淺談煤焦油加氫仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的建設(shè)與應(yīng)用*

張　玲，賈寶麗

（甘肅鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院冶金工程系，甘肅　嘉峪關(guān)　735100）

淺談煤焦油加氫仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的建設(shè)與應(yīng)用*

張玲，賈寶麗

（甘肅鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院冶金工程系，甘肅嘉峪關(guān)735100）

以校企合作共建仿真實(shí)訓(xùn)中心為案例，闡述了煤焦油加氫仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)的原因和意義，仿真實(shí)訓(xùn)開發(fā)的主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)；重點(diǎn)分析了校企合作建設(shè)煤焦油加氫仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的應(yīng)用價(jià)值。

煤焦油加氫；仿真；實(shí)訓(xùn)；校企合作

我國(guó)是一個(gè)石油產(chǎn)品消費(fèi)大國(guó)，但同時(shí)又是一個(gè)石油資源貧乏的國(guó)家。我國(guó)目前是僅次于美國(guó)的世界第二大能源消費(fèi)國(guó)，而且對(duì)能源的需求量有增無(wú)減。我國(guó)的煤炭資源豐富，國(guó)家能源政策要求能源供應(yīng)實(shí)現(xiàn)多樣化，除大力開拓國(guó)內(nèi)外石油的多渠道供應(yīng)以外，利用我國(guó)豐富的煤炭資源，采用潔凈煤技術(shù)生產(chǎn)石油替代化工產(chǎn)品是我國(guó)能源政策的重要組成部分，也是保證我國(guó)能源和國(guó)家安全的重要措施。

甘肅宏匯煤炭分級(jí)分質(zhì)利用項(xiàng)目利用外熱式回轉(zhuǎn)爐低溫干餾提質(zhì)工藝生產(chǎn)提質(zhì)煤和煤焦油，同時(shí)產(chǎn)出干餾煤氣用以制取氫氣，經(jīng)加氫裂化技術(shù)與環(huán)保技術(shù)結(jié)合，生產(chǎn)出清潔輕質(zhì)化煤焦油，干餾煤氣經(jīng)脫硫脫氨后進(jìn)行轉(zhuǎn)化制氫，實(shí)現(xiàn)了廢物綜合利用。

針對(duì)煤焦油加氫及煤氣轉(zhuǎn)化制氫裝置技術(shù)先進(jìn)，工藝復(fù)雜，采用的新專利及新技術(shù)較多，生產(chǎn)操作難度大，且員工多為新招聘員工，缺乏相應(yīng)的工作經(jīng)驗(yàn)，容易錯(cuò)誤判斷與操作，造成不必要的損失。在項(xiàng)目籌建初期，甘肅宏匯能源化工有限公司擬與甘肅鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院校企合作，由企業(yè)出資，學(xué)校提供建設(shè)場(chǎng)地、培訓(xùn)和管理的合作模式，建設(shè)60人規(guī)模的煤焦油加氫及煤氣制氫裝置的仿真模擬實(shí)訓(xùn)室，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)新入廠員工的技能培訓(xùn)、探討及模擬試驗(yàn)開停工方案、后期工藝技術(shù)改進(jìn)及優(yōu)化等目標(biāo)，而且可以為后續(xù)人力資源的可持續(xù)培養(yǎng)實(shí)現(xiàn)資源共享。

1　煤焦油加氫仿真軟件開發(fā)的主要內(nèi)容

基于宏匯OTS系統(tǒng)的培訓(xùn)需求，通過對(duì)國(guó)內(nèi)外石化企業(yè)仿真技術(shù)的調(diào)研，項(xiàng)目研發(fā)小組定制開發(fā)煤焦化項(xiàng)目操作員仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括仿真軟件、遠(yuǎn)程管理與技術(shù)支持兩方面的內(nèi)容。

以宏匯公司煤焦化項(xiàng)目為基礎(chǔ)，為了全面地提高操作人員的綜合操作技能水平、過程知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，使他們掌握先進(jìn)的控制系統(tǒng)，熟悉調(diào)節(jié)控制的方法，全面掌握和了解工藝過程本身的原理以及其動(dòng)態(tài)特性，確保工廠安全、順利開車、“安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)”運(yùn)行，特定制開發(fā)本套操作員仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。煤焦油加氫裝置仿真模擬系統(tǒng)開發(fā)范圍包括：煤焦油預(yù)處理、煤焦油加氫、精制產(chǎn)品分餾、加氫裂化、裂化產(chǎn)品分餾單元、干氣脫硫及溶劑再生、污水氣提等煤焦油加氫工序的所有裝置及配套設(shè)施。

2　煤焦油加氫項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

1）本項(xiàng)目OTS系統(tǒng)建立在同一個(gè)局域網(wǎng)上，配備煤焦油加氫、煤氣制氫2套裝置OTS軟件，并安裝在同1套硬件設(shè)備上，OTS系統(tǒng)由2臺(tái)教師站、60臺(tái)學(xué)員站、數(shù)據(jù)模型庫(kù)服務(wù)器組成，其中教師站和學(xué)員站數(shù)目滿足培訓(xùn)要求；人事考核人員可通過局域網(wǎng)查詢所有學(xué)員歷史成績(jī)；各學(xué)員站操作方式靈活，既可獨(dú)立操作，也可聯(lián)合操作。

2）學(xué)員站功能應(yīng)包括仿DCS操作站和現(xiàn)場(chǎng)操作站，在學(xué)員站既可以顯示仿DCS操作界面，也可以顯示現(xiàn)場(chǎng)操作界面，2種界面可以隨意自由切換，既滿足單人同時(shí)對(duì)仿DCS操作和現(xiàn)場(chǎng)操作技能的培訓(xùn)需求，也滿足主控與巡檢配合的聯(lián)合班組操作培訓(xùn)需求。

學(xué)員站的仿DCS系統(tǒng)除了畫面與功能必須與工廠實(shí)際使用的DCS保持一致外，學(xué)員站必須能同時(shí)提供主流Foxboro、艾默生、Honeywell等DCS供應(yīng)商風(fēng)格，以滿足對(duì)學(xué)生素質(zhì)教育培訓(xùn)的要求，學(xué)員站上各種不同的仿DCS必須可以任意切換，并且無(wú)論使用何種DCS均不影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3）宏匯OTS系統(tǒng)，是操作人員技能培訓(xùn)方式和手段的一次創(chuàng)新，解決原來(lái)操作人員現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)培訓(xùn)不能動(dòng)手的弊端，提供更多的培訓(xùn)方式和手段，提高培訓(xùn)質(zhì)量和效率，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)操作人員進(jìn)行操作技能評(píng)價(jià)和考核，使考核及評(píng)價(jià)結(jié)論更加客觀。

4）仿真系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用能夠有效地對(duì)企業(yè)的培訓(xùn)和考核進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)靈活的、多樣化的培訓(xùn)組織方式，既能遠(yuǎn)程授權(quán)組織局域網(wǎng)集體培訓(xùn)，也能遠(yuǎn)程分散授權(quán)進(jìn)行離散培訓(xùn)，使企業(yè)的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)模式發(fā)生重大改變。

3　煤焦油加氫仿真實(shí)訓(xùn)室建成后，得到了充分的應(yīng)用

3.1研究和定制開發(fā)了國(guó)內(nèi)首套煤焦油加氫仿真培訓(xùn)軟件

甘肅宏匯煤炭分質(zhì)利用項(xiàng)目是甘肅省示范性項(xiàng)目，其中煤焦油加氫工藝是國(guó)內(nèi)首例工業(yè)應(yīng)用，項(xiàng)目的成功投產(chǎn)應(yīng)用，對(duì)未來(lái)化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展有標(biāo)志性意義，通過研發(fā)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)及其網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用，確保煤焦油加氫項(xiàng)目裝置一次順利開車成功及穩(wěn)定運(yùn)行，也為項(xiàng)目投產(chǎn)后的工藝流程的優(yōu)化提供了模擬研究平臺(tái)。

煤炭分質(zhì)利用項(xiàng)目的成功，對(duì)我國(guó)能源能源供應(yīng)實(shí)現(xiàn)多樣化起到了示范性作用，也為區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

3.2創(chuàng)新了人才培養(yǎng)方案

在一般的應(yīng)用化工技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上，圍繞高技能人才培養(yǎng)中的專業(yè)技術(shù)課程改革，其教學(xué)內(nèi)容對(duì)接職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)過程對(duì)接工藝流程，引入企業(yè)崗位操作規(guī)程，應(yīng)用新理念、新技術(shù)、新流程，確保教學(xué)內(nèi)容的新、實(shí)、用并涵蓋職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；利用宏匯現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝為案例實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，突出教學(xué)過程的開放性、實(shí)踐性和應(yīng)用性，提高課程的有效性，創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案。見表1。

表1　煤焦油加氫課題

說(shuō)明：（1）煤焦油加氫裝置包括以上7個(gè)工段，每個(gè)工段的軟件都包括正常工況、開車、停車、事故處理這幾個(gè)工況。正常工況顯示的是裝置正常運(yùn)行時(shí)的情況，可以用這個(gè)工況來(lái)學(xué)習(xí)工藝流程和工藝參數(shù)，這個(gè)工況基本不需要進(jìn)行什么操作（維持參數(shù)穩(wěn)定即可），可以在該工況下通過教師站下發(fā)一些臨時(shí)事故讓學(xué)生進(jìn)行處理；開車、停車和事故處理都需要進(jìn)行大量的操作，這些操作都有具體的評(píng)分步驟，這幾個(gè)工況是培訓(xùn)的重點(diǎn)，既需要老師深入淺出的講解，也需要學(xué)生有大量的時(shí)間做練習(xí)，如此才能讓學(xué)生真正掌握。（2）加氫裝置各工段軟件各工況操作需要的時(shí)間是正常需要的基本時(shí)間，教師講解和學(xué)生訓(xùn)練的時(shí)間，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)和接受情況，可以考慮乘以一個(gè)系數(shù)3，例如：初學(xué)學(xué)員的煤焦油預(yù)處理，基本學(xué)時(shí)3，初學(xué)學(xué)時(shí)安排為12，其他工段一次類推。（3）因?yàn)檎麄€(gè)工藝是第一次工業(yè)使用，按照企業(yè)保密協(xié)議，具體的操作規(guī)程和訓(xùn)練內(nèi)容不做顯示。

3．3彌補(bǔ)了校內(nèi)實(shí)訓(xùn)條件不足的現(xiàn)象

筑巢引鳳，引企入校，為在校生的技能訓(xùn)練提供平臺(tái)，彌補(bǔ)了校內(nèi)實(shí)訓(xùn)條件不足的現(xiàn)象，使學(xué)生實(shí)訓(xùn)更具有針對(duì)性，也提升了學(xué)生就業(yè)的區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)力。

3.4提升職業(yè)教育服務(wù)企業(yè)的能力

在校企合作的過程中，在仿真實(shí)訓(xùn)中心建成的基礎(chǔ)上，編寫了一本《煤焦油加氫技術(shù)》校本教材一本，解決了企業(yè)崗前員工的培訓(xùn)教材缺乏問題。

總之，煤焦油加氫仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的建設(shè)，不僅為企業(yè)項(xiàng)目投產(chǎn)運(yùn)行提供保障作用，而且，也為，校內(nèi)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)教學(xué)提供了便利，這種校企合作的方式值得推廣。

TQ522.63

此文為甘肅省教育廳“煤炭分質(zhì)利用項(xiàng)目模擬仿真實(shí)訓(xùn)培訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)的探索性研究”資助項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：2015A-204。