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          化學工程論文

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          化學工程論文

          化學工程論文范文第1篇

          校企聯合培養模式將高校的教育科研優勢與企業的工程實踐優勢結合起來,兼顧了化學工程專業碩士在基礎知識水平及應用能力上的培養要求,并已在專業碩士培養中起到了突出作用。但不可否認的是,目前校企聯合培養仍存在一些問題。

          (一)校企合作形式與內容

          校企合作形式是影響聯合培養的最重要因素。重點大學及行業特色型大學由于其品牌和行業影響力而在校企合作培養研究生方面有顯著的優勢。以中國石油大學為例,該校立足于石油石化行業和領域,面向東營勝利油田和青島近海油氣田及兩地相關產業開展人才培養,是國內化學工程專業碩士校企合作效果最好的高校之一。然而,國內大部分地方高校與企業之間的合作形式仍較為初級,特別是地方高校受到學??蒲袑嵙?、學校辦學層次和軟硬件條件等因素的制約,校企之間的相互聯系多建立在項目合作和個人感情聯系的基礎上,未形成長效機制。如果企業負責人離職或合作項目中斷,則聯合培養將大受影響甚至停滯。此外,部分地方企業創新意識不強或過分追求“短平快”的項目,都將影響人才持續培養機制,無法實現良性循環。從人才需求角度來看,地方經濟狀況的優劣也會明顯影響企業的人才需求,進而直接影響校企合作的基礎。

          (二)導師

          很多高校的校內導師過度倚重發表學術論文,或者一直從事基礎理論研究,缺乏應用研究項目和研究經驗。該類導師在指導專業學位研究生時往往延續過去的研究思路和方向,以學術型研究生模式培養專業學位研究生,最終導致畢業生與企業要求相差甚遠。此外,很多校外導師是企業的高管或主要負責人,日常事務繁忙,對自己負責的學生疏于管理和指導。學生在企業或淪為廉價勞動力,或實踐流于形式,達不到應有的效果。

          (三)培養過程

          國內各高校的化學工程專業碩士的主要管理和培養政策已經基本齊備,但仍有部分政策還在修改和制訂過程中。很多高校在課程體系構建、考核方式、實踐內容等方面沒有將專業學位研究生與學術型研究生加以區別,未能體現出專業學位職業性、應用性的特點。與企業生產實際密切相關的課程開設不足也是目前國內高?;瘜W工程專業碩士培養普遍存在的問題。

          (四)生源

          對于重點高校,無論是學術型碩士或專業學位碩士均呈現“供大于求”的局面,學??梢詮娜輷駜炰浫?。而地方高校的專業學位認可度普遍較低,直接導致部分優秀生源流失,畢業生質量也因此受到影響。

          (五)其他問題

          部分地方高校在導師激勵政策、學生獎勵機制等方面不夠完善,由此產生了導師因專業學位學生花費多、產出少而不愿意接受專業學位學生的情況;學生也因在獎學金等方面無法與學術型研究生競爭而影響了科研積極性。

          二、方針與措施

          鑒于以上問題,我們以山西大學與三維集團合作構建的“山西省催化技術研究生教育創新中心”為平臺,通過深入探索山西煤化工轉型對化學工程專業研究生教育的影響,從合作模式、導師管理、課程體系構建、健全和完善各項制度等方面進行改革,并力圖構建一種符合山西省化工行業需求的化學工程專業學位研究生培養模式。

          (一)校企合作平臺的構建

          構建校企合作平臺是穩定專業學位碩士培養質量的根本措施。2002年,化學化工學院的研究生就因項目需要而在三維集團進行數月至一年的工業側線實驗。隨著雙方項目合作的深入,進入企業實踐的學生人數不斷增多,而企業的技術人員也積極參加山西大學的博士或在職工程碩士考試,雙方實現了人才培養上的互動。在此基礎上,2004年雙方共建了“精細化工催化與反應工藝共建實驗室”,實現了校企層面的科研平臺構建。2007年底,經山西省經委、山西省教育廳、山西省產學研工程領導組批準,校企雙方通過政府層面建立了“山西省催化技術研究生教育創新中心”。隨著相關管理制度逐步完善,該中心不但成為研究生培養的創新實踐平臺,也逐漸成為高校和企業間的技術、人才交流平臺,并為企業技術帶頭人的知識更新和產業技術升級提供了支撐。近年來,山西大學積極開展“煤基資源高值循環利用協同創新中心”的建設,拓展多方合作關系。目前研究生教育創新中心的企業平臺已包括陽煤集團、潞安集團、河南煤業集團等大型煤化工企業,未來還將探索與中科院山西煤化所、中科院大連化物所、中科院過程所等研究所合作培養研究生的可能性。綜上所述,山西大學化學工程領域的校企合作經歷了如下發展歷程:校企合作項目牽引建立校企層面的科研合作平臺建立政府層面的研究生教育創新中心建立多方參與的校企科研教育合作平臺。其中,多方平臺的建立不但解決了科研項目延續性、科學性的問題,更有利于實現校企聯合培養的長效性和持續性。

          (二)管理體制創新

          為進一步提高專業學位研究生教育水平,我們就專業學位研究生的管理體制方面開展了改革創新。研究生院成立了“專業學位管理辦公室”,負責與專業學位相關的政策制訂、學科建設、品牌建設,以及對各培養單位進行管理、督導和服務等工作。學院成立了相關的“專業學位教育中心”,負責相關專業學位研究生的招生、培養、師資隊伍建設、實踐基地建設等工作?;瘜W化工學院以“山西省催化技術研究生教育創新中心”為基礎,吸納了相關學科負責人和校外導師,共同承擔化學工程專業學位教育中心的職責。上述舉措有利于各培養單位積極發揮主觀能動性,形成符合各自專業實踐特點的培養模式。

          (三)導師遴選及評聘制度改革

          山西大學研究生院根據各專業學位培養單位的具體情況,制訂了詳細的校內導師、企業導師評聘制度。特別是對企業導師實行“一年一考核,三年一聘”的管理辦法。在學院教育中心層次上,化學化工學院成立了化學工程碩士指導小組,以“山西省催化技術研究生教育創新中心”為核心,吸納其他理科或相關學科導師,實現導師之間的理工優勢互補,在一定程度上解決了理科環境中開展應用實踐的問題。此外,學院教育中心強化了企業導師的歸屬感和責任感,通過讓企業導師參與課程設計及研究生選課、確定科研課題、開設學術講座和專業特色選修課程等方式,進一步讓企業導師融入學生培養過程。

          (四)課程體系構建

          2013年,山西大學根據教育部相關文件,結合各專業具體情況,對碩士研究生培養方案進行了詳細的修訂。在課程設置中,我們將課程分為公共基礎課、專業基礎課、專業應用課、選修課4類,各類課程均采用了教授授課、雙語教學等模式,特別突出工程應用類型的課程。由于化學工程專業碩士的導師的知識存在多學科、多研究方向的交叉,因此,我們在課程設置上采取豐富選修課的方法解決這一問題。為了避免重復設課或課程內容重疊,各專業領域均可選擇化學學科或其他專業領域的課程作為選修課。師資力量和師資水平方面,由于山西大學工科師資力量不足,我們采用“外校聘請+本校培養”的模式逐步提高師資水平。此外,學校還通過請企業導師或行業知名專家開設學術講座、特色專業選修課等方式,使學生獲悉國內外化工行業發展的最新動向。

          (五)獎學金制度

          現階段山西大學研究生獎學金主要為國家獎學金和學業獎學金,原有獎學金評價主要基于學生學習成績和科研成果的考量?;瘜W化工學院將專業學位研究生與學術型研究生分開評比。專業學位研究生的科研成果可以是學術論文、專利、負責項目、實踐報告、調查報告等多種形式,特別強調學術論文、專利、項目等必須具有應用背景。此外,針對專業學位研究生科研結果無法量化的問題,我們采用“預審+集中答辯”的方式,由答辯委員會評出獲獎等級。上述評審制度的實施明顯調動了專業學位研究生的科研積極性。

          三、發展與方向

          盡管我們在化學工程專業研究生培養方面進

          行了許多改革,但仍有很多方面需要高校、企業及地方政府進一步協調改進。我們將目前改革探索的方向歸納如下,這既是我們的努力目標,也希望能夠給予其他高校一些啟發。

          (一)提高學科認可度,創出專業品牌效應

          優質的生源是研究生培養和學科發展的大前提,沒有良好的生源,校企聯合培養將成為無本之木、無源之水。近年來,山西大學通過增加推免生名額比例,明顯提升了專業學位研究生的生源素質;與此同時,山西大學通過鼓勵校企合作科研,建立多方參與的協同創新中心,進一步擴大了學校、學科的業內影響力。未來,山西大學將以校企協同創新中心為發展核心,以高水平人才隊伍建設為發展動力,通過科研成果和科研團隊創出專業品牌效應。

          (二)深化校企人才技術交流平臺建設,實現人才培養的良性循環

          校企雙方只有真正實現技術流、人才流的雙向流動才能培養出真正的應用型人才。因此,我們需要建立完善的涉及項目合作、利益分配、人才交流等體制機制,進一步強化企業研究生實踐中心的構建,通過校企合作項目引領、擴大平臺的影響力,提升平臺自我“造血”能力,逐步引導校企合作由“項目帶動”發展到“人才+技術混合帶動”,最終實現人才培養的良性循環。

          (三)改革獎勵制度,激勵學科發展

          化學工程論文范文第2篇

          所謂多場分布,就是指發酵生物反應器中受到的多種物理因素影響,導致反應器內基質、產物等在濃度和溫度上發生改變,從而對反應速率產生極大的影響,這些物理因素即為溫度分布、速度分布和濃度分布。以發酵液中的反應為例,其反應的最終結果都與這些多場分布因素有關,如氧的傳質速率、菌絲團以及菌體的內反應組分傳質,還有固定化酶等等,都是主要的影響因素。在很多情況下,這些影響因素在影響反應過程的同時,還會起到主導反應的作用,即為發酵罐內反應的控制環節。所以,在發酵罐中的各項反應中,傳遞特性的作用十分關鍵,它的研究對于發酵罐內化學工程的研究來說具有良好的現實意義,并且為以后的發酵過程控制理論的完善奠定了基礎。

          2乙醇提純工藝中所涉及的化學工程問題

          乙醇提純的主要工藝方法在進行乙醇的發酵工藝時,水是反應中必須要產生的物質之一,于是乙醇的提純工藝就落到了水與乙醇的分離工藝上?;诨瘜W原理上分析,這種提純工藝可以采用精餾法,可以采用吸附法、共沸精餾、萃取精餾,也可以采用滲透氣化膜分離法等等。一般來說,乙醇在發酵液中的質量分數在5%到12%之間,但是工業用乙醇的質量分數卻在90%以上,那么這就給乙醇的提純工藝提出了一定的挑戰,采用傳統的精餾方法已經無法滿足工業的要求。由此,可以將發酵液中的乙醇混合物分兩步進行提純,首先,利用普通的精餾提純方法得到質量分數為92.4%的乙醇,然后再利用萃取、共沸、吸附等精餾方法得到高純度的工業乙醇。精餾這種乙醇提純方法已經發展多年,其工藝與流程也比較成熟,然而在這種精餾過程中由于產生很高的熱量,造成的能耗很高,并且在此過程中對于回流的要求也越來越高,大大增加了精餾成本。綜上,在傳統的乙醇提純工藝上還具有很大的發展與創新空間,可以從設備配置、生產效率以及工程理論上進一步研究,得出更適合現代工業發展的有效方法。目前,這種工藝方法已經有所突破,如分類與反應過程耦合的方法,就是創新的代表。在燃料乙醇方面,乙醇的純化可以采用的方法為多塔精餾,同時結合向乙醇混合液中增加原有體系分離因子的萃取精餾等,也可以利用膜蒸發分離的辦法,其優點是降低能耗,避免污染環境。此外,吸附的辦法在燃料乙醇純化工藝中還沒有很成熟的使用,需要進一步的探討?,F階段,燃料乙醇生產工藝的研究,主要集中于單一操作過程,如吸附脫水共沸物、滲透蒸發、萃取精餾等,將這些單一過程組合研究的文章不多。實際的燃料乙醇純化研究中,計算機仿真的應用開始不斷增多,它在進行不同單元組合的反應規律研究上十分有利。此外人工智能方面在乙醇純化工程模擬中也有很多的應用,對于條件限定后的每個單元操作以及分離流程耦合的篩選等都是工程模擬中的主要內容。由此可見,流程組合的研究已經上升到計算機時代,不再需要傳統的憑經驗進行流程與工藝的確定了。

          3生物發酵反應與分離耦合反應

          就目前的燃料乙醇工藝研究而言,主要為基礎研究工作,如過程放大、生物反應與分析過程耦合、流程創新、工藝流程創新等。生物發酵反應與分離耦合。不是兩者的簡單結合,而是一種流程耦合,屬于一種創新的技術和理論。如果化學反應結束后就可以直接得到產品,那么反應過程就是相應的過程,而在工程上所說的反應過程則是綜合性的過程,包括方法、設備以及問題處理的過程。這其中形成了分離工程,利用能量與物質的傳遞、化學反應以及流體力學等相關知識,由此說明耦合問題可以進行,并且能夠完成相關問題的解決,并且可以將生物發酵看作是耦合過程,用于提高發酵與分離效率,這種方法大大促進了燃料乙醇工藝的發展。它利用了工藝改善,采用了創新的方法,實現了工藝過程最優化,這是化學工程發展的最新契機,多場耦合的研究意義重大,為未來的發展與進步指明了方向。

          4結語

          化學工程論文范文第3篇

          本科專業模塊化人才培養方案改革自2012年本科合格評估以來,欽州學院化學化丁.學院依據辦學定位,圍繞學生知識應用能力、實踐和創新能力,全方位、系統地進行了教學改革。

          (一)模塊化人才培養方案改革的基本步驟及結果

          1.修訂人才培養目標我們將化學T程與工藝專業新的人才培養目標修訂為本專業培養具有高度社會責任感和職業道德素養的化學化工類高素質應用型人才,所培養的人才不僅能夠適應北部灣區域化工類產業發展的需要,而且能夠服務廣西、輻射東盟,為大化工產業的發展提供保障;所培養人才是掌握化學工程與工藝專業的基本理論知識,具備一定的實踐技能、創新能力和繼續學習能力的應用型人才,能夠滿足北部灣經濟區包括石油化工、精細化工、無機化工、有機化工、煤化工、教育科研等領域發展對專業人才的要求。畢業生可以在這些領域從事工業生產、生產技術改進、技術開發、工程設計及管理、教育科研等工作。

          2.確定培養規格與要求

          (1)素質要求。本專業學生要具有較高的思想覺悟和道德意識;具有較強的化工實驗技能、工程設計方法、丁?程實踐等專業素質;具有較強的運用化學工程與工藝知識和技能綜合解決專業問題的能力;具有較強的適應能力和團隊合作精神;具有較強的自學和知識更新能力,能夠運用現代信息技術實現自我發展。

          (2)知識體系。掌握大學英語、計算機基礎等公共基礎知識;掌握高等數學、大學物理、工程制圖、無機化學、有機化學等專業基礎知識;掌握化工原理、化工熱力學、化學反應工程等專業核心知識;掌握石油煉制工程、化工儀表及自動化、化工工藝學、精細有機合成及工藝學、化工分離工程、化工設計、工程制圖等從事石油煉制、石油化工、精細化工等化工行業所需的專業知識;了解環保法規、勞動安全保護以及職業健康等知識。

          (3)能力要求。具有較強的綜合素質、較強的專業綜合素質,掌握工程設計方法、工程實踐等實踐技能;具備石油煉制、石油化工、精細化工等行業生產所需的綜合實踐能力;具備較高的綜合素養和實踐能力,能夠綜合運用所學知識和技能解決實際問題;對新產品、新工藝、新技術和新設備具有一定的研究設計能力。

          3.將培養規格與要求分解為能力要素化學工程與工藝專業能力要素分解與實現途徑。

          4.將知識點及知識點應用組合成模塊根據新修訂的專業培養目標,我們突破現有學科分類的條框,打破原有的課程體系,從學生能力培養要求出發,統籌規劃學生的知識、能力、素質培養體系,將能力培養貫穿于各教學環節的始終,設計出合理的課程模塊,建立以能力為導向的應用型人才培養教學體系。分別設計出公共基礎模塊、專業基礎模塊、專業核心模塊、專業拓展模塊和綜合運用模塊。針對能力培養目標,利用這些設計出來的課程模塊,將教學課程內容進行重組,使教學形式多樣化,實現了對原有課程的整合優化,構建了化學工程與工藝專業應用型人才培養的模塊化課程體系。

          (二)模塊化人才培養方案改革的實施概況自2012年以來,我們按照先改先試、邊改邊試、邊總結邊試、邊試邊推廣的基本策略,依托“化學工藝廣西高校重點學科”“北部灣石油天然氣資源有效利用廣西高校重點實驗室”和“化學工程與工藝省級特色專業及課程一體化建設項目”,先在化學工程與工藝(石油化工)廣西高校特色專業試行模塊化教學改革,并在2013級本科生教學中實際應用,然后逐步向油氣儲運工程專業輻射。

          (三)模塊化人才培養方案改革實施的初步效果化學工程與工藝專業實施模塊化人才培養方案改革后,其在應用轉型發展和應用型人才培養方面初步顯現出良好的效果,具體表現為:一是初步解決了舊有人才培養方案應用型人才培養目標不明確的問題,二是初步解決了如何增強學生運用知識解決實際問題的能力的問題,三是初步解決了校企、校地合作與產學研不夠深人的問題,四是初步解決了教師教學與學生學習相脫節的問題,五是初步解決了學生個性化發展和因材施教不能協調發展的問題。

          二、化學工程與工藝本科專業模塊化人才培養方案改革的思考

          (一)總體評價

          1.理念和目標定位明確欽州學院提出“主動服務北部灣經濟社會發展,重點建設涉海類學科專業及臨海工業的學科,為北部灣經濟開放開發培養髙質量應用型人才”的人才培養理念以及確定“以社會需求為導向,以服務區域經濟社會發展為宗旨,把學校建成適應1K域經濟社會發展特別是廣西北部灣經濟IS:發展需要的,特色鮮明的多科性、區域性教學型大學”發展目標定位,已貫徹在化學工程與工藝專業人才培養方案中。

          2.培養目標和人才規格基本符合社會經濟發展對化工類人才素質的要求化學工程與工藝專業人才培養方案是依據該專業所對應的工作崗位確定其能力要素,并認真分析培養各種能力所需的路徑和不同的課程模塊,確定了不同能力、素質要素和模塊課程對應表,通過不同的模塊課程教學實現相應的能力和素質的養成。

          3.實踐學分比例顯著提高,體現了應用型人才培養的要求化學工程與工藝專業實踐教學學時(含課內實踐和集中實踐性教學)占總學時比例33.9%,實踐教學學分占總學分比例42.5%,體現了應用型人才培養的特點。

          4.實踐教學環節貫穿全程,體現了應用型人才培養的基本規律應用型人才培養重在應用能力和實踐能力的培養,而這些能力的培養需要長期、不間斷的訓練。化學工程與工藝專業人才培養方案中安排了不間斷、持續的專業實踐能力的訓練,難能可貴。

          (二)值得思考的問題

          1.課程設置與人才培養目標、人才培養規格一致性的問題課程設置應根據培養目標和人才規格,通過課程教學達到預設的人才素質要求和實現培養目標。如“培養規格和要求”中有“能從事教育科研領域工作”的描述,但無相關課程。

          2.學分計算標準不統一,易導致教學任務不均衡(1)不同課程學分對應的課時不同。有16課時,如有機化學;也有17課時,如化工熱力學;個別的有36課時,如大學體育。(2)實踐教學每周對應的學分差異更大。專業見習4周1學分,專業實習8周5學分,畢業論文設計14周14學分。學分是計算學生學習量的單位,也是計算教師工作量的單位。同一個專業的學分折算學時(課時)的標準應統一,便于平衡學生學習量和教師工作量的分配。

          3.沒有足夠的自主學習和選修課程,彈性學制學業難以操作實行學分制的重要目的之一就是滿足學生個性化學習需要,允許學生選學不同的課程,允許學生提前或滯后畢業。要想提前畢業就必須給學生創造提前修滿學分的機會,但現在的方案設計顯然做不到讓學生提前畢業。必須有相當量的自主學習和選修課程,開放教學時空,如假期課程、網絡課程、競賽學分、職業證書學分、自主申請畢業論文開題與答辯等。

          三、結語

          化學工程論文范文第4篇

          在當今多媒體教學盛興的時代,課堂演示實驗仍然是一種不可缺少的教學手段。其根本原因,是它具有較強的真實感。這種特性對于科學實驗尤為重要。多媒體教學手段雖有很多優點,但屏幕上顯示的形象,畢竟與現實的事物或現象有差異,如果不與生活中已經熟悉的對象相比較,就難以感知事物的真實形象。因此,學生還要進一步開動腦筋,去再現視頻形象與真實事物或現象之間那些缺少了的環節。課堂演示實驗可以直接感知真實的形象,這正是它同多媒體教學手段相比,所具有的突出特點之一。但實驗裝置或模擬實驗設備與工業規模的化工設備相比畢竟有所不同,還需要實物教具、幻燈片、電視錄像或是電影等手段來補充。這正好說明,不可能存在一種在任何條件下都適用的,盡善盡美閱讀教學的教學手段和教學方法,而是根據學科性質、教學內容和教學環境等具體條件,選擇采用,或者多種手段配合使用,以各展其長。課堂演示實驗與實驗室教學實驗,各有其不同的目的。如上所述,課堂演示實驗是課堂教學的一種手段,旨在提高課堂教學的效率。實驗室的實驗教學則是教學過程的一個重要環節,或可作為一門獨立開設的課程,其主要目的是讓學生初步掌握一些有關化學工程的實驗研究方法和實驗技術,培養學生從事科學實驗的實踐能力。因此,兩者對于實驗裝置的要求,以及實驗的能容和方法都有所不同。對于學生來講,某些實驗訓練價值不大的項目,例如雷諾實驗、流體阻力測定、流體機械能轉換實驗等這一類實驗,作為課堂演示實驗是必要的,而作為實驗室教學的意義就不是很大。對于既有作為演示實驗的必要,又有實驗訓練價值的某些實驗項目,在實驗內容和方法上,應盡可能使兩者在小型化的基礎上結合起來。在設計時,盡量考慮到教學實驗的需要,以提高實驗設備的利用率。自然,課堂演示實驗與實驗室教學實驗的目的要求不同,期望所有裝置都能通用也是不現實的。

          2化學工程演示實驗需要注意的幾個問題

          化學工程演示實驗最大的特點是工程實踐性。它不同于化學類實驗課程,實驗對象從燒瓶、酒精燈、玻璃棒變為實際生產的模型設備,具有顯著地工程實踐性,而學生的實踐經驗往往非常匱乏,這就要求教師把握化工實驗的特點,注重研究性教學模式,在課堂演示實驗中采取教師為主導,學生為主體的形式,盡量讓所有學生都參與演示課程,并且盡可能的引用一些與實際生產緊密聯系的工程問題進行演示。在演示過程中,教師要鼓勵學生積極主動思考,勇于提出自己觀點,敢于創新。課堂演示實驗是一種很好的教學手段,這種手段的合理運用,則是一種教學藝術。如果運用得法,與教學內容配合緊密,視聽結合得巧妙,就一定能發揮它應有的效能,否則就會事倍功半?;瘜W工程的課堂演示實驗,能否達到提高課堂教學效率的目的,演示實驗裝置的性能也尤為重要。為此,在實驗裝置方面至少要達到如下一些基本要求:①實驗裝置應盡可能做到小型化和儀器化;②演示實驗裝置盡可能做到直觀、生動、形象;③演示實驗裝置應做到穩定、快速、準確、合乎科學;④演示裝置需盡最大努力消除噪音和其他污染。此外,在實驗物系的選擇上,也需綜合考慮原料價格、氣味、毒性等要求,一般以空氣、水等價廉易得且環保原料為佳。課堂教學中演示實驗側重點不同,大致可分為:①展示現象,該類演示實驗通過學生觀察實驗,了解現象,進而驗證并鞏固所學知識;②展現概念,該類演示實驗通過化抽象為具體,從而實現抽象概念直觀化、具體化;③獲得規律,該類演示實驗通過顯現的結果,通過觀察分析并進一步歸納演繹從而得出其中的規律。這就需要教師準備多套課堂演示實驗,從而根據情況有選擇的開展相應課堂演示實驗工作。

          3結語

          化學工程論文范文第5篇

          催化裂化具體的工藝過程是為實現特定的操作條件服務的。在一定程度上也限定了操作條件的調整范圍。但就反再系統來說,操作條件就包括諸多方面,如溫度、劑油比、停留時間、催化劑的預提升與預提升介質、油氣與催化劑的接觸、兩者的混合與流動、兩者的分離、反應的終止、催化劑中油氣的汽提、催化劑的性能以及催化劑的再生條件等。盡管操作參數眾多,但平時可調整的卻屈指可數,有些參數,反再系統工藝路線已經確定,也就基本確定下來,不能再調整或無法調整了。

          2操作條件的影響

          催化裂化在接近常壓的低壓下操作,在這個壓力范圍內壓力對熱力學的影響微乎其微。較低的烴分壓有利于裂化,不利于生焦,因而是有利的。最小總壓取決于后續分離系統,目前在300l(Pa以下。烴分壓可以通過噴入水蒸汽的方法來降低(一般噴入水蒸汽的量占進料的1~5%),也可以將一部分輕烴氣體打循環,但循環量需要根據具體的經濟性來確定。

          3焦炭燃燒動力學

          催化裂化焦炭的收率一般在4~8%之間。在再生器的典型溫度條件下,富氫化合物要么揮發,要么裂化成可揮發性組分和焦炭。催化劑再生所需要的時間主要由焦炭的較慢的燃燒速率決定。焦炭燃燒的活化能約為147kJ/mol。催化劑焦炭含量為1%、燃燒后煙氣中的氧含量為1%催化劑焦炭含量為1%、燃燒后煙氣中的氧含量為1%,燒焦時間與溫度之閫的函數關系如圖1所示。該函數關系非常重要,因為它確定了催化剡的總量與再生器的大小。減小再生器的大小與催化劑的總量很重要,原因有兩個:FCC再生器在整個裝置的造價中占有很大的比重,減小其大小有利于降低裝置的投資;減少催化劑總量,不僅有利于減少操作費用,而且還有利于根據原料與產品的變化迅速改變催化劑。FCC裝置是一個“熱平衡體系”,熱催化劑為裂化反應提供了部分熱量。FCC裝置的熱平衡與催化劑的活性、原料性質、原料的預熱和反應溫度有關。此外,熱平衡還與再生煙氣CO2/CO的理想比例有關。焦炭燃燒的一次產物有CO、CO2和H2O,CO與CO2之比是溫度的函數。CO與O2反應生成CO2是自由基反應,在有固體存在的條件下反應速率會減慢。如果煙氣中含有過量的空氣,則只要一沒有固體就會燃燒。到目前為止一直是這樣。為了促進CO的燃燒,現在都加含有Pt等貴金屬的助燃劑。使CO轉化成CO2也可以通過提高反應溫度來實現。CO均相燃燒生成C02的活化能較高,約為293kJ/mol,在空氣充足的情況下,在7000C以上CO可以完全轉化。從熱平衡的角度,達到7000C以上的再生溫度毫無問題,但是再生器的材質和催化劑限定了最大再生溫度。催化劑在高溫條件下容易燒結,也易于水熱失活。當然,如今的催化劑可以保證在高達850℃的高溫條件下不會造成燒結破壞,但水蒸汽的老化作用要求溫度要比該溫度低得多。設計者在迸行反應器設計時,在降低再生溫度以減小水熱失活與提高再生溫度以減小再生器大小之間權衡。另外一個減小催化劑水熱失活的方法是采用兩段再生:在第一段,在較低的再生溫度條件下,進行富氫焦炭的再生;二段在較高的溫度下操作。燃燒所需的停留時間是根據等溫反應計算得到的,而FCC再生器并不總是等溫的,尤其是催化劑顆粒溫度不均勻。再生過程中質量傳遞的影響要降低到最小,以便催化劑顆粒內部溫度不超過氣相溫度。燃燒過程中的擴散控制是反應速率快造成的。擴散速率是催化劑顆粒直徑的平方的函數,而反應速率則是溫度的函數。顆粒直徑需要在200岫1以下,再生器才能在6500c以上操作而避免顆粒內部產生高的溫度梯度。固定床反應器的最小顆粒為1mm,移動床反應器的約為3mm,只有流化床反應器的催化劑顆粒直徑小于200μm。對于焦炭收率很低的情況,可以考慮采取稀釋空氣、由此降低絕熱溫升的方法保護催化劑。這種方法理論上可行,實際操作過程中空氣量太大,有一定的問題。