Aspen Plus在煤化工专业实训中的应用实践与探索.docx

Aspen Plus 在煤化工专业实训中的应用实践与探索 秦玉珠;尹春花;邢成砚;王艳玲 【摘 要】 把 Aspen Plus 引入煤化工专业实训,以煤制乙二醇为研究对象,对其工艺 流程模拟、系统能量衡算和有效能分析等问题进行研究,构建煤制乙二醇流程系统 分析和设计的基本框架.结果表明,把 Aspen Plus 引入煤化工专业实训不仅能够激 发学生对煤化工实训的兴趣,让学生熟悉和掌握煤化工设计的基本原理和方法,并为 培养更好、更为专业的煤炭深加工与利用专门人才开辟新的路径. 【期刊名称】 《高师理科学刊》 【年(卷),期】 2016(036)002 【总页数】 3 页(P98-100) 【关键词】 Aspen Plus;教学实践;煤化工专业实训 【作 者】 秦玉珠;尹春花;邢成砚;王艳玲 【作者单位】 黑龙江工业学院环境工程系,黑龙江鸡西 158100;黑龙江工业学院环 境工程系,黑龙江鸡西 158100;河池学院化学与生物工程学院,广西壮族自治区宜州 546300;黑龙江工业学院环境工程系,黑龙江鸡西 158100 【正文语种】 中 文 【中图分类】 O6-0;G642.0 我国是以煤炭为主要能源的国家，随着中国能源安全问题日益严峻，煤化工已成为 社会关注的热点并得到快速发展．近年来，随着人们环保意识的强化，要求企业大 力开发煤炭清洁有效利用工艺 [1] ．煤制乙二醇是煤化工清洁生产的研究热点之一， 寻求合适的煤制乙二醇工艺是解决我国能源问题的有效手段． 随着科技进步，计算机模拟软件的广泛应用使高校中的传统教学思想、教学方法和 教学手段都面临着前所未有的挑战[2]．Aspen Plus 作为当今流行的通用化工流程 模拟软件，因其组件中含有丰富的、齐全的化工操作单元模型，可以进行关于精馏、 吸收、换热和反应等各种通用化工过程的模拟计算[3] ．煤化工专业实训课程是以 适应煤化工生产人员岗前实训所开设的一门技能实训课程[4-6] ．本文把 Aspen Plus 引入煤化工专业实训，以煤制乙二醇为研究对象，对其工艺流程模拟、系统 能量衡算和有效能分析等问题进行了研究，构建煤制乙二醇流程系统分析和设计的 基本框架，探讨 Aspen Plus 在煤化工专业实训中的应用． 1 教学实践分析 黑龙江工业学院煤炭深加工与利用专科专业的培养方案中，主要在第 3 学期和第 4 学期开设专业基础理论课和专业课程，如化工原理、物理化学、化工设备机械基础、 环保工程概论、煤炭气化工艺、炼焦化学产品回收与加工、煤液化技术和甲醇生产 技术．煤化工专业实训课程是煤炭深加工与利用专业学生学完专业课程后所开设的 一门综合性技能实训课程．煤化工专业实训的教学目的是：( 1 )掌握煤化工生产 基本操作，较熟练地分析把握各个生产工艺指标；( 2 )熟悉掌握生产过程中基本 设备的工作性能、工作原理和操作方法；( 3 )能正确地分析和解决生产过程中出 现的一般异常现象；( 4 )了解煤化工生产的组织与管理体系；( 5 )确立正确的 环保与节能意识，树立安全生产与文明生产的职业思想，具有科学的态度和实事求 是的工作作风，要有创新精神．煤化工专业实训设计为校外参观工艺或校内撰写报 告，本次专业实训在第一实验楼仿真实验室用化工流程模拟软件 Aspen Plus 设计 一座煤制乙二醇分厂．通过对 Aspen Plus 软件的理论学习与上机实践，让学生掌 握流体输送单元、传热单元和分离单元等单元操作的仿真设计和流程模拟；使他们 从基础的单元模拟和计算机操作学习转向解决设计型和综合型的复杂问题；从化工 设备机械基础、化工原理和物理化学课程等理论知识的学习转向工程实践能力的培 养，最终达到培养学生综合运用专业理论知识和计算机技术解决实际工程实例问题 能力的目的[7]． Aspen Plus 是一个功能强大的通用过程仿真软件，灵活掌握该软件有一定的难 度．软件是全英文的操作界面，对学生专业英语的学习有很大帮助 [8] ．除此之外， 为了使学生能在给定的时间内掌握软件的基本用法并利用有限的实训时间完成设计 任务，学习典型的单元模块及其基本设置方法是非常必要的，如 RStoic、 Rplug 和 RCSTR 反应器模块， flash2 和 sep 分离器模块， pump 和 valve 流体输送单元 模块， DSTWU 和 RadFrac 塔器模块， heater 和 heatX 传热单元模块等典型单元 模块．通过单元模块的仿真模拟，掌握软件的工作原理，学会分析仿真模拟结果． 2