甲醇下游產品半實物仿真實訓工廠建設的可行性研究

王鼎 劉麗娜

摘要：作者深入甲醇下游產品生產企業及擁有仿真實訓基地的多家高校進行調研，調研結果顯示，目前國內高校在實訓基地建設成就方面主要是煤制甲醇仿真實訓工廠和煤制烯烴仿真實訓工廠。而在當今甲醇過剩、精細化工高速發展的形勢下，甲醇下游產品半實物仿真實訓工廠的建設迫在眉睫。本研究是在榆林地區現代煤化工產業告訴發展的前提下，提出榆林職業技術學院建設甲醇下游產品半實物仿真實訓工廠建設的可行性。

關鍵詞：甲醇下游產品;仿真工廠;半實物

中圖分類號：TQ019文獻標識碼：A 文章編號：1001-5922（2019）11-0118-03

榆林作為陜西省全力打造的高端能源化工基地、國家現代煤化工示范區，礦產資源優勢突出，能源化工行業發展潛力巨大，特別是煤、氣、油、鹽資源富集一地，組合配置好，國內外罕見。尤其是進入“十三五”期間，榆林能源化工產業蓬勃發展，態勢很好且前景廣闊。榆林作為陜西省全力打造的高端能源化工基地、國家現代煤化工示范區，區域內現代煤化工企業很多，其中包括延長集團、神華集團、兗礦集團、中煤集團、華電集團等全國乃至世界知名企業，企業生產技術也涵蓋煤制甲醇、醋酸、煤制烯烴、煤制油、二甲醚、芳烴、乙二醇等現代煤化工路線。為緊貼區域經濟發展特點，服務產業需求，在學院和地方政府的大力支持下，學院先后與多家大型化工企業建立了校企合作關系，全方位開展校企合作、協同育人和產學研合作，將為榆林職業技術學院建設大型仿真實訓工廠提供有力的技術支撐。

1調研結果分析

目前，國內高校在實訓基地建設方面及建設成就方面主要是：①以60萬t新型煤制甲醇工藝進行全流程模擬，實訓實操系統組成主要包含煤制甲醇流程工藝實訓實操系統、煤制甲醇OTS仿真培訓軟件系統（含離線仿真軟件及在線仿真軟件）和DCS中控室系統三大部分及其它附屬輔助設備組成。②以60萬t煤制烯烴和100萬t煤制油全流程生產工藝為原型進行建設。實物裝置模型比照實際生產裝置按一定比例縮小后設計建設，真實地再現了實際工廠的裝置場景。OTS流程仿真軟件按照生產現場設備和流程進行模擬仿真，真實地再現了實際生產流程狀態和行為，可實時準確地模擬工藝現場，模擬真實故障。

未來高校在實訓基地建設的發展趨勢：①緊密結合現代煤化工精細化發展路徑，發展甲醇的下游產品，走精細化發展路徑。②甲醇產量過剩的主要原因是下游產品的工藝路線開發不足。③甲醇下游產品半實物仿真實訓工廠的建設，緊跟當今煤化工精細化、潔凈化路線。

2建設目標

結合現代煤化工精細化發展路徑，本項目建設結果：甲醇下游產品生產工藝進行全流程模擬，以全流程生產工藝為原型進行建設，并提出建設的可行性方案。

1）本項目建設和研究的主要生產工藝包括：甲醇制醋酸、甲醇制烯烴、甲醇制芳烴、甲醇制油、甲醇制二甲醚、甲醇制天然氣，6個系統工段。

2）實物裝置建設方案：模型比照實際生產裝置按一定比例縮小后設計建設，真實地再現了實際工廠的裝置場景;部分工段和大部分單體設備可以通人真實物料運行，各個工段的流程均采用當前先進的工藝方法。

3）全流程仿真建設方案：軟件按照生產現場設備和流程進行模擬仿真，真實地再現了實際生產流程狀態和行為，可實時準確地模擬工藝現場，模擬真實故障。

4）本實訓工廠管理模式研究：在本實訓工廠，學生模擬企業員工，實習指導教師模擬車間主任，實訓中心嚴格按照企業生產運行模式，實行倒班制度，真正實現了學崗直通。為學生搭建起了與企業進行“零距離”接觸的平臺，學生可以“身臨其境”地去感受現代化工的企業氛。

5）本實訓工廠的建成將是陜西省首套甲醇精細化（下游產品）生產仿真實訓中心，將能很好的銜接榆林學院的煤制甲醇實訓工廠，真正實現現代煤化工仿真實訓工廠的全流程;為學生實踐教學、企業人員培訓等很好的服務。

3建設必要性分析

3.1服務地方經濟建設的需要

榆林被省委省政府定位為我省的高端能源化工基地，也必將是榆林經濟發展的重要支撐點，高端的能源化工（主要是現代煤化工）產業發展需要充足的人才支撐，需要我們職業院校培養更多的滿足化工產業發展的技術技能人才，建設現代化仿真實訓工廠是人才培養的需要。目前，榆林學院已經建成60萬t新型煤制甲醇仿真實訓工廠，但是工藝路線與榆林地區現代煤化工企業的真實生產路線有一定的差距，與現代煤化工延長產業鏈，開發多功能產品，精細化、潔凈化路線差距也很大，因此建設甲醇下游產品半實物仿真實訓工廠是對榆林地區公共仿真實訓工廠的補充和完善。

3.2是我院自身辦學與發展的需要

榆林職業技術學院作為榆林市目前唯一一所高職院校，也是陜西省建校時間很晚的一所年輕院校，創建雙一流任務艱巨，如何建成一流學院，一流專業，結合榆林以能源化工為主導的產業特點和我院應用化工技術一流專業建設項目，盡快建成先進的現代化工仿真實訓工廠，對加快專業硬件建設，提高實踐教學效果、提高社會影響力和社會服務能力，提高學生實習安全系數，改善目前化工類專業實訓裝置簡單落后的局面，意義重大。如能在3年之內建成集教學、培訓、技能鑒定和社會服務于一體的仿真、開放、共享的現代化工仿真實訓工廠，還必將對我院目前進行的理實一體化教學和信息化教學改革起到積極的推進作用，同時也會催生形成一批有分量、有價值的教科研成果。

1）提高教學效果。化工仿真實訓工廠根據企業煤化工生產流程和煤制甲醇反應裝置，工程化微縮設計實訓裝置，其機械結構及參數設計能體現實際生產的操作流程、運行工作原理及實際現象，并具有故障點設置、排障、設備維護功能，同時揉和現代信息化化工過程檢測控制系統。實訓實操裝置可鍛煉學生實際生產的動手操作能力、故障處理能力、突發事件的應急處理能力、裝置的維護檢修能力，能提高學生的煤化工工藝流程的認識能力、安全防范意識。

此外，利用離線、在線化工仿真軟件十分逼真地模擬各種現場操作，場景真實，實物感強，同時避免了真實化工設備和裝置操作的安全性問題，不會造成嚴重后果，教學效果好，可以代替現場實訓，克服化工現場實訓教學存在的諸多困難。

2）能有效降低實習費用。煤化工仿真實訓能部分替代學生工廠實習，減少實習時間，把這一部分時間用于仿真訓練，不僅效果好，而且能降低學生實習費用，減少學校經費開支。

3）可充分支撐“雙證書”（畢業證和技能證）教育目標。化工行業的大部分職業工種的技能鑒定實操和理論考核均可通過化工實訓仿真工廠的仿真軟件和設備操作來實現。

4）化工實訓仿真工廠的煤化工仿真機房可服務于技能大賽訓練。化工仿真實訓工廠的三大部分之一就是功能強大的離線在線仿真操作系統，該項目的建設，可免去過去部分院校建設單一仿真教學機房的弊端，既節約了費用，又增加了實操功能，實現了仿真操作與現場操作的完美結合。此外，鑒于化工仿真操作是全國化工類職業技能大賽競賽項目之一，這樣既可用于教學，又可用于化工技能大賽訓練工作。

4建設可行性分析

4.1其他院校的建設經驗和運行模式可借鑒

目前國內兄弟院校也有很多已經建成運行的實訓基地，如蘭州石化職業技術學院、內蒙古化工職業學院、寧夏工商職業技術學院、承德石油專科學校、榆林學院等，這些學校的建設經驗為我校建設提供思路和改進的方向。尤其寧夏工商職業技術學院等借助政府專項資金，建成公共實訓基地，既提升了本校辦學實力，提高了教學效果，又擴大了社會影響力和社會服務能力，值得借鑒。

4.2專業技術保證

1）在仿真實訓工廠的軟硬件建設方面，目前國內擁有許多技術成熟、可靠的建設公司如：杭州言實科技有限公司、浙大中控公司、北京東方仿真公司、陜西環保智信科技有限公司等。

2）我校目前擁有多家大型煤化工校企合作企業，化工系現有來自企業的專業帶頭人都是之前企業的煤化工專業技術人員，可為項目建設做技術把關與指導，也能很好地對設備進行管理和使用。

4.3項目建設的資金和場地

1）榆林職業技術學院作為榆林市目前唯一一所高職院校，市政府多次提出為了服務好地方經濟一定要加大對學院的投入和支持，在此背景下可以向市財政申請專項建設資金，為榆林主導產業——能源化工的可持續發展，市財政支持的可能性也比較大。

2）可以借鑒寧夏工商職業技術學院依托榆林市政府投資建設榆林市“現代煤化工公共實訓中心”的模式爭取市上高等職業教育專項資金。

5結語

只要我們緊貼區域能源化工產業特點，借助得天獨厚的區域優勢和行業資源，充分發揮大型國有企業高技能人才，高校教師高學歷的優勢，依托地方政府的資金支持，建設甲醇下游產品半實物仿真實訓工廠是必要的、也是可行性。