组成。为了提高教师的工程能力，聘请资深炼油化工设计人员定期进行讲座。在科研成果的工业化转化过程中，鼓励年轻老师共同参与，提高其工程能力。通过几年的建设，形成了一只高水平的教师队伍：1名教授被评为北京市高等学校教学名师、2名教授被评为校教学名师、1名副教授被评为校品牌课教师、《化工原理》教学团队被评为北京市优秀教学团队、建设了《化工原理》与《化工热力学》2门北京市精品课程。

2.形成了具有鲜明行业特色的教材体系。原有教学模式中采用的都是化工通用的教材，根据毕业生和用人单位的反馈，教材内容不能满足石化行业的发展需求，一些内容和方法在工厂也不再使用。为此，任课教师主编了《化工热力学》、《化学工程与工艺专业实验》和《流态化工程》讲义（双语）、参编了《石油化学工程原理》、翻译出版了《化学反应工程》共4门课程的教材，针对石油加工过程进行了大量的补充和删减。如在《石油化学工程原理》教材中补充了石化行业常用的高温油泵的特殊输送要求，在分馏过程中补充了油品分馏塔的操作和核算；结合石油工程中流体相态对油田开发的重要性，对热力学教材中过时的图表法计算流体热力学性质等内容作相应的删减。主讲教师还主编了《催化裂化流态化技术》、《水合物科学及技术》、《二氧化碳捕集、封存与利用技术》，参编了《原油蒸馏工艺与工程》共4本著作，这些著作是化工专业其他课程的重要补充内容，并极大地开拓了学生的视野。

3.积极进行教学方法改革，增强学生的学习兴趣，提高教学效果。强调通过教学改革增强学生学习的兴趣。例如在《化工原理》教学中首先以多相传质设备的相控制基本理论作为基本路线；其次，建立了多相传质工艺和设备过渡教学体系；再次，建立了多相传质及其附属设备的全塔负荷性能图分析理论，规范了塔设备操作限的概念。多年来学生普遍对《化工热力学》有畏难情绪，认为理论性过强、难以应用。任课教师分析发现过去课程中大量使用的图表在生产实际中很少使用，基本都已通过计算模型实现。因此在授课时只对少数必要的图表进行讲解，以帮助说明问题或者现象。而对于实际工作中经常用到的状态方程和活度系数模型等，文献报道的状态方程有几百个，现场使用时往往无从取舍，因此在课堂上进行了仔细的讲解，对于过去大量存在的过程推导适当简化，要求学生学会使用商业化模拟软件进行计算，以满足未来工作中的需要，这样既突出了本科生学习过程的重点，又保证了教学的效果。

二、建立多样化的提高工程实践和工程设计能力的培养体系

化工专业基础课与实际化工生产联系非常密切，但学生在学习中却往往感到抽象、缺乏兴趣，其原因在于在以课堂教学为主的方式中很少涉及体验、实践的学习环节。如图1所示，在多样化的提高工程实践和工程设计能力的培养体系中，学生在学习专业基础课之前应先经历认识实习、参观化工设备模型、拆装实验等环节，激发起学生的兴趣，在专业基础课学习过程中，应通过设备仿真和拆装实验等体验实践环节，通过亲身感受进一步固化所学知识，最后通过课程设计等环节，促使学生对所学理论知识进行复习、应用，并进一步升华。在此过程中，学生学习专业知识的渴望是自发形成的，而不是传统的教师督促学习，因而学习效果很好，学生的动手能力、工程能力也得到了极大的提高。

为配合这一培养模式，授课教师建立了拆装实验室，包括各种形式的泵、压缩机、阀门、换热器、塔构件，向所有学生全天开放，部分涉及设备的课程甚至可以到实验室内讲授。另外，还建立了设备仿真系统，学生可模拟工厂内设备的启动与关闭。在课程设计教学中，强调一人一题、分组协作，既提倡相互协作，又保持设计过程的独立性，结课时引入答辩程序，要求同学对设计过程和设计思路进行讲解。此外，聘请校外资深设计人员给学生讲课，传授设计和工程经验。课题组教师还将多年科研成果：单指标全塔性能负荷图用于《化工原理课程设计》，引导学生通过Aspen软件编程计算，并与手工计算结果相对比、找不足。这些措施极大地提高了学生学习的主动性、积极性，使学生的工程能力通过多种方式得到锻炼。

三、创建创新能力培养的新模式

课程教师在《流态化工程》课程中，广泛搜集了国内外流态化领域的新理论、新知识，并将其简化为通俗易懂的知识，补充到教学内容里。内容涵盖了新的测量方法（如气泡直径的测量方法、颗粒混合的测量方法等）、经典理论的新发展（如经典两相理论的不足及其补充，以及基于其建立的新模型）、计算机CFD数值模拟等。在补充新的研究结果时，进行的大量的取舍，考虑到授课对象为本科生，理解能力和学习基础无法和研究生或专职研究人员相比，授课时只着重于新模型、新理论的描述，具体的推导过程和计算过程并不涉及。这样，既方便了学生的理解和学习，又能够为今后从事流态化研究的同学打下一定的基础。此外，将已工业化的优势科研成果转化为多功能教学实验装置，指导学生对感兴趣的知识点自主设计、完成实验，使学生的创新能力得到极大提高。例如，气固流化床反应器是石化行业广泛采用的反应器，由于知识比较抽象，学生无法获得深刻的理解。课程教师根据科研成果开发了《流化床自动控制综合实验系统》，可以直接观察实验现象，完成各种形式的流态化实验。学生还可以自己设计实验条件进行研究，该装置已经投入使用5年，受到了学生的好评，也得到了教育部有关专家的肯定，目前，该项技术已经推向市场。化工原理团队教师根据多年科研成果建立了多套大型冷模催化裂化实验教学装置，高达20m，一次可接纳学生10人/套，不但可以观察流化现象，而且可以展开密度、压力等多个物理参数的测量，进行压力平衡等装置运行状况的衡算。小型《催化裂化热态实验装置》不但可以测量产品收率、烧焦效果等工艺参数，而且可用于热量衡算、质量衡算、能耗分布等装置运行的评估计算，石油大学在旋风分离器领域的研究已达到国际先进水平，课程教师自行设计、加工了一套《旋风分离器冷态实验装置》，可进行气相流场、分离效率的测量等。石油大学化工热力学教学团队多年来形成了具有特色的研究方向，并曾获得国家和教育部的自然科学奖。化工热力学教学团队开发了《流体相平衡实验装置》，可以直接观察到流体的相态变化并完成气体在液体中溶解度的测定。根据多年从事油气藏流体相态研究，对化工热力学实验进行了大量的补充和改进，并编入了《化学工程与工艺实验》教材中，提高了实验设备和技术水平，提高了教学质量。

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1绿色化工技术

绿色化工技术指的是在化学工业发展中运用化学工艺或者原理对化学方法进行改造，以此来减少化学技术中化学原料、化学废弃物或者有害化工产品对环境的危害和污染，尽量将化学过程中的废弃物进行二次利用，提升废弃物利用率的同时也减少排放量，促进化学工业的绿色和生态发展[1]。

2绿色化工技术在化学工程工艺中的开发

2.1化学原料的选用

绿色化工技术的开发过程中，化学原料的选用就非常重要，这能够从根本上解决污染问题。绿色、无害的化工原料在生产、排放的过程中也能产生较少的污染物。当前高科技发展下，已经生产处很多无毒无害或者较少毒害的原料、催化剂、各种溶剂供化学工业的发展使用，在化学工业生产中尽量选择这样的化学原料，比如是很多天然的植物，包括各种农作物或者野外农作物，还有很多生物，都是无害化学原料的最佳选择。在化学工业发展中，尽量使用这些物品代替，而且这些物品的成本通常比较低，来源广泛。

2.2化学催化剂的选用

化学工业发展中常常使用各种催化剂加速化学反应的速度，但是很多化学催化剂容易加重化学反应废弃物的排放量。现在绿色化工技术开发过程中重点关注的就是对无害化学催化剂的开发。同时，在化学催化剂的选用上，尽量用毒害较小的催化剂代替毒害大的催化剂，促进化学反应过程的绿色发展[2]。很多化学行业的研究人员正在大力开发烷基化固相催化剂，其没有毒害，期望这种催化剂能够早日被广泛运用。在无毒害化学催化剂开发过程中，注重其废弃物的排放量和循环使用率，最好能够提升其循环使用的过程。

2.3强化化学反应的选择性

在化学反应过程中，尽量提升化学反应的选择性，让化学生成物的提取和净化更加便捷，也能够有效地控制化学生产成本，减少能源消耗和废弃物的排放。比如在石油化学工业中经常进行的烃类选择性氧化，其反应的生成物极易发生氧化现象破坏生成物，因此，在化学反应中，会尽量避免使用这种反应。强化化学反应的选择性，能够提升化学生产过程的健康发展水平。

3绿色化工技术在化学工程工艺中的运用

3.1清洁生产技术的运用

清洁生产技术在包括冶金、印刷、垃圾处理、海水淡化、煤气化技术、发电技术等行业中已经被广泛运用，在其过程中没有毒害，而且没有污染物。多种行业中运用清洁生产技术已经有效地控制了废弃物和有毒物品的发生。比如在海水淡化过程中，运用清洁的化学方法对海水进行处理，其原料是海水，这是一种比较丰富的天然资源，产生的主要成分是淡水，整个过程中的生产技术对环境的污染非常小。

3.2生物技术的运用

生物技术在化学仿生学与生物化工中的运用集中在细胞、微生物、酶的范围内，其中酶、膜化学技术运用地非常广泛。生物技术可以讲很多可再生的资源在生产过程中转化成有用的化学品，比如自然界中存在的酶是非常普遍的一种催化剂，其在生产过程中没有污染物的生成和排放，而且反应的条件比较温和，受到化学行业的广泛利用。

3.3环境友好型产品生产过程的运用

当今社会环境污染问题非常严重，各行各业对环境友好型产品的生产与利用非常急切。从人们的实际生活来讲，运用绿色化工技术的目的就是能够生产处大量的环境友好型产品，这能够给人们的实际生活带来优势。环境污染问题严重影响到人们的生活质量，环境友好型产品的开发和利用能够避免产生环境污染问题。比如在生活中传统的汽油燃烧给大气带来污染，也影响人类的健康；各种产品中氟利昂破坏了大气中臭氧层，给人们的生活埋下安全隐患；很多塑料产品在人们生活中广泛利用，带来很多便捷之处，但是使用后形成垃圾不容易被分解。这些严重的污染问题急需被解决，这些带来污染的产品急需被取代。所以，随着技术的发展，可分解的塑料制品、清洁型汽油、新型燃料逐渐地被开发使用，人们的环保意识也在增强，现在已经有很多的研究用在环境友好型产品的开发上，比如在酒精的生产上，其原料已经变成了天然的甘蔗；利用较易提取的乙醇汽油取代原来的汽油，在汽车行业中被广泛运用。环境友好型产品受到大众喜爱的同时，应该提升开发技术，加大对其的开发利用，这是与人们的实际生活紧密联系的问题，需要社会各界齐心协力的支持[3]。

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陇南市西和县城关九年制学校 王文战

国培计划（2015）—甘肃省中小学（幼儿园）教师信息技术应用能力提升工程从2015年12月24日开始以来，我就积极参与，认真配合，完全按照研修计划的时间规划，与2016年1月4日进行了学前测评，并将测评结果以截图的方式提交到研修平台；2016年1月8日开始，认真聆听了西北师范大学教授郭绍青讲解的《信息技术引发的教育教学变革》《中小学教师信息技术应用能力培训课程标准研制说明》等两门教师专业发展类课程的微课视频，也积极参与到各位同仁们的讨论之中，还能够认真完成作业；2016年1月15日开始，努力学习和认真聆听了西北师范大学教授赵健老师讲解的《多媒体演示文稿设计与制作（初级）》（必修）、《微课设计与制作》（选修）和吴文春教授讲解的《多媒体图像素材加工与处理》（选修）共计三门技术素养类课程的文献资料和微课视频，并且积极参与讨论，认真完成作业；2016年1月22日开始学习和聆听了《交互多媒体环境下的初中历史教学》为主的综合类课程的文献资料和微课视频，并根据课程要求积极参与讨论，认真完成每一环节的作业；2016年2月23日开始，学习和聆听了《技术支持的初中历史课堂导入》（必修）、《技术支持的初中历史课堂讲授》和《技术支持的初中历史课堂总结与复习》（选修）等三门专题类课程，积极参与课程的讨论和认真完成每一阶段的作业任务；2016年4月1日开始，根据每一阶段的学习和实践，再结合自身的教育教学实际，撰写培训总结。在这半年多的学习培训中，我认真聆听了专家教授们的讲座，感受着他们的激情和幽默、亲历着他们的教育智慧和幸福，使我受益非浅。在我的十七年教育教学工作经历中，在教育教学和班级管理上虽然有了一套自认为行之有效的方法和经验。但是通过培训学习，还是使我领略到了教育教学艺术尤其是信息技术的内涵与境界,也使我认识到在平时教育教学工作的粗糙与不足。我感觉到自己在教育教学中运用信息技术的知识增长了许多，自己的能力也得到了大幅度的提升，无论是专业理论知识还是教育教学工作经验，都在培训中得到了较大的提高。想想以前在工作中的一些做法，感到自己的肤浅和不足。

在将近半年的培训学习时间里，每天坚持进行理论学习，，晚上完成一些作业，还要努力配合助学老师的工作，积极为班上的同学服务，虽然有点累，但是觉得每一天过得很充实，也很幸福。本次培训为我们提供了大量的具有前瞻性、科学性、可操作性的新颖的教育教学的培训知识、信息技术与技能，满足了我们对教育教学专业知识的渴望和对信息技术专业技能的需求。现将我半年以来的网络研修培训工作总结如下：

一、教师要努力提高自身素质，树立正确的教育教学理念。

通过《信息技术引发的教育教学变革》的学习，是我认识到新时期的教师在对教育对象实施影响的同时，更要不断地学习教育教学的先进经验，提高自身素质，树立正确的教育教学理念，将掌握的理论知识运用到实践中去。新时代的教师要从“经验型”向“科学型”转轨，既要有奉献精神，又要有科学的态度；既要有高超的专业技能，又要有高尚的师德，才能做一个既让学生幸福，又让自己幸福的教师。

二、教师的教育教学工作要讲究艺术和技巧。

通过《多媒体演示文稿设计与制作（初级）》（必修）、《微课设计与制作》（选修）和吴文春教授讲解的《多媒体图像素材加工与处理》（选修）的学习，让我更深刻地认识到与学生交往，要讲究艺术和技巧。现在的教育提倡对学生多表扬少批评，多运用赏识教育，但并不是说不批评和惩罚，而是说要会批评和惩罚，才能使学生更好的成长进步。。因此在对学生进行思想教育时，要正确适度的进行表扬和批评，使表扬的含金量要高，避免表扬过度，滥用表扬。在教育教学的过程中要充分发挥信息技术的主要作用，激发学生的学习兴趣和学习热情。

三、教师要学会换位思考，学会欣赏，爱护学生，切实做到关注每一位学生。

通过本次网络研修培训学习，让我明白，选择了教育，那就是选择了责任。作为教师，为了让我们的教育更有效果，我们就应该换位思考，善于从从学生的角度审视自己的管理，学会理解学生，学会倾听，学会关爱，尤其是学会关爱后进生和一些特殊生（单亲学生、自闭学生、留守儿童）。总之我们要学会善待他们的“缺点”，把每个孩子当成自己的孩子，使学生从心底里体会到老师的所作都是为了学生好，是为了学生的发展和幸福。还要学会及时解放思想，转变观念，转化角色，做到与时俱进，做一个适应社会发展需要的教师。

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我国原劳动和社会保障部2006年的调查表明，技工短缺已成为中国的普遍性问题，中小企业技能型人才短缺问题尤为突出。浙江省中小企业数量占企业总数的比重超过99.5％，中小企业的产值在制造业中的产值比重超过70％，中小企业的竞争力在一定意义上代表了浙江经济的竞争力。近年来的“技工荒”不仅严重影响了浙江经济的发展，而且也给很多浙江中小企业带来前所未有的困难。浙江中小企业技能型人才短缺现象在全国具有代表性，为此，我们对浙江制造业8个战略支柱产业的中小企业技能型人才现状进行实地调研，以期对解决我国中小企业技能型人才短缺问题提供借鉴。

一、样本企业技能型人才现状

(一)样本企业概况。我们在2007年11月至2008年1月期间，按分层抽样的原理，选择浙江制造业8个战略支柱产业中的409家中小企业进行了问卷调查与实地访谈，收回有效问卷276份，有效率达67.4％。按所属产业、所属地区、企业性质、企业规模和创办时间等5个项目对样本企业进行统计(见表1)。虽然样本不能完全代表浙江制造业的全部中小企业，但样本企业覆盖了整个浙江地区制造业的主要战略支柱产业，相关数据足以客观真实地反映目前制造业中小企业技能型人才的整体状况。

(二)技能型人才现状。

1．技能型人才数量。本次抽样调查的276家样本企业的职511，总数为162 945人，其中，持有职业资格证书的技能型人才23 414人，占样本企业全部职业总数的14.37％；按一般通行的技术工人占职工总数50％的统计口径计算，样本企业技能型人才缺口比重为35.63％。调查还发现，样本企业目前有技能型而尚未经过职业技能鉴定的技术工人有38 945人，占职工总数的23.90％，如果加上这部分技能人才，样本企业实际的技能人才总数为62 359人，占全部职工的38.27％，缺口比重为11.73％。由此可见，目前浙江省制造业中小企业技能型人才总量短缺，持证上岗比例较低。

2．技能型人才技能等级结构。在被调查的23 414名持有职业资格证书的技能型人才中，技能型人才结构呈现非常明显的金字塔型结构：初级工12 814人，占技能型人才总数的54.73％，是“塔基”；“塔身”为中级工，共7624人，占32.56％；高级工、技师和高级技师三者(即高技能人才)合计为2 975人，仅占技能型人才总数的12.71％，是“塔尖”。尤其是高级技师有192人，仅占技能型人才总数的0.82％，比例极低(见表2)。这与先进制造业国家技能型人才的鼓型结构(初级工15％，中级工50％，高级工35％)相比差距较大，表明当前浙江制造业中小企业高技能型人才数量、比例严重不足，缺口较大，已成为众多中小企业发展壮大的一个突出问题。

3．技能型人才学历结构。调查显示，样本企业技能型人才以高中、初中学历层次为主，两者相加占全部技术工人的73.58％，而大中专毕业生只占13.36％，小学及以下文化程度占8.79％，大学本科及以上文化程度只占技能型人才总数的4.27％。与制造业发达国家如德国、日本相比，浙江制造业中小企业技能型人才整体学历明显偏低，这在客观上加大了高技能型人才的培养难度。同时，由于技术工人整体素质偏低，使很多科技创新成果难以转化，阻碍了企业新设备、新工艺、新材料等的引进和使用，对浙江打造先进制造业基地产生了严重的负面影响。

4．高技能型人才群体的年龄结构。从样本企业技能型人才的年龄结构看，30岁以下的技术工人占技术工人总数的43.26％，31～40岁的技术工人占33.27％，41～50岁的中年技术工人占17.83％，老年技术工人(50岁以上)占5.64％。可见，技能型人才总体年龄结构趋向年轻化，40岁以下的从业人员已成为浙江先进制造业基地建设的主要推动者和实现者。但调查发现，被调查企业技师、高级技师年龄普遍偏高，46岁以上的占40％多，青年高技能型人才严重短缺，其中35岁以下的青年几乎没有技师和高级技师。随着老一代高技能型人才的逐渐退休，许多企业原本就短缺的高技能型人才将后继乏人，面临断档的危险。

二、样本企业技能型人才需求预测

(一)2008～2012年期间样本企业技能型人才需求量预测。我们在对每个样本企业现有技能型人才数量和未来5年技能型人才需求缺口调查的基础上，按产业统计汇总后得到表3。

从技能型人才需求缺口及占需求比例看，2008～2012年期间被调查企业的技能型人才需求总量将达149 111人，技能型人才需求缺口为86 751人，需求缺口大于现有技能型人才总数，这说明技能型人才的需求缺口较大。其中，电气机械及器材制造业对技能型人才的需求缺口为23253人，占总需求缺口的26.80％，所占比例最大；其次是纺织、服装业，需求量为14 309人，占总需求缺口的16.49％；交通运输设备制造业对技能型人才需求缺口为13 497人，占15.56％，居第三；石油化学工业、特色轻加工业、专用设备制造业需求缺口分别为11 659人、8 586人、8 292人，分别占总需求的13.44％、9.90％、9.56％；光机电一体化制造业、钢铁工业两个产业技能型人才需求缺口占总需求的比例最低，分别占5.06％和3.19％。

从对技能型人才的需求增长率看，今后5年样本企业对技能型人才的总需求将增长139.12％，每个产业样本企业对技能型人才的需求增长率均超过100％，这说明各产业对技能型人才的需求增长较快。其中，钢铁工业对技能型人才的需求增长幅度最大，为236.17％；特色轻加工业、石油化学工业和纺织服装业三个产业未来5年对技能型人才的需求增长率分别达183.98％、183.85％和149.15％，均高出平均增长率。光机电一体化制造业、电气机械及器材制造业、专用设备制造业和交通运输设备制造业的需求增长幅度大致相当，分别为122.72％、122.64％、121.42％和120.30％。

(二)各产业技能型人才需求类型。由表4可知，光机电一体化产业、交通运输设备制造业、电气机械及器材制造业和专用设备制造业这四大产业的中小企业急需大批金工、装配、计算机操作、嵌入式控制设备安装维修等方面的通用技术工人，同时这四个产业的企业对高层次的技能型人才，如计算机、网络与通信电子技术、嵌入式软件开发等领域的技术带头人与技术骨干需求也较为迫切。此外，电气机械及器材制造业为继续保持和发展输变电设备、高低压电器、电机、电光源产品在全国的领先地位，还需要大量电气工程、感应电机设计与制造、模具制造等专业的高技能型人才。交通运输设备制造业和专用设备制造业的中小企业急需机械设计与制造、模具制造、铸造锻造等领域技艺精湛的高级技术人才。光机电一体化产业的中小企业对网络视频技术、电气、光学仪器设计、光学特种工艺等领域的高层次技能型人才需求也较为迫切。浙江纺织服装业中小企业对技能型人才的需求重点有：一是化纤聚合工艺技术、机电一体化织机控制和管理、面料染整工艺、化纤数码织造工艺方面的技能型人才；二是丝绸染整工艺、真丝数码织造工艺方面的技能型人才。此外，还需要大批高速经编机控制及管理、织物染整、织物表面涂层工艺方面的技能型人才。以皮革制品、五金制品、造纸及纸制品、包装印刷等行业为重点的特色轻工业，需要大量皮革制品加工、五金制品金属表面处理及模具加工、废纸制浆技术及纸产品加工、包装印刷行业的产品制版技术方面的熟练技工。以建设全国氟硅化学品制造中心和精细化工产业基地及国内重要石化产业基地为发展目标的石油化学工业，迫切需要化工工艺、有机化工、精细化工、化学工程等专业的高级技术人才。钢铁工业企业急需技能型人才类型为钢铁冶金、金属加工压力、冶金机械、工业电气自动化等领域的技能型人才，特别需要具备专业知识的专家型及高学历的工程技术人才、高级技师、具备海外工作经历的高层次技术人才。

三、结论

从上述对浙江制造业8个战略支柱产业的中小企业技能型人才现状及需求的分析，可得出以下结论：

(一)浙江制造业中小企业技能型人才现状总体表现为：技能型人才总量短缺、技能等级结构不合理、整体素质低下。其中，高技能型人才不仅数量、比例严重不足，而且存在年龄老化等危险，青年高技能型人才严重匮乏，难以适应企业结构调整和先进制造业发展的需要，已成为浙江制造业中小企业加快发展的主要障碍。

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【关键词】粘度；密度；温度；原油；采收率

一、粘度

油品的粘度是评价原油及其产品流动性能的指标，在原油和石油化工产品加工、运输、管理、销售及使用过程中，粘度是很有用的物理常数。油品的粘度与其化学组成密切相关，在一定程度上反映了油品的烃类组成，是煤油，喷气燃料和油的重要指标。

粘度也叫粘性系数，在某一温度下，当液体受外力作用而作层流运动时，液体分子间产生的内摩擦力叫粘度。粘度是与油料性质和温度、压力有关的物理参数。压力在一般情况下对液体石油产品无明显影响，可以忽略。温度对液体粘度的影响十分敏感，因为随着温度升高，分子间距逐渐增大，相互作用力相应减小，粘度就下降。

液体石油产品的粘度按照GB/T 365-88采用毛细管粘度计法进行测量。方法原理是根据牛顿内摩擦定律，导出下式：

式中η――液体动力粘度，Pa・s；r――毛细管半径，mm；V――在时间内从毛细管中流出的液体体积，mm3；L――毛细管长度，mm；τ――液体流出V体积所需时间，s；P――液体流动所受的静压力，Pa。

对指定的毛细管粘度计来说，仪器尺寸（V，L，r）和h，g，π均为常数，因此只要测得油品在某一温度下V体积液体由刻度a到刻度b所需时间τ，则其粘度即可求得。

二、密度

密度是物理学上用来表示物质分布密集程度的物理量，定义为物质质量与其体积的比值（ρ=m/V）。单位体积石油产品的质量，称为石油产品的密度，它在一定程度上反映了油品的组成，因而可以用来确定原油的类别。

当温度升高时，油品受热膨胀，体积增大，密度减小，相对密度减小；当温度降低时，体积减小，密度增大，相对密度增大。

密度的测定方法包括密度计法、韦氏天平法、比重瓶法。本次研究采用密度计对大庆油田7个原油试样的密度进行了系统的测量，得出了不同温度时试样密度的变化规律。

三、实验部分

3.1实验仪器

（1）毛细管粘度计一组（2）恒温浴（3）玻璃水银温度计（4）秒表（5）石油产品密度计（6支组）。（6）玻璃量筒（7）烘箱（8）调温电热套。（9）1000ML烧杯。（10）玻璃棒。

3.2实验方法和步骤

3.2.1粘度测量（1）按测定要求调节恒温浴。（2）将脱水过滤后的原油试样放入小烧杯中。（3）选择合适的粘度计，洗涤干净并烘干。（4）将橡皮管套在粘度计支管上，倒置粘度计并用大拇指堵住上管口，将管身的末端插入盛有地层水或原油试样的烧杯中，利用橡皮球将液体吸到上标线时，从烧杯中提起粘度计，擦去管身外壁的多余试样。（5）将装有试样的粘度计浸入恒温浴，并用将粘度计固定使其垂直。（6）恒温浴中温度计的水银球位置必须与粘度计中点保持水平。（7）将恒温浴调节到实验规定的温度，装好油的粘度计在规定温度的恒温浴内经规定的恒温时间后，开始测量。（8）达到待测温度时，用橡皮球通过管身所套的橡皮管，将试油或水试样吸到扩张部分的上球，液面稍高于上标线，然后让试样自动流下，液面达到上标线时开动秒表，达到下标线时停止秒表，记录试样流动时间。（9）每个试样至少重复测量4次，取流动时间所得的算术平均值，作为试样的平均流动时间。

3.2.2密度测量

（1）将调好温度的试样沿壁倾入量筒中，保持稳定，注意不要溅泼，以免生成气泡，当试样表面有气泡聚集时，可用一片清洁滤纸出去气泡。（2）将选好的密度计缓慢放入试样中，液面以上的密度计杆管浸湿不得超过两个最小分度值，否则会影响所得读数。密度计稳定后读取数值。（3）同时测量试样的温度，注意温度计要保持全浸（水银线），温度读准至0.2℃。（4）将密度计在量筒中轻轻转动一下，然后放开，按2和3的要求再测定一次，记录连续两次测定温度和视密度的结果，取算术平均值作为测量密度。若两次温度读数之差超过0.5℃，则重新测量。

结论

在油田开发中，原油的粘度和密度是判别原油性质、提高采油率的重要依据。了解地下流体性质是在一次采油之后进行的工作，注水开发是我国目前采油的主要措施，而在长期的注水过程中，注入水对地下流体性质会产生极其缓慢但又不可忽视的影响。因此搞清注入水对储层流动性能的影响，不但可以提高注水效果，而且对油田增储上产、提高最终采收率发挥了一定的作用。

通过对8个不同水型和包括二厂、七厂、八厂在内的7个大庆不同地区原油的粘度和密度的测量，模糊的概念变为了精确的数据。测量的数据表明，不同矿化度地层水的粘度和密度在温度不断升高的过程中不断减小，粘度变化较小，密度变化不大；原油的粘度和密度在温度不断升高的过程中不断减小，粘度变化相对地层水变化较大，密度变化不大。不同地区原油粘度和密度相差较大，曲线变化的斜率也不同。

从数据来看，提高注水温度无疑是提高采收率的有效手段，但注入水的温度不是越高越好，控制油田的开发成本也很重要。那么针对不同油田的原油性质，注入水的温度应该控制在什么范围之内，才能做到既可以最大限度的提高地下原油的流动性，又能够尽量的节约开发成本，最终达到提高油田采收率的目的，这将是一项非常重要的工作。

参考文献

[1]廖克俭，戴跃玲，丛玉凤.石油化工分析[M].化学工业出版社，2005，175～189.

[2]李阳初，王耀斌.石油化学工程基础[M].石油大学出版社，2004，8～11.

[3]常子恒.石油勘探开发技术[M]，石油工业出版社，2001，512～513.

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1. 石油未来消耗量的预测

查找有关石油在全世界范围内的预计储量，探明储量、年度消耗量和价格等数据，使用找到的数据并运用资源建模的方法对世界范围石油的消耗问题进行建模分析。

1.1建立预测模型的原始数据分析

本文通过资源查找方法，找到世界上拥有石油的国家，并且根据查找的资料进行了数据的整理，由于信息具有一定的时效性，本文选取了从2005-2015年的数据，接着进行了权重的衡量，本文选取的34个石油国家所拥有的石油总和每年基本都超过了97%，根据统计学的观点，可以忽略其他国家所拥有的石油量对本模型的影响。

1.2使用系统动力学法预测世界石油未来消耗情况

1.2.2预测模型的建立

由于地区较多，为了简化分析，本文对亚太地区的石油总量以及全世界的石油总量分别进行了拟合。

1.2.3模型求解与分析

根据系统动力法，通过matlb对亚太地区的国家的石油总量的拟合，结果如下：

最终通过线性回归法得出以下表格：

由下图可知，在2005-2025年间，全世界石油剩余探明储量总呈上升趋势，但是不难看出，在2025年以后，开始下降，即，按照目前的消耗速度来看，如果不加以人为的限制，或者说没有任何改进的措施，石油探明储量会不断下降，而且下降速度的越来越快，最终石油会被人类开采完。

2. 各因素对石油消耗量影响的分析

为了具体反映四个因素与石油消耗量的关系，选取了中国作为具体的数据来源。采用多元线性逐步回归方法，对所选择的四个影响因素：经济，人口，环境和政治进行分析，将这四个因素分别单独与石油的产量（消耗量）做一元线性回归分析。最后再将四个线性回归方程通过多元逐步线性回归法，得到四个因素共同影响下的石油消耗量，得到其之间的影响关系。

2.1对各因素分别进行一元线性回归分析

2.1.1经济因素

石油消耗量与经济因子的相关分析，本文通过用国民生产总值（GDP）增长来反映一国的经济情况。用excel统计中国2005-2015年间历年的全国平均国民生产总值增长率，并对该表格运用一元线性回归法作出经济因子与石油消耗量的相关性图像，并求出相关系。

2.1.2人口因素

对于人口和石油消耗量之间的关系，同理，搜索了中国2005-2006每年的人口总数，并且使用和第一步相同的方法对石油消耗量和人口因子进行一元线性回归得到相应的图像和相关系数

2.1.3环境因素

当考虑环境对石油消耗量的影响时，为了便于数据处理，对环境因素做了简化处理，通过查资料可知，环境质量指标主要包括水环境，声环境和气环境三个部分的指标，且容易分析可知，与石油相关性最高的为气环境。而空气质量检测指标主要有PM2.5，SO2，NO2等，但是由于PM2.5的检测年数不能追溯到2005年，其次，资料显示石油中硫元素的含量在0.06%左右，而氮元素的含量在0.02%左右，同时为了数据更加容易处理，选取了SO2作为环境质量的反映指标。再通过查找中国2005-2006年历年的SO2平均浓度，整理数据后再与石油消耗量进行一元线性回归得到如下图表和对应的相关系数。

2.1.4政治因素

最后考虑政治因素，由于政治因素过于模糊，本文暂且通过一国的进口量来反映政治。同理可得政治因子和石油消耗量的一元线性回归关系，如下图表以及对应的相关系数。

2.2对四个因素进行多元线性分析

利用matlab最后将四个回归方程利用多元线性回归分析法综合在一起，并通过检验F和t检验进行检验。

首先，以x1～x4为全部自变量，采用最小二乘法拟合一个多元回归模型，有 再利用matlab进行F检验和t检验，结果如下：回归模型的复判定系数 模型的剩余标准差为288.3241。对模型进行F检验：F=40.2865。对各参数进行检验的结果见表1。4个自变量模型的t检验的结果：

从这个模型可以看出，F检验通过，复判定系数与调整复判定系数的差距较小，但在检验中有若干自变量对y的解释作用不明显，因此，可以考虑对自变量进行调整。

2.3四个因素的分析结果比较

2.4局限性分析

首先，在区域的选择过程中，为了简化同时也具体的反映石油消耗量与各个因子之间的关系，所得到的数据不适应与全世界；接着，在处理各个因素的过程中，对于经济因素，选取GDP作为数据来源，并不全面，考虑环境因素的时候，选取的参考数据太片面，SO2只是环境监测指标中的一项，即数据不够准确，不能全面更好地反映一个地区的环境情况。而对于政治因素，采取以进口量来衡量，只能从侧面反映一国对外的政治情况，而忽略了国内的政治情况；对于这些局限性，还有待进一步完善。

参考文献

[1]中文科技期刊稻菘猓当代石油石化，2006.1

[2]中文科技期刊数据库，油气杂志，2015.12

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【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）16-0056-02

化学反应工程是一门涉及高等数学、化工原理、化工热力学、化工传递过程、化工分析与合成等多学科、多领域的科学，也是一门研究化学反应的工程问题的学科。化学反应工程是我校化学工程与工艺本专科的核心课程，目的是将实验室中发现的化学反应可靠地移植到工业生产中，并且就所确定的反应与预期的生产能力对反应器的形状、尺寸及操作方式进行设计，其应用遍及化学、石油化学、生物化学、医药、冶金及轻工业等许多工业部门。

一 化学反应工程在化工工程中的应用

1.化工工程是否具有可行性是一个最直接、最根本的问题，而解决这一问题的基础是先要了解各反应的速率

对于具有工程意义的系统来说，反应动力学无法用理论计算，而必须通过实验来确定。所谓的反应进行分析，即通过实验测定动力学数据并对之进行数学关联，从而获得反应速度方程。因为大多数重要的工业反应都不是在充分混合的均相中进行的，传热和传质过程对这些反应的进行也有相当大的影响。因此，传递过程动力学与化学动力学的共同作用在化学反应工程中具有非常重要的意义。

化学反应工程学中的动力学就是专门阐明化学反应速度与各个物理因素之间的定量关系。有些从热力学分析认为可行的，如常压、低温合成氨，由于速度太慢而实际上是不可行的，只有研究出好的催化剂才能在适当的温度和压力下以显著速度进行反应，这就是动力学的问题。还有一些过程，从热力学分析认为是不当的，如甲烷裂解制乙炔，在1500℃左右的高温下，乙炔极不稳定，最终似乎只可以得到碳和氢。但如果使它在极短时间（如0.001秒）内反应并立刻淬冷到低温，那就能获得乙炔，工业上也就是这样来实施的，所以在实际应用上起决定性作用的往往是动力学因素。为了实现某一反应，需要选定合适的条件、反应器结构型式以及确定反应器的尺寸和处理能力等，这些都紧紧依赖于对反应动力学特性的认识。动力学是反应工程的一个重要基础，更是化工工程的一个重要基础。

2.化工工程需要工业反应器，而反应器的设计与计算、开发与放大是化学反应工程的一个重要内容

尽管各种产品有不同的生产过程，但作为化工生产的核心——化学反应器是必不可少的。各种不同类型的化学反应器具有不同的反应工程性质，因为在这些反应器中的流体力学及热力学状况可能完全不同。这就要求在进行反应器设计时，要以质量、能量及动量的基本守恒方程式为基础。除了化学动力学以及质量和热量的交换外，反应器中的流体力学及温度变化类型对于反应器的生产能力也会产生影响。

工业装置上采用的反应条件，不一定与小试或中试的一致。如在实验室的小装置内，反应器的直径很小，床层也薄，一般又常以气体通过床层的空间速度作为反应条件的一种标志。但在放大后，床层的高径比往往就不一样了。如要保持相同的空间速度，线速度就需改变，而线速度的大小又影响到压降、流体的混合和传热等情况，从而导致反应的结果不再与小试相同。又如，在小装置中进行某些放热反应时，温度容易控制，但在大装置中，传热和控温往往成为头等难题，甚至根本不可能达到与小装置相同的温度条件，所有这些导致出现“放大效应”。因此，工业装置的反应条件必须结合工程上的考虑才能最合理地确定。在化学反应工程学科建立以前，工业界广泛采用的方法是逐级经验放大的方法，中间试验往往耗资大、历时久。化学反应工程学科建立以后，逐步形成一套新的数学模型方法。目前，逐级经验放大和数学模型两种方法同时并存，各有适用范围，但是，即使是逐级经验放大的方法，也常是以化学反应工程的理论为指导，而不再是纯经验性的了。

3.工业反应过程的优化操作以及反应技术的开发是反应工程在工业方面的重要应用

化工产品只有在反应器中才能产生，想提高产品的产量必然要对反应器的操作条件进行优化。实际工业反应过程未必在最优的条件下操作，即使设计是优化的，在实施时往往有许多难以预料的因素，使原定的优化设计条件在实际操作中未必是优化的。运用化学反应工程理论对现行的工业反应过程进行分析，结合模拟研究，可找出薄弱环节和进一步调优的方向，通过调节和改造以获得最大的经济效益。由此可知，在化工工程中，老厂的增产挖潜、新厂的设计、新工艺、新产品以及新设备的付诸实践，化学反应工程都起着重要的指导作用。反应工程的理论为新反应器和新反应技术的开发指明了方向，研究者可据此寻找合理的设备结构和操作方法。近年来出现的新的石油化工裂解技术和各种新型技术，都得益于反应工程理论的指导。在工业应用中，在定性指导方面已发挥了很大的作用。但是，与理论研究相比，反应器内传递过程的实验研究和数据积累还很薄弱，特别是对于化工生产中经常遇到的多相流动体系的研究还不足。因此，反应工程的研究需要与多相流体力学和多相传递过程的研究相结合，以便相辅相成。同时，化学反应工程向生化、冶金等领域扩展时还会出现新问题，这就需要进一步的研究。

二 化学反应工程课程教学改革

针对目前的高校教学，我认为在此门课程教学与学习中应对以下几方面进行加强：

1.强化计算机的应用

气固相催化反应器是用数学模型法设计计算最成功的实

例之一，常用拟均相模型求解。对拟均相一维模型可以得到微分方程组，此微分方程组可以用数值法求解，常用的数值法有欧拉法、改进欧拉法、龙格—库塔法等。另外要求学生结合所学“化工计算机应用”的课程内容，采用VB计算机语言进行编程，对各种计算方法、边界条件、步长等进行比较，使计算结果稳定、准确。

2.加强实验教学

如返混是不同停留时间的物料混合，返混降低了反应器中反应物料浓度，影响反应速度、转化率及选择性，所以返混对化学反应结果影响特别大。通过开设相应实验，可以从中看到返混对反应物浓度的影响及停留时间分布的特征，反应器的空速等操作条件对返混程度的影响，对串联全混釜模型与轴向分散模型有了深刻的理解。根据流动模型参数，结合在其中进行反应的特征参数，计算或预测非理想流动状态下反应实际可达到的转化率。

3.与生产实践相结合

本课程以工业反应过程及反应器设备为研究对象，安排学生到工厂实习，这对本课程的学习非常重要。我们连续几年安排学生到中石化茂名分公司实习，在实习前，我们要求学生结合所学“石油炼制工艺学”课程内容，并针对自己实习的车间查阅相关资料，了解反应原料组成和来源；掌握装置的反应过程原理和工艺条件，熟悉装置的设备。在实习基地先组织听取技术人员的安全知识讲座。然后在实习中了解主要装置的工艺流程，熟悉现场的管线——泵——反应器——储罐等的走向，认清部分工艺的简易流程，了解化工生产中所用到的各类反应器、换热器、罐及辅助设备等，使学生对各类反应过程及所涉及的设备有感性认识。通过进厂实习也进一步证明理论与实践密不可分，有利于教学质量的提高。

三 结论

化学反应工程是一门工程类学科，与工程实际紧密联系，数学模型复杂，实践性和应用性很强。课程改革通过结合现代教学方法与手段，引入专业实验和生产实习等实践环节，加深了学生对理论知识的理解，培养了学生综合应用知识的能力及工程意识，提高了分析、解决工程问题的能力，适应了新世纪人才培养模式的需求。

参考文献

[1]刘军.化学反应工程[M].北京：化学工业出版社，2009：1～10

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一、引言

环氧乙烷（EO）、乙二醇（EG）是石油化学工业的重要原料，EO除主要用于生产EG外，还大量用于生产非离子表面活性剂、乙二醇醚、乙醇胺、防腐涂料等多种化工产品。EG主要用于生产聚酯纤维、瓶用树脂、薄膜、防冻剂和冷却剂。近年来受国内聚酯产业高速增长的拉动[2]，乙二醇的消费量迅猛增长，但供需缺口仍然高企不下。

EO/EG主要用乙烯和氧气直接氧化法生产，其中90%以上的世界总生产能力的生产技术由英荷壳牌（Shell）、美国科学设计（SD）及陶氏化学（Dow）三家公司所垄断[2]。目前，环氧乙烷银催化剂的主要供应商有CRI[3]、SD和DOW化学，此外，日本触媒公司、三菱化学、ICI公司、BASF、Huels也提供少量商品催化剂。据统计，目前世界上60%的银催化剂由CRI供应[4]，SD、DOW和日本触媒公司分别占据10%、10%和5%的市场。

乙烯和氧气在银催化剂[5]的作用下生成环氧乙烷，同时生成副产物二氧化碳和水，以及微量的甲醛、乙醛、甲酸、乙酸等。其中甲醛、乙醛等醛类虽然生成量少，却大大降低了环氧乙烷和乙二醇的产品质量，加剧了装置的腐蚀。如何减少或脱除醛类杂质，对节能减耗、提高产品质量、增强企业竞争力有着关键性作用。

二、原则工艺流程

图1 原则工艺流程

氧气直接氧化法生产环氧乙烷，氧化反应在装有银催化剂的列管式固定床反应器中进行。反应生成的环氧乙烷经过吸收精馏系统产出环氧乙烷。脱除环氧乙烷的循环气一部分进入脱碳系统中脱除二氧化碳，然后再次进入反应器循环反应。部分环氧乙烷和水在管式反应器中直接水合生成乙二醇，经四效蒸发脱水后，真空精馏分离得到各种高质量产品。

三、分析醛产生机理

1.乙烯氧化生成环氧乙烷的反应机理

乙烯氧化过程按照氧化程度可分为选择氧化（部分氧化）和深度氧化（完全氧化）两种情况。乙烯分子中的碳-碳双键（C=C）具有突出的反应活性，在一定氧化条件下可实现碳-碳双键的选择氧化而生成环氧乙烷，但在通常氧化条件下，乙烯分子骨架很容易被破坏，发生深度氧化而生成二氧化碳和水。目前工业上乙烯直接氧化生成环氧乙烷的最佳催化剂是银催化剂。

从上述反应式来看，由于环氧乙烷的化学性质活泼，结构极不稳定，尤其是催化剂末期，副反应增加，在高温下（200℃）极易发生异构化反应生成乙醛。由于因为乙醛容易氧化生成乙酸，而环氧乙烷水溶液在酸性条件下极易生成醛类物质，另外由于酸性腐蚀生成的铁离子也加速了这一反应的进行。在反应中如有碱金属或碱土金属存在时，将催化这一反应。

2.乙二醇产品空气泄漏或者系统存在铁离子

经研究发现，在有氧气存在的条件下，乙二醇和二乙二醇氧化或者在Fe3O4催化作用下脱氢生成羟乙醛（CH2OHCHO）。茂名石化的EO/EG装置采用Shell工艺，在2000年3月发现乙二醇产品中的醛含量逐渐上升，同年6月底醛含量超过了10mg/mL。分析乙二醇产品可能存在甲醛、乙醛或羟乙醛，甲醛、乙醛在氧化反应中产生，经过急冷吸收、环氧乙烷精制、三效蒸发，大部分已被脱除，在三效蒸发出口连续 10天采样分析，醛含量都在1mg/mL以下，排除了氧化反应中产生甲醛、乙醛对产品质量的影响；对乙二醇脱水塔、精制塔、循环塔的进出口的醛含量进行物料衡算，尤其是精制塔差值较大，表明塔内不断有产品生成羟乙醛。可见，乙二醇产品中的醛主要是羟乙醛，是由于真空系统泄漏造成 Fe3O4[6]生成而产生的。

四、降低副反应、减少醛类的优化操作

1.优化环氧乙烷反应系统操作

在环氧乙烷反应系统中，对反应器进行优化操作，主要是控制好反应温度以及氯代烷烃的加入量，以提高催化剂的选择性，减少副反应的发生。同时关注汽包液位变化控制好高压汽包的产汽量与加入的锅炉给水水量，保证汽水比，维持反应器液位，使反应不至预热效果不好或者出现飞温现象。

惰性球在乙烯环氧化过程中不完全惰性，马继永[7] 、代武军[8]等人建议在反应器底部和顶部不装填惰性球，直接使用弹簧固定催化剂。

2.改变环氧乙烷吸收解析系统碱加入途径，严格控制环氧乙烷吸收系统的PH值

酸性环境下， 环氧乙烷水溶液极易大量生成醛类物质。因此，控制好注碱量， 将环氧乙烷解析塔塔釜的PH值控制在 7.5～ 8范围内，既可减少醛类物质的生成，又可有效阻止酸性气杂质进入后系统，从而保证产品质量。惠州中海壳牌乙二醇装置的腐蚀研究发现在乙二醇反应器出口出现了有机酸和乙二醇酯，环氧乙烷贫吸收液中含有甲酸钠，然而富吸收液中却不包含这种物资。这样看来在环氧乙烷吸收塔中所有的甲酸钠被转化为甲酸甲酯。

乙二醇和甲酸生产的酯慢慢水解自由酸和醇。水解产生的酸将消耗碱并导致一个低的PH值。原始的加碱方法不认为甲酸甲酯会对PH产生影响，尽管这种酯对蒸汽管线设备有更加严重的腐蚀。而且加入的碱更多的在环氧乙烷吸收塔中被循环气中的CO2（浓度为1.6%mol）消耗，然后从解析塔中解析出来，NaOH与甲酸甲酯几乎不反应，也就不能避免它被水解为酸。因此，改变加碱方式，由贫液改为加入富液，从而提高碱与甲酸甲酯和其他酸接触的机会，这将是非常有效的。另外由于大部分CO2存在于环氧乙烷吸收塔，只有少部分在解析塔中分解，也使得加碱在富液中效果要好。

3.增设脱醛装置

脱醛树脂是强酸性大孔树脂，有很强的阳离子脱除能力，对乙二醇中的微量铁几乎能够全部脱除，使铁离子浓度达到优品级要求脱醛过程对乙二醇产品其它指标没有影响。并且稳定性很好。在乙二醇精制塔产品采出线增设脱醛装置，再次脱除产品中的醛类。很多环氧乙烷/EG装置在投用了脱醛床后，产品中的醛含量都有不同程度的下降。扬子石化公司烯烃厂和江阴有机化工厂合作开发了YJ -1 脱醛树脂[9]，在装置上进行侧线试验结果表明，YJ-1脱醛树脂达到了国外同类产品的指标要求。

4.适当提高乙二醇精制塔灵敏板温度

我们已经知道， MEG产品中醛的相对挥发度略高于乙二醇。根据精馏塔传质过程原理，提高提馏段各点和灵敏板温度，将有利于挥发度高的组分从塔顶脱除[10]。根据这一原理， 将灵敏板温度逐渐提高， 同时调整回流量保证塔顶温度，从而脱除更多的醛。另外，在保证真空度的前提下适当提高脱水塔顶冷后温度，让更多的醛解析出来，这都是非常有利的操作。

5.乙二醇浓缩段酸腐蚀问题

研究发现EG反应器出口存在甲酸甲酯，甲酸甲酯在高温下容易水解生成酸，使得设备腐蚀严重，而腐蚀生成的铁锈进一步加剧了乙二醇生成醛的过程。shell工艺上EG单元不存在加碱的，但是在正常生产后，由于酸腐蚀，检修期间发现在P402泵内发现一层铁屑存在，而通过检查发现C402塔再沸器E405凝液出口管线已经被酸严重腐蚀，管壁减薄了很多。为此，我们测试了C401塔塔釜出口管线、C402塔再沸器E405出口凝液管线、C402塔塔釜出口管线、C403塔塔釜出口管线、C403塔塔顶出口管线、C403塔再沸器E406出口凝液管线的PH值。

表1 乙二醇浓缩段PH值大小

结果发现C402塔再沸器E405出口凝液管线处PH值最低，测试结果为5.1。

为此，在C402塔再沸器E405出口凝液管线上设置了加碱管线，并将相关管线换为不锈钢管线。这样就降低了EG反应器入口水溶液的PH值，减少了环氧乙烷在酸性环境下生产醛类的几率。

另外由于0.3MPa的工艺蒸汽中由于存在醛、酸类等有机物，具有一定的酸腐蚀性。在循环水罐蒸汽出口设置了加氨水的管线，在一定程度上也使得0.3MPa的工艺蒸汽酸腐蚀能力减小，降低了装置中产生的铁离子。

6.降低乙二醇储存时间

分子中存在C=C双键或者羟基C=O官能团时，在200～400nm范围的紫外光产生吸收。因此根据产品的UV值可以判断产品中是否存在上述官能团的杂质。安俊军[11]等在乙二醇产品中添加5×10-6、10×10-6、20×10-6、30×10-6的乙醛，产品的UV 值没有明显变化。当加入量达到50×10-6时，UV值开始明显降低，认为乙醛含量小于20×10-6时，乙醛不是影响乙二醇产品UV值的主要因素。进一步实验发现，MEG产品UV值下降时色谱峰上发现一种与其分子量接近的物质，直接影响220 nm的UV值。

表2 乙二醇样品放置一段时间后的UV值

陈红[12]的论文中指出，乙二醇样品放置一段时间后在220nm、260nm 处的UV值不断下降，尤其是220nm处UV值下降非常明显，实验数据见表2。在乙二醇样品中分别加入乙醛和乙酸，证实羧酸及其衍生物的含量对220nm处的UV值有较大影响，实验数据见表3、4。

表3 乙二醇样品中加入乙醛后对UV值的影响

表4 乙二醇样品中加入醋酸后对UV值的影响

可见乙二醇产品中的乙醛含量对220nm处的UV值无明显影响，造成乙二醇产品在220 nm处UV值下降很可能是乙二醇氧化形成的醛和酸造成的。因此，减少乙二醇产品停留时间，对提高产品质量也是非常有利的。

五、结束语

环氧乙烷、乙二醇产品中存在的醛类杂质，严重影响产品的质量，降低了产品的竞争力。尤其是在EO/EG装置竞争日益激烈的今天，采取一定的措施，脱除氧化反应以及装置设备所产生杂质，使环氧乙烷、乙二醇产品的质量不断提高，将会带来更好的经济效益。

参考文献

[1] 中国行业咨询网（http：///）研究部汇总，2013年我国乙二醇供需态势统计分析.

[2] 汤之强. 环氧乙烷/乙二醇生产技术进展[J]. 广东化工， 2013， 40（4）： 73-74

[3] 山人. 壳牌催化剂引领国际市场[N]. 中国石化报， 2011-6-17（7）