Учебная программа «практическая оптимизация технологий разделения продуктов нефтехимии» (74 часа)

Вид материала

Программа

Содержание Учебная программа 1. Цели и задачи программы 2. Виды занятий, количество учебных часов 3. Содержание дисциплины 3.1. Разделы дисциплины и виды занятий PSD системы для разделения азеотропных смесей и их энергетическая оптимизация. 3.2. Содержание разделов дисциплины 4. Наименование тем лабораторного практикума и их содержание 5. Наименование тем практических занятий и их содержание 6. Тематика и формы индивидуальной работы Рекомендуемая литература

Подобный материал:

• Учебная программа по дисциплине: «Оптимизация налогообложения» Специальность: 080105, 151.71kb.
• Учебно-методический комплекс биохимия продуктов питания (Учебная и рабочая программа,, 1160.67kb.
• Правила безопасности при производстве и потреблении продуктов разделения воздуха нпаоп, 1251.63kb.
• Схема разделения секрета на основе специальных метрических характеристик объектов, 29.8kb.
• Программа «Компьютерный видеомонтаж» (элективный курс для учащихся 10-11 классов) Объём, 483.89kb.
• Лекций : 22 часа, в т ч. 8 семестре 22 часа Самостоятельная работа: 33 час, 120.43kb.
• Рабочая программа дисциплины «Интернет-экономика» Рекомендуется для направления подготовки, 117.03kb.
• Учебная программа для специальности: (рабочий, 171.74kb.
• А. Г. Морачевский профессор, д Х. н. Физико-химические основы процессов разделения, 39.16kb.
• Рабочая учебная программа для специальностей 1-40 01 01 «Программное обеспечение информационных, 163.67kb.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ


Санкт-Петербургский государственный горный институт

имени Г.В. Плеханова

(технический университет)

УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе, _________________ проф. М.А. Иванов «____» ____________ 2009 г.

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА


«ПРАКТИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЙ РАЗДЕЛЕНИЯ ПРОДУКТОВ НЕФТЕХИМИИ»


(74 часа)


Санкт –Петербург


2009

1. Цели и задачи программы

Цель программы – повышение квалификации и научного потенциала, а также обеспечение современного профессионального уровня ведущих специалистов нефтехимического комплекса России в создания ресурсо- и энергосберегающих технологий в области разделения продуктов нефтехимии методами ректификации.

Задачи программы:

• Совершенствование образовательной деятельности в соответствии с передовыми отечественными и мировыми тенденциями с учетом требований отраслей экономики;
  
• Обеспечение профессиональной подготовки кадров в соответствии с современными тенденциями отечественного и зарубежного рынка труда в условиях кризиса;
  
• Распространение и систематизация передового опыта и прикладных методов в области создания ресурсо- и энергосберегающих технологий выделения и очистки химических продуктов методами ректификации;
  
• Обобщение опыта создания новых и эксплуатации действующих ректификационных комплексов различных отраслей промышленности, включая оценку нештатных ситуаций.
  
• Внедрение в практику современных методов, позволяющих значительно сократить затраты времени и материальных ресурсов на проведение исследовательских работ, необходимых для выбора оптимального варианта модернизации действующих производств и создании новых технологий выделения.
  
• Освоение методологии, обеспечения конкурентоспособности технологий и продукции в сфере глубокой переработки нефти.
  

2. ВИДЫ ЗАНЯТИЙ, КОЛИЧЕСТВО УЧЕБНЫХ ЧАСОВ

Вид учебной работы	Всего часов
Общая трудоемкость дисциплины	74
Лекции	36
Практические занятия	18
Лабораторный практикум	14
Индивидуальные занятия с преподавателем (консультации)	4
Самостоятельные занятия	2
Вид итогового контроля	Зачет

3. Содержание дисциплины

3.1. Разделы дисциплины и виды занятий

№ пп.	Раздел дисциплины	Лекции, час.	ЛР, час.
1	Современное состояние технологий выделения жидких химических продуктов в химической, нефтехимической и спиртовой отраслях промышленности. Стратегия создания оптимальных технологий выделения химических продуктов (ТВХП).	2
2	Предварительный синтез ТВХП.	2
3	Структурно-энергетическая оптимизация ТВХП.	6
4	Обеспечение технологической устойчивости ТВХП.	3
5	Нестационарные режимы работы. Работа ректификационных комплексов в пусковой период.	3
6	PSD системы для разделения азеотропных смесей и их энергетическая оптимизация.	6
7	Оптимизация аппаратурного оформления процессов ректификации. Модернизация ректификационных колонн с использованием регулярных насадок.	6
8	Практические примеры оптимизации ректификационных комплексов с целью повышения выхода и качества товарных продуктов, снижения жидких органических отходов производства и уменьшения энергозатрат.	8

3.2. Содержание разделов дисциплины

РАЗДЕЛ 1. Современное состояние технологий выделения жидких химических продуктов в химической, нефтехимической и спиртовой отраслях промышленности. Стратегия создания оптимальных технологий выделения химических продуктов (ТВХП).

РАЗДЕЛ 2. Предварительный синтез ТВХП.

РАЗДЕЛ 3. Структурно-энергетическая оптимизация ТВХП.

3.1. Компьютерное моделирование процессов ректификации. Использование прикладных программ для моделирования и разработки процессов ректификации.

3.2. Алгоритмы оптимизации одноколонных аппаратов и многоколонных ректификационных комплексов.

3.3. Имитационное моделирование процессов ректификации на исследовательских стендах.

РАЗДЕЛ 4. Обеспечение технологической устойчивости ТВХП.

4.1. Понятие технологической устойчивости. Разработка технологически устойчивых ректификационных комплексов и методология их создания.

4.2. Определение технологических характеристик, конструктивных параметров аппаратуры, обеспечивающих технологическую устойчивость.

4.3. Выбор системы управления, обеспечивающей устойчивую работу ректификационных и абсорбционных комплексов.

РАЗДЕЛ 5. Нестационарные режимы работы. Работа ректификационных комплексов в пусковой период.

5.1. Особенности эксплуатации аппаратуры в пусковой период.

5.2. Моделирование нештатных ситуаций и ситуаций пускового периода.

5.3. Анализ технологических проблем, возникающих в пусковой период. Практические примеры пусковых ситуаций.

РАЗДЕЛ 6. PSD системы для разделения азеотропных смесей и их энергетическая оптимизация.

6.1. PSD системы, разомкнутые по тепловым потокам

6.2. PSD системы, замкнутые по тепловым потокам

6.3. Практические примеры реализации PSD технологий: абсолютирование этилового спирта; обезвоживание тетрагидрофурана; разделение смеси меилацетат-метанол в производстве полифурита.

РАЗДЕЛ 7. Оптимизация аппаратурного оформления процессов ректификации. Модернизация ректификационных колонн с использованием регулярных насадок.

7.1. Современные тарельчатые колонны.

7.2. Регулярные насадки. Использование колонн и модулей с регулярной насадкой для модернизации ректификационных установок.

РАЗДЕЛ 8. Практические примеры оптимизации ректификационных комплексов с целью повышения выхода и качества товарных продуктов, снижения жидких органических отходов производства и уменьшения энергозатрат.

8.1. Модернизация ректификационных комплексов в спиртовой промышленности.

8.2. Структурно-энергетическая оптимизация технологий выделения в химических и нефтехимических производствах на примере получения тетрагидрофурана, изопропиловой перекиси водорода, аминов, выделения ценных индивидуальных компонентов из нефтехимического сырья.

8.3. Многоцелевые ректификационные установки периодического действия для регенерации растворителей и извлечения ценных компонентов из жидких органических отходов.

4. НАИМЕНОВАНИЕ ТЕМ ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА И ИХ СОДЕРЖАНИЕ

Лабораторный практикум проводится на Установках "Тарельчатые ректификационные колонны" (ТРК) и "Насадочные ректификационные колонны" (НРК)

№ пп.	Темы Лабораторного практикума	Кол-во часов
1.	Знакомство с лабораторной установкой «ТРК»	2
2.	Знакомство с лабораторной установкой «НРК»	2
3.	Понятие промышленного эксперимента. Снятие профиля температур и концентраций на установке «ТРК»	6
4.	Обработка полученных данных	2
5.	Моделирование работы установки «ТРК» с помощью программного комплекса SiDiCo с использованием полученных экспериментальных результатов	2

5. Наименование тем практических занятий и их содержание

№ пп.	Темы практических занятий	Кол-во часов
1.	Расчет фазовых равновесий (жидкость-пар) с помощью программных комплексов SPE, CHEMCAD. Использование моделей Вильсон, NRTL, UNIFAC.	4
2.	Оптимизация простой ректификационной колонны с помощью программных комплексов SiDiCo и CHEMCAD. Подготовка исходных данных для моделирования. Определение влияния флегмового числа, доли отбора, эффективности колонны и выбора точки подачи питания на энергетические затраты проведения процесса.	4
3.	Оптимизация сложной ректификационной колонны с боковыми отборами и несколькими вводами питания с помощью программных комплексов SiDiCo и CHEMCAD. Подготовка исходных данных для моделирования. Определение влияния флегмового числа, доли отбора, точек и количеств боковых отборов, эффективности колонны и выбора точек подачи питания на энергетические затраты проведения процесса при обеспечении заданной степени разделения.	4
4.	Расчет диаметра и высоты колонн с регулярными насадками. Подготовка исходных данных для расчета. Учет высоты распределительных устройств для колонн различных диаметров.	2
5.	Расчет диаметра и высоты тарельчатых колонн (клапанной, ситчато-клапанной, решетчатой)	4

6. Тематика и формы индивидуальной работы

Индивидуальные консультации по темам лекций, практических занятий и лабораторного практикума.

7. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Основная:

1. Новый справочник химика и технолога. Процессы и аппараты химических технологий. Ч.1. Под. Ред. Островского Г.М. С-Пб.: АНО НПО "Профессионал", 2004, 848 с.
   
2. Новый справочник химика и технолога. Процессы и аппараты химических технологий. Ч.2. Под. Ред. Островского Г.М. С-Пб.: АНО НПО "Профессионал", 2004, 916 с.
   
3. Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии. Часть 1. Современные направления развития технологии и аппаратурного оформления процессов ректификации в спиртовых производствах. Под. Ред. Леонтьева В.С., С-Пб., Издательство Теза, 2004, 184 с.
   
4. Леонтьев В.С. Энергетическая оптимизация двухколонных систем для разделения азеотропов, чувствительных к изменению давления. Сборник тезисов докладов II Конгресса химических технологий. – С.-Пб., 2001, с.91-92.
   
5. Леонтьев В.С., Шариков Ю.В., Седов В.М. Подход к модернизации и техническому перевооружению ректификационных комплексов в нефтехимической промышленности. Материалы отраслевого совещания главных механиков нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий России и СНГ. – г. Кириши, 12-22 ноября 2002 г., с. 110-117.
   
6. Леонтьев В.С. Сидоров С.И. Современные насадочные колонны: особенности конструктивного оформления. Хим.пром., №7, 2005, с. 347…356.
   
7. Леонтьев В.С. Стратегия модернизации и технического перевооружения ректификационных комплексов химических предприятий. Памяти Б.В. Гидаспова. Научные чтения. Изд. Лема, С-Пб., 2008, с. 138-151.
   
8. Сидоров С.И. Леонтьев В.С. Использование регулярных насадок для модернизации колонного оборудования, ХимАгрегаты, июнь, 2009, с. 18-21.
   
9. Schneider O. Maldistribution in Packungskolonnen. VDI, 2004.
   
10. Chemical Process Equipment. Selection and Design. 2005.
    
11. Review of mass transfer correlations for packed columns. Ind. and End. Chem. Res. 2005, 44, 8715-8730.
    
12. Benitez J. Principles and Modern Applications of Mass Transfer Operations. N-Y., 2009.
    

Дополнительная:

13. Леонтьев В.С. Структурно-энергетическая оптимизация ректификационных комплексов и обеспечение их технологической устойчивости. Тезисы докладов Международной конференции "Актуальные проблемы российской нефтепереработки и возможности их решения". - С.-Пб., 2000, с. 32.
    
14. Леонтьев В.С., Роденко В.В. Стратегия модернизации технологий выделения продуктов из катализатов на предприятиях нефтехимического комплекса. Сборник материалов. Международный форум "Топливно-энергетический комплекс России: региональные аспекты". - С.-Пб., 2002, с. 143-145.
    
15. Леонтьев В.С., Смыкалов П.Ю. Создание современных экономически оптимальных технологий в химической промышленности и модернизация существующих производств с целью энерго- и ресурсосбережения. Тезисы докладов. IV Международная специализированная выставка и научно-техническая конференция Технохимия – 2002. С.-Пб., 2002, с.3
    
16. Леонтьев В.С., Смыкалов П.Ю. Физико-химические и математические основы интенсификации и модернизации технологических процессов и оборудования для технического перевооружения предприятий химической индустрии. Тезисы докладов. V научно-техническая конференция Технохимия – 2003. С.-Пб., 2003, с.97-98.
    
17. Леонтьев В.С. Разработка алгоритмов энергетической оптимизации ректификационных комплексов. XVII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. Тезисы докладов. т.2, Материалы и нанотехнологии – г. Казань, 21-26 сентября 2003 г., с. 246.
    
18. Леонтьев В.С. Компьютерное моделирование процессов ректификации. Информационный научно-практический семинар. Современные тенденции развития технологии и аппаратурного оформления процессов ректификации в спиртовом производстве. Пути повышения качества и увеличения выхода ректификационного спирта. – М.: Пищевая промышленность, 2003, с. 84…102.
    
19. Леонтьев В.С. Модернизация спиртовых заводов для выпуска топливного этанола. Пятая международная научно-практическая конференция "О состоянии и направлениях развития производства спирта этилового из пищевого сырья и ликероводочной продукции. – М.: Пищепромиздат, 2005, с. 222…231.
    
20. Леонтьев В.С., Енин В.И. Опыт модернизации БРУ с использованием колонн с регулярной насадкой. «Ликероводочное производство и виноделие», 2008, № 4, с. 16-20.
    
21. Леонтьев В.С., Фаустов Л.С., Тимурин Н.И. Использование колонн с регулярной насадкой для производства этилового спирта в Республике Казахстан., Ликероводочное производство и виноделие, №10, 2009, с.6-8.
    

Программу составил:

доцент, к.т.н. В.С. Леонтьев


Заведующий кафедрой АТПП,

профессор И.Н. Белоглазов


Декан Металлургического факультета,

профессор Н.М. Теляков