甲醇下游产品半实物仿真实训工厂建设的可行性研究

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摘要：作者深入甲醇下游产品生产企业及拥有仿真实训基地的多家高校进行调研，调研结果显示，目前国內高校在实训基地建设成就方面主要是煤制甲醇仿真实训工厂和煤制烯烃仿真实训工厂。而在当今甲醇过剩、精细化工高速发展的形势下，甲醇下游产品半实物仿真实训工厂的建设迫在眉睫。本研究是在榆林地区现代煤化工产业告诉发展的前提下，提出榆林职业技术学院建设甲醇下游产品半实物仿真实训工厂建设的可行性。

关键词：甲醇下游产品;仿真工厂;半实物

中图分类号：TQ019文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2019）11-0118-03

榆林作为陕西省全力打造的高端能源化工基地、国家现代煤化工示范区，矿产资源优势突出，能源化工行业发展潜力巨大，特别是煤、气、油、盐资源富集一地，组合配置好，国内外罕见。尤其是进入“十三五”期间，榆林能源化工产业蓬勃发展，态势很好且前景广阔。榆林作为陕西省全力打造的高端能源化工基地、国家现代煤化工示范区，区域内现代煤化工企业很多，其中包括延长集团、神华集团、兖矿集团、中煤集团、华电集团等全国乃至世界知名企业，企业生产技术也涵盖煤制甲醇、醋酸、煤制烯烃、煤制油、二甲醚、芳烃、乙二醇等现代煤化工路线。为紧贴区域经济发展特点，服务产业需求，在学院和地方政府的大力支持下，学院先后与多家大型化工企业建立了校企合作关系，全方位开展校企合作、协同育人和产学研合作，将为榆林职业技术学院建设大型仿真实训工厂提供有力的技术支撑。

1调研结果分析

目前，国内高校在实训基地建设方面及建设成就方面主要是：①以60万t新型煤制甲醇工艺进行全流程模拟，实训实操系统组成主要包含煤制甲醇流程工艺实训实操系统、煤制甲醇OTS仿真培訓软件系统（含离线仿真软件及在线仿真软件）和DCS中控室系统三大部分及其它附属辅助设备组成。②以60万t煤制烯烃和100万t煤制油全流程生产工艺为原型进行建设。实物装置模型比照实际生产装置按一定比例缩小后设计建设，真实地再现了实际工厂的装置场景。OTS流程仿真软件按照生产现场设备和流程进行模拟仿真，真实地再现了实际生产流程状态和行为，可实时准确地模拟工艺现场，模拟真实故障。

未来高校在实训基地建设的发展趋势：①紧密结合现代煤化工精细化发展路径，发展甲醇的下游产品，走精细化发展路径。②甲醇产量过剩的主要原因是下游产品的工艺路线开发不足。③甲醇下游产品半实物仿真实训工厂的建设，紧跟当今煤化工精细化、洁净化路线。

2建设目标

结合现代煤化工精细化发展路径，本项目建设结果：甲醇下游产品生产工艺进行全流程模拟，以全流程生产工艺为原型进行建设，并提出建设的可行性方案。

1）本项目建设和研究的主要生产工艺包括：甲醇制醋酸、甲醇制烯烃、甲醇制芳烃、甲醇制油、甲醇制二甲醚、甲醇制天然气，6个系统工段。

2）实物装置建设方案：模型比照实际生产装置按一定比例缩小后设计建设，真实地再现了实际工厂的装置场景;部分工段和大部分单体设备可以通人真实物料运行，各个工段的流程均采用当前先进的工艺方法。

3）全流程仿真建设方案：软件按照生产现场设备和流程进行模拟仿真，真实地再现了实际生产流程状态和行为，可实时准确地模拟工艺现场，模拟真实故障。

4）本实训工厂管理模式研究：在本实训工厂，学生模拟企业员工，实习指导教师模拟车间主任，实训中心严格按照企业生产运行模式，实行倒班制度，真正实现了学岗直通。为学生搭建起了与企业进行“零距离”接触的平台，学生可以“身临其境”地去感受现代化工的企业氛。

5）本实训工厂的建成将是陕西省首套甲醇精细化（下游产品）生产仿真实训中心，将能很好的衔接榆林学院的煤制甲醇实训工厂，真正实现现代煤化工仿真实训工厂的全流程;为学生实践教学、企业人员培训等很好的服务。

3建设必要性分析

3.1服务地方经济建设的需要

榆林被省委省政府定位为我省的高端能源化工基地，也必将是榆林经济发展的重要支撑点，高端的能源化工（主要是现代煤化工）产业发展需要充足的人才支撑，需要我们职业院校培养更多的满足化工产业发展的技术技能人才，建设现代化仿真实训工厂是人才培养的需要。目前，榆林学院已经建成60万t新型煤制甲醇仿真实训工厂，但是工艺路线与榆林地区现代煤化工企业的真实生产路线有一定的差距，与现代煤化工延长产业链，开发多功能产品，精细化、洁净化路线差距也很大，因此建设甲醇下游产品半实物仿真实训工厂是对榆林地区公共仿真实训工厂的补充和完善。

3.2是我院自身办学与发展的需要

榆林职业技术学院作为榆林市目前唯一一所高职院校，也是陕西省建校时间很晚的一所年轻院校，创建双一流任务艰巨，如何建成一流学院，一流专业，结合榆林以能源化工为主导的产业特点和我院应用化工技术一流专业建设项目，尽快建成先进的现代化工仿真实训工厂，对加快专业硬件建设，提高实践教学效果、提高社会影响力和社会服务能力，提高学生实习安全系数，改善目前化工类专业实训装置简单落后的局面，意义重大。如能在3年之内建成集教学、培训、技能鉴定和社会服务于一体的仿真、开放、共享的现代化工仿真实训工厂，还必将对我院目前进行的理实一体化教学和信息化教学改革起到积极的推进作用，同时也会催生形成一批有分量、有价值的教科研成果。

1）提高教学效果。化工仿真实训工厂根据企业煤化工生产流程和煤制甲醇反应装置，工程化微缩设计实训装置，其机械结构及参数设计能体现实际生产的操作流程、运行工作原理及实际现象，并具有故障点设置、排障、设备维护功能，同时揉和现代信息化化工过程检测控制系统。实训实操装置可锻炼学生实际生产的动手操作能力、故障处理能力、突发事件的应急处理能力、装置的维护检修能力，能提高学生的煤化工工艺流程的认识能力、安全防范意识。

此外，利用离线、在线化工仿真软件十分逼真地模拟各种现场操作，场景真实，实物感强，同时避免了真实化工设备和装置操作的安全性问题，不会造成严重后果，教学效果好，可以代替现场实训，克服化工现场实训教学存在的诸多困难。

2）能有效降低实习费用。煤化工仿真实训能部分替代学生工厂实习，减少实习时间，把这一部分时间用于仿真训练，不仅效果好，而且能降低学生实习费用，减少学校经费开支。

3）可充分支撑“双证书”（毕业证和技能证）教育目标。化工行业的大部分职业工种的技能鉴定实操和理论考核均可通过化工实训仿真工厂的仿真软件和设备操作来实现。

4）化工实训仿真工厂的煤化工仿真机房可服务于技能大赛训练。化工仿真实训工厂的三大部分之一就是功能强大的离线在线仿真操作系统，该项目的建设，可免去过去部分院校建設单一仿真教学机房的弊端，既节约了费用，又增加了实操功能，实现了仿真操作与现场操作的完美结合。此外，鉴于化工仿真操作是全国化工类职业技能大赛竞赛项目之一，这样既可用于教学，又可用于化工技能大赛训练工作。

4建设可行性分析

4.1其他院校的建设经验和运行模式可借鉴

目前国内兄弟院校也有很多已经建成运行的实训基地，如兰州石化职业技术学院、内蒙古化工职业学院、宁夏工商职业技术学院、承德石油专科学校、榆林学院等，这些学校的建设经验为我校建设提供思路和改进的方向。尤其宁夏工商职业技术学院等借助政府专项资金，建成公共实训基地，既提升了本校办学实力，提高了教学效果，又扩大了社会影响力和社会服务能力，值得借鉴。

4.2专业技术保证

1）在仿真实训工厂的软硬件建设方面，目前国内拥有许多技术成熟、可靠的建设公司如：杭州言实科技有限公司、浙大中控公司、北京东方仿真公司、陕西环保智信科技有限公司等。

2）我校目前拥有多家大型煤化工校企合作企业，化工系现有来自企业的专业带头人都是之前企业的煤化工专业技术人员，可为项目建设做技术把关与指导，也能很好地对设备进行管理和使用。

4.3项目建设的资金和场地

1）榆林职业技术学院作为榆林市目前唯一一所高职院校，市政府多次提出为了服务好地方经济一定要加大对学院的投入和支持，在此背景下可以向市财政申请专项建设资金，为榆林主导产业——能源化工的可持续发展，市财政支持的可能性也比较大。

2）可以借鉴宁夏工商职业技术学院依托榆林市政府投资建设榆林市“现代煤化工公共实训中心”的模式争取市上高等职业教育专项资金。

5结语

只要我们紧贴区域能源化工产业特点，借助得天独厚的区域优势和行业资源，充分发挥大型国有企业高技能人才，高校教师高学历的优势，依托地方政府的资金支持，建设甲醇下游产品半实物仿真实训工厂是必要的、也是可行性。