《加氢裂化仿真技术》在石油化工生产课程中的运用

周超超　曾祥梅　张宝玲

摘 要：《加氢裂化仿真技术》的课程开发在理论学习，学生实践以及教学资源的优化方面起着非常重要的作用，它不仅可以弥补教学方法和实践条件的不足，而且可以与实际生产紧密结合，以增强学生对理论知识的理解，它也可以弥补实践教学环节的不足，节省教学费用，达到良好的教学效果。

关键词：《加氢裂化仿真技术》;石油加工生产课程;课程开发

1 研究背景

随着国内经济的高速发展，随之带来的是石油的消耗量在快速增长，同时也导致了严重的环境污染，因此当下迫在眉睫的是生产清洁油品。此外，随着轻质原油的大量使用，世界石油市场的原油在近十余年来重组分明显增多，原油中的轻组分含量减少，多数国产原油重质组分偏多，多数原油含500℃以上的减压渣油可达40%-50%，并且国产原油的数量也满足不了高速发展的国民经济的需求，我国的炼油厂原料的重质化、劣质化的发展趋势非常明显。所以重质油的轻质化技术日益受到重视。现在对石油燃料清洁化的标准越来越严格，当前炼厂所必需要面对的难题是如何利用重质化、劣质化的原料生产出符合社会需要的清洁化燃料[1]。加氢裂化技术可以使重质油发生裂化反应，转化为气体、汽油、喷气燃料、柴油等的过程。加氢裂化原料通常为原油蒸馏所得到的重质馏分油，包括减压渣油经溶剂脱沥青后的轻脱沥青油。其主要特点是生产灵活性大，产品产率可以用不同操作条件控制，或以生产汽油为主，或以生产低冰点喷气燃料、低凝点柴油为主，或用于生产润滑油原料。产品质量稳定性好（含硫、氧、氮等杂质少）。具有轻质油收率高、产品质量好的优点，因此得到国内外炼油、石化行业的热切关注。

石油化工生产技术课程中创建的教学情况实际上是在高温，高压和封闭工艺条件下进行的。 无法在校园中复制它，并且无法达到培训室的实际情况。 因此，对于石油加工和生产技术中高度实践的课程，模拟教学课程的实践教学环节起着重要的作用[2]。

1.1 加氢裂化仿真软件

由于石油加工是一个连续的，规模化的生产，是一个高科技，高风险的行业，因此组织学生在工厂进行专业生产实习时，不允许学生自己动手操作，基本上，他们是参观性质的学习，没有达到预期的结果。石油化工模拟系统基于计算机软件来动态模拟石油化工生产过程（或设备），以便学生可以在计算机上操作和控制石油化工生产过程，这非常适合石油化工类学生实习的理想平台[3]。

加氢裂化仿真软件使用DCS控制系统。仿真软件可在计算机上用于设备冷态开车，操作调整，正常停车，事故处理和其他操作培训。其控制参数与工参数一致。它带有计分系统，可以重复操作，训练。通过加氢裂化仿真操作系统，学生可以掌握加氢裂化的工艺流程，了解常用的设备和工艺流程，例如反应器，高低压分离器，分馏塔等;熟练操作加氢裂化开车和停车步骤，通过手动和自动控制，掌握过程指标的调整方法，并了解内操和外操工作的职责。通过DCS仿真软件，可以在校园内运行真实的石化企业的内操工作，由此使加氢裂化的教学做到教学与实践相结合。

2 《加氢裂化仿真技术》教学实践

2.1《加氢裂化仿真技术》课程建设

《加氢裂化仿真技术》是以石化企业中的加氢裂化装置为切入点，充分利用化工仿真软件中的资源，系统学习用计算机软件來控制化工生产的概况，特点及其发展的方向。学生通过学习掌握加氢裂化仿真DCS（Distributed Control System）集散控制系统，通过控制画面及各种阀门的基本操作方法，掌握加氢裂化反应原理、生产工艺流程及各类工艺设备、控制仪表等特点，初步具备石油化工行业100万t/a加氢裂化装置的开车、停车，产品质量的DCS控制及事故处理的能力。

《加氢裂化仿真技术》课程建设实施步骤：第一，由专业教师深入行业进行企业调研，调研职业岗位需求，获得本行业岗位的职业标准和技能需求;第二，结合加氢裂化生产装置的任务分析，以岗位要求作为依据，要求的职业标准作为主线，最终得出职业能力的需求;第三，以基于工作过程的开发与设计，以工作过程为基础，以工作实践为起点，设计出一套本课程的教学大纲和教学任务（见表1）;第四，课题组依据课程标准，组织开发教学过程中使用到的各种教学资源;第五，依托仿真软件平台，根据课程标准和教学资源进行教学过程设计，采取项目引导-任务驱动等教学方法进行教学实践;第六，根据学生的学习效果及反馈，专家小组的意见等进行优化。

2.2《加氢裂化仿真技术》课程教学

（1）教学过程中，创设工作情境，布置工作任务，充分使用计算机仿真平台“单机练习”和“联网考核”两种模式，学生们可以进行各种岗位操作，重点对冷态开车、正常停车、事故处理进行反复操作训练;通过加氢裂化装置仿真联系提高学生对化工过程的理解能力，使其初步形成化工生产过程的分析能力和职业技能，为适应工作岗位打下扎实基础。

（2）以学生为主体，教师为主导，坚持理论与实践相结合，采用“教学做”一体化的综合教学模式，任务驱动法，并将课程学习与炼油厂实践有机地结合在一起，在完成任务的同时，引领学生做中学、学中做，在模拟环境中掌握知识和技能，以提高学习效果。首先，根据生产实践，教师通过仿真软件模拟生产过程，解释生产技术的原理，方法和过程，着重于实际要点和实际生产过程要求以及工作步骤和方法。然后，指导组织学生分组学习，并按照老师的指示自行完成项目任务，并发展学生的实践技能。在执行任务中，学生是主体和主要实施者。教师仅扮演监督和指导的角色。教师应及时评估检查过程和结果，并在任务执行过程中为学生提供必要的指导。在任务完成过程中，必须坚持以学生为主体，教师为辅的特点。采用基于项目的教学，注重“任务驱动”，并将启发式，讨论，案例分析，角色扮演等方法纳入整个教学过程，激发兴趣，培养积极的学习习惯，训练学生发现问题的能力。分析和解决问题，以实现愉快的教学。

（3）教学过程中，利用仿真软件、多媒体等教学资源，鼓励学生善于利用网上资源、多媒体技术以及图书馆资源查到教学相关信息。关注加氢裂化装置技术、工艺、设备发展趋势，努力培养学生的职业能力和创新精神。

（4）改革传统的学生评价手段和方式，关注学生的职业能力培养。采用课程综合考核评价体系，制定科学合理的评价标准，遵循能力本位、开放式考核及过程化考核原则。

2.3《加氢裂化仿真技术》实践教学操作

（1）紧密结合理论教学

理论教学与实际生产紧密相连，可以将加氢裂化仿真模拟培训与专业基础理论教学相结合，使学生在学习专业基础理论知识的同时深刻理解理论知识在实际生产中的应用。

（2）紧密结合化工单元实训

进行了加氢裂化仿真操作和单元操作培训，不仅每个人都能自己操作，而且大大提高了操作熟练程度和控制生产条件的能力。

（3）紧密结合化工职业技能鉴定

通过加氢裂化实践教学和职业技能的有效对接，将职业岗位证书的技能要求纳入实践教学的内容。

（4）紧密结合生产实际

将实习与仿真培训相结合，使学生可以进入工厂实习并进行仿真练习，以便学生了解实际的生产设备，生产过程和生产条件，然后亲自模拟生产过程以进行仿真操作。

（5）加强教师生产实际经验的培训

老师可以深入了解公司的生产一线，了解公司的最新加氢裂化生产技术，并引导学生有针对性地进行仿真培训，以便学生可以切实有效的掌握工艺。 这也提高加氢裂化仿真训操作的教学质量。

（6）带着问题去探索

在加氢裂化仿真操作练习过程中，我们必须不断提出问题，让学生分析，思考，然后解决问题。

3 结论

《加氢裂化仿真技术》的开展对理论学习、学生实践以及优化教学资源都起了很重要的作用，不仅可以弥补教学手段和实验条件的不足，与实际生产紧密结合，强化学生对理论知识的理解，还可以弥补了实验教学环节的不足，节省教学经费。

（1）把《化工原理》、《仪表自动化》、《石油加工生产技术》等相关理论课贯穿起来有效学习。

（2）对于即将毕业进入工厂的高职学生来说是一个很好的过渡，通过仿真实训的教学可以普遍提高其学习效率，使其在心理和技能方面就业适应期为零，进入工作岗位后迅速进入角色，更受企业青睐。

[参考文献]

[1]高飞，于会泳，杨有亮.《浅议加氢裂化技术的发展》[J].石化技术，2010（2）：  67-70.

[2]王瑞，龚黎黎.《仿真教学在石油加工生产技术课程中的应用》[J].课程教育研究，2017（14）：38-39.

[3]杜剛.基于工作过程的《石油加工生产技术》课程开发[J].职业技术，2015，14（10）：45-47.

（作者单位：山东化工职业学院，山东 潍坊 261100）