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關鍵詞:有機化工生產技術;多媒體課件;應用

長期以來,“一塊黑板、一張嘴、一支粉筆、一本教材、一本教案”的傳統教育教學模式是我們的主要教學方式,這與目前高等職業教育不斷增加的學生人數和教學內容、不斷減少的教學課時和提高學生綜合素質的要求是不相適應的,因此探索利用有效的教學手段增大教學密度,改善教學效果已是當務之急。教學手段的現代化成為當前實施素質教育,提高課堂教學效率的有效途徑。多媒體教學的最大的特點就是把生動的動畫及圖像、清晰的文字注解、優美的聲音有機集合起來并顯示在屏幕上,從而給學生大腦皮層以大信息量的“刺激-反應-強化”,較好地解決了教學中的許多難關,在一定程度上解決了目前高等職業教育面臨的難題。

《有機化工生產技術》是化工類各專業重要的專業課,它的主要任務是原料路線的選擇、生產方法的評比、工藝參數的探討、工藝路線的制定以及綜合以上各方面的因素,根據技術條件、經濟對比、能源消耗,“三廢”治理情況判別項目可行與否,從而制定合理工藝流程。本課程是一門綜合性、專業性和實用性都較強的課程。為建立新的教學模式適應教改的需要,跟蹤國內高校課程改革的步伐,更好利用現代教育技術,解決課時不斷壓縮與教學目標不斷提高的矛盾,在《有機化工生產技術》教學中,應合理地采用多媒體教學。

一、多媒體課件在《有機化工生產技術》教學中的作用

1.渲染教學氣氛、激發學生學習興趣

多媒體課件綜合了圖像、圖形、動畫、聲音、文本以及視頻等多種媒體信息,在本課程的教學中,運用多媒體課件,不僅可以激發學生的學習興趣,調動其學習積極性,還提高了課堂效率。比如在《有機化工生產技術》緒論的教學中,教師如果采用口授的方法來講述學習該課程的重要性和意義,學生就會感到枯燥乏味;如果帶學生到化工廠學習參觀,一是課時不足,二是僅通過對一個化工廠進行參觀無法讓學生了解本門課程所覆蓋內容。如果采用多媒體課件讓學生觀看有機化工的生產現狀、發展方向和發展趨勢、有機化工生產技術領域做出突出貢獻的事例等,學生一般都會被屏幕上豐富的彩色畫面和生動的內容所吸引,加之教師有目的有重點地講解和引導,會在很大程度上激發學生學習本門課的興趣。

2.豐富教學形式,理解教學中抽象的知識點,加強直觀教學,豐富感性認識

多媒體教學在《有機化工生產技術》教學中所起的另一個重要作用,就是利用它輔助突破教學中的難點、理解教學中抽象的知識點。如在學習丁烯氧化脫氫生產丁二烯時,通過用多媒體課件演示流化床反應器、固定床反應器等設備的原理動畫,可以使學生獲得動態的信息,從而形成鮮明的感性認識,為進一步上升為理性認識奠定基礎。如在講解乙醛氧化制醋酸生產技術時,為使學生能更好地了解整個工藝流程,利用學院現有的化工系統仿真軟件,運用多媒體,讓學生觀看乙醛氧化制醋酸工藝仿真中的工藝流程總圖及系統正常運行的各現場圖,并針對不易理解和掌握的重難點進行講解,通過這樣的方法,學生對整個工藝流程有了比較直觀的認識,達到了較好的教學效果,大大降低了教學難度。

3.增加課堂知識容量,豐富教學內容,提高教學效率

資料表明,知識信息和科技對經濟增長的貢獻率在一些發達國家已達70%～80%,知識已被認為是提高生產力和實現經濟增長的驅動器,以教師的口授與黑板板書為傳播知識主要方式的傳統教學很大程度上限制了課堂信息含量,而多媒體課件教學很好地解決了這個問題。《有機化工生產技術》課堂的教學實踐證明,正確合理地使用好多媒體輔助教學不僅可以縮短教學進程,而且還能增加課堂知識容量,大幅度提高課堂的教學效率。課前教師可以把重點難點的內容寫在多媒體課件里,課堂上利用多媒體課件放映這些內容便會減少很多板書內容,這樣就節省了時間,使教師有時間去關注課堂教學內容的組織和講授,加大課堂上傳授的知識量和信息量,從而可以進一步增長學生的知識,開拓學生的視野。

4.多媒體課件教學有利于理論聯系實際,加強素質教育

理論聯系實際是目前高等職業教育的重要原則,課堂上如果充滿著時代氣息,緊跟時代步伐,緊扣學生的各方面的需求,就會激發學生的學習欲望,進而產生良好的教育教學效果。多媒體課件在教育中恰當的運用就能展示高等教育這方面的魅力。

《有機化工生產技術》課程的教學內容中,幾乎每一個典型產品都圍繞著反應原理、生產工藝條件、工藝流程展開,在教學過程中,如何讓學生理解掌握各種典型產品的生產工藝流程,一直是讓教師頭疼的問題。解決的方法之一是可以開展現場教學,讓學生到化工廠見習或到實習基地實習,實地獲取感性認識。但由于化工生產的特點是原料、介質、產品等均具有易燃、易爆,有毒、有腐蝕性,一線生產過程復雜化和連續性程度高,隨時隨處都有安全隱患存在,學生進入現場學習實踐就不可避免地面臨安全問題,造成學生畏首畏尾,且實際生產裝置一旦遇到事故或裝置大修,為保障安全,一般都不允許學生進入現場。為此,可以借助于多媒體課件來解決這一問題。如在學習丙烯酸生產工藝時,教師可以拍攝或查找一些生產丙烯酸產品的化工廠生產有關的圖片,如該化工廠中的反應器、吸收塔、萃取塔、精餾塔等生產設備實物圖及總體圖等,再結合課本中的流程圖進行講解。這樣既讓學生輕松理解了生產工藝,提高學習興趣,又使學生了解了實際生產過程。因此多媒體課件教學既能理論聯系實際又加強了素質教育。

二、多媒體課件在《有機化工生產技術》教學實踐中應注意的問題

1.科學選擇和制作教學課件,適時調節教學氣氛

制作教學課件時,要講究其合理性,鉆研所做課件內容的科學性、思想性、系統性,想一想實質,找一找“重點”和“難點”、“新點”,掂一掂各章節在教材中的地位和作用,處理是否深淺適度,是否符合大多數學生的認知規律。這樣才能使學生在學習有機化工生產技術這門課中既獲得了樂趣,又掌握了知識。

另外,在課堂教學中,多媒體在使用時常常出現學生過于關注生動有趣的畫面,造成喧賓奪主的情況。教師應留心觀察,適時做些調整,集中學生上課注意力。

2.多媒體教學僅是教學的一種手段,起輔助作用

教學過程中教師是整個過程的主體,起引導作用和決定性作用。多媒體輔助教學的立足點是輔助,而不是替代。如在《有機化工生產技術》教學中,對于各典型產品的工藝條件,還是以教師講解分析為宜,粉筆和黑板仍然是教師的主要教學工具,多媒體只是作為教師的助手,而不可能完全代替,應根據需要而用其所長。

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一、制藥工程的改革創新意義

1.1制藥領域的先驅的道路，引領先進技術，制藥工程，生物制藥，藥物化學，制藥工業，藥物制劑從最初的發展，在多個領域的一般工程相結合的現在當然由可以看出走制藥工程的社會和經濟進步，體現出制藥工程的改革和創新。從成立之初的制藥技術的空白區域，到化工原料的發展和中國改革開放到申請國際專利，中國的制藥工程發生了重大變化，近半個世紀，制藥工程產業在中國，生產水平是原料的主要生產國。這樣的市場需求和持續快速發展，與人們一直密切相關。

1.2制藥創新，對藥物治療的需求，并繼續擴大主要以推動改革國際制藥工程中國地位進行改善生活標準和衛生用于治療人的關注組，這個市場在面對個性化，促進醫藥行業的蓬勃發展，有可能繼續增長。目前，國內任何的需求，不能滿足需要進行改革和創新，通過技術完全克服這種情況。醫藥行業，讓我們走上國際化發展的道路上。制藥廠有著較強的經濟實力，一些國際，人均消費在中國醫學還是比較低的，但是，從這個數據可以看出，仍然是在中國市場的發展空間。鋪設制藥工程在國際市場上的地位，因為缺乏技術，不能在國際市場上獲得一個立足點，在中國醫藥行業的相對落后，新醫藥的制藥工程技術，能夠提高人們的綜合實力只有不斷創新發展。

二、制藥工程要改革與生產優化的辦法

2.1在工程領域，進行制藥工程的技術開發，是本世紀一個新的覺醒，為中國制藥工程，通過在這一領域的專業知識，研究人員用正確方法和手段來解決問題，就需要探索目前的經驗可資借鑒的創新型人才不斷探索問題。專家的培訓，已成為一個優先考慮的事情。制藥工程人才在該領域相當廣泛，并通過設置技術熟練的專業人員的參與，高等教育與生產基地的交流，加強制藥工程生產產家的技術創新響應，在有限的員工中，吸取無限的技術優化創新。面對這種情況，需要做的是為了準備未來制藥工程，在這方面，人們能夠加大人力資源開發。這些人才，應該是制藥工程指導發展的未來方向。高級人力資源的培訓，在相同的時間來了解制藥工程管理的能力，充分反映制藥工程領域的優勢，應該是非常不錯的，而且具有較高的要求。

2.2理論實驗與制藥工程的反復實踐的基礎上，工程體現的是絕對獨特的產品開發，必須是有效的，因為它是人類，危害人體有沒有作用的對象。一種生產工藝顯得較為單調，但是，必須遵循一步一步的流程來總結這些工作的步驟，因此，重復的基本藥物工程實驗會有很多。結果和實驗數據，因為許多連續實驗，總結，以更好的借鑒。證實了這一結果，有必要通過技術處理不同的方案，以確保已滿足功能要求，更好的確認對人體的影響是否有害。它允許工作人員必須為每個參與的人的身體在安全這一系列的流程步驟實驗，是非常慎重的，任何錯誤和疏忽。技術上，重復實驗中，需要不斷更新的概念和實驗程序，只有技術專家進行技術和創新的積極整個優化改革醫藥生產技術，更好的總結學習更新生產工藝。

2.3這些領域的創新都依賴于生物技術和化學工程技術，科研和制藥工程，國外先進技術的相互滲透，會影響改革結合的創新藥物工程技術聯合開發的方向。通過其自身的特點，國外的先進技術，能夠有效地擴大，加上擴張的基礎上，面對新世紀的創新，有利于創新思維和研究人員的概念擴展。今天為了促進醫藥行業的發展整體生物工程和成功案例化學工程前，確定要推動僅學習的總結和新的信息，并相互關聯的，在使用時，有一些類似的地方。在這些地區，這是必須承認的主項目和關鍵技術，有利于交聯等科學，新技術的誕生人均和現在比較空完全準備面對國內市場的努力促進國際制藥工程中國田徑有越來越多的每一個需求，必須執行創新優化后的技術。

三、制藥實驗的合理設計

3.1選擇毒性低的原料和醫藥產品，盡量減少有害物質的使用的要求，同時實現目標的實驗中，試圖使用毒性較低的替代方案，以減少對環境的污染實驗。

3.2合理優化教學大綱實驗，實驗內容進行調整，實驗產品的有效使用，回收實驗的產品，可以減少產生的廢物和試劑的使用。需要制藥工程專業分析化學實驗，通常是人工合成和鑒定，需要學習的基本實驗技能，是非常實用。以更合理的實驗成為實驗材料接著，嘗試對合成的產品的組合實驗，所以我們教育過程中通過產生大量的廢物，以降低常規實驗，實現提高試劑的利用效率。

3.3盡量減少的微型實驗的試劑，以滿足實驗的目的，其特征是指不良的實驗室設備在本實驗條件下，實驗的跟蹤實驗室設備的小型化和藥物，有效地降低成本的實驗，以減少試劑消耗，減少的量放電實驗的廢物，減少對環境的污染，減少實驗時間。另一方面，重點實驗改革和發展中的固定和預防化學污染的焦點為了進行思想的指導下，采用微型綠色化學實驗，一定要仔細和認真的方式。為了使學生更好地理解實驗裝置，改變傳統教育模式灌輸，可以讓實驗設計更加自主。

四、結語

生活新世紀的時代，健康的主題是，以得到人們的重視，帶來的人對藥品的需求的關注，中國醫藥工程的結果，為制作的產品是合格的，目前國內市場與國際市場上仍存有一定的差距，必須更好的促進創新需要，全面改革的成就，從而促進醫藥產品的開發。按國家標準創新和深入的研究和開發的健康和生命的概念，通過擴大思想與國外先進技術相結合，通過不懈努力以提高制藥生產水平，中國在制藥行業中，聯合工程創新化學，增加生物制藥的發展目標。

參考文獻

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[關鍵詞]大斷面 綜掘 技術優化 方案

中圖分類號：TM121.1.3 文獻標識碼：B 文章編號：1009-914X（2015）25-0007-01

隨著現代化高產高效礦井的快速建設，煤礦掘進已放棄原有的炮掘掘進，采用機械化掘進，但是采用機械化掘進同時如何的合理優化生產工藝已成為首要研究目標。同時，采掘巷道逐漸向大斷面、深部化發展，伴隨而來的是復雜的地質條件，進一步加劇礦井采掘接續緊張局面。而大斷面綜掘巷道生產工藝技術優化方案通過對影響快速掘進的因素進行綜合分析，找到關鍵影響因子，在保證安全高效掘進的前提下尋求解決辦法，使得煤礦生產系統順利銜接，它的應用可在很大程度上幫助礦井克服不利因素，提高掘進速度，實現安全效益和經濟效益雙提升。

本文以新疆公司龜茲礦業東井現場實際，掘進一隊為工程背景，結合A5、A3、A2、A1數個煤層多年的實踐經驗，總結出綜掘巷道影響制約正規循環的多項因素進行分析，綜合考慮地質條件、掘進工藝、施工組織、掘進設備多方面因素，通過技術分析，現場演練，采用新方法、新工藝合理優化等有效措施，加快進尺速度的同時降低職工的勞動強度，大幅度提高每班循環進度。超前考慮，優化每個安全生產環節，充分利用有效時間交叉作業，提高工作效率，保證施工質量，進而提升掘進效率，以解決礦井日益緊張的采掘接替，提高巷道掘進速度，解決工作銜接問題，降低勞動強度，保障安全生產，確保正規循環，提高勞動效率。

一、快速掘進工藝優化

1.1 施工組織

采取“三八” 循環作業制，嚴格執行正規循環作業制度，兩班半掘進，半班檢修，收尾和支護平行作業，根據勞動組織合理配備施工人員，嚴格按規程進行作業，充分利用時間，提高工時利用率，保證工作面正規循環不低于95%，中、夜班各完成4個循環，每循環1.8m，早班完成2個循環，每天單頭進尺18m，月進尺540m，考慮檢修影響等，完成500m。綜掘機無論好壞，必須天天安排檢修維護，杜絕突擊生產、拼設備情況發生，降低了掘進機事故率，提高了開機率，減少了設備對施工的影響時間，提高了工作效率。

1.2 支護參數的優化

根據施工巷道煤巖性變化情況，及時協同技術部門現場研究，修改支護參數，，實現迎頭掘進與錨桿支護平行作業，合理利用了時間、空間，保證了安全高效施工。實行多鉆具平行作業，配備2臺氣動型鉆機，減少打眼時間，在不影響迎頭安全的情況下，錨索錨桿可滯后綜掘機，實現平行打設，加快支護速度。利用煤壁位移變化，通過數值模擬得出巷道支護最優參數，合理優化錨桿支護參數，配合總工程師研究出加大錨桿間排距的方案，既可以確保巷道的穩定性，又可以減少錨桿數量，提高功效，同時也為快速掘進創造有利條件。

1.3 合理安排施工

根據煤石灰巖頂板的完整性，進行安全合理的人、機、物和時間、空間與現場施工交叉，實現了優質快掘。多上設備少上人，提高機械化水平，合理優化綜掘破煤、裝煤、運煤、支護等生產施工工藝環節，在安全生產銜接上可操作、可控制。掘進工藝上合理優化，懸臂式掘進機作業時，二運后安排人補打幫錨，另一部分人負責材料運輸，實現交叉作業，另采用新設備、新工藝，將吊環前探梁臨時支護更換為綜掘機機載臨支護，由原有的30min操作時間降低為5min，大幅度提高了每班循環進度。

二、安全生產保障優化

2.1 嚴格遵守規程，依法進行管理

嚴格遵守《礦山安全生產法》以及煤礦企業的各項安全生產管理制度等，切實做到依法管理。

2.2 確保措施得力，履行監督到位。

制定切實可行的安全管理措施，同時必須建立健全安全管理監督制度。強化安監人員的安全監督意識，確保各種規程、制度在實際工作中的落實，減少事故發生。發現安全隱患和“三違”行為，要求相關管理部門采取措施，及時給予排除、糾正和制止，并給予經濟處罰，使責任部門受到深刻的教訓，從此不會在犯同樣的錯誤，真正做到有章必循、有法必依，把安全事故消滅在蔭牙狀態中。

2.3 挖掘安全潛力，探索管理思路。

在實際工作中挖掘安全潛力，探索管理思路。運用現代科技挖掘安全管理的途徑與方法潛力；探索“安全評價”與“績效考核”相結合的科學管理思路；進行安全管理理論的創新、思路的創新和措施的創新，不斷提高安全管理水平，盡量杜絕安全事故。

三、施工系統管理優化

3.1 精細化管理。

制定先進的施工組織和施工管理方案，實行崗位責任制和包機制度，由跟班隊長分頭管理，既能保證工程質量又能保證各工序間的轉換、銜接能夠順利進行。配備雜活運料班，為迎頭配備風水管理人大型材料，確保正規循環。配備處理隱患、輔助工，有明確分工并由統一領導監督，共同完成施工任務，充分發揮平行作業優勢，采用“迎頭掘進、后巷封幫、迎頭支護、后巷續皮帶運料”從而降低勞動強度，合理優化施工工序，加快巷道掘進速度。

3.2 加強職工培訓，提高綜合素質。

職工不僅需要先進的機械化設備配合作業，但是還需要較高的操作技能進行，提升職工綜合素質要定期組織人員進行根據實際情況分專業、分系統進行培訓，通過學習業務知識提高業務水平。另開展“導師帶徒”，發揚“傳、幫、帶”作風，共同提升綜合水平。同時派多人參加縣、礦技術比武，給予優勝者對等獎勵，正向激勵，調動職工積極性，從而實現安全快速掘進。

四、工藝實施效果評價

4.1 安全效益

提高了支護速度，保證巷道支護質量，減少了空頂時間，降低事故率。

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應具備的能力及職業需求分析，提出高職高專石油化工生產技術專業學生的培養模式，最大限度地提高學生的準職業能力，為使學生將來成為合格的石化企業接班人奠定基礎。

關鍵詞：石化專業 能力 階段

當前，我國的石化企業與相對應的高職教育有很嚴重的脫節現象，主要表現在職業知識、能力、素質要求滿足不了石化企業的期望，國內約200家高職高專院校也紛紛進行石油化工生產技術專業研討、改革和建設，爭取為企業培養出合格的接班人。

一、石化從業人員結構現狀

目前最為突出的矛盾是從業人員總體素質難以滿足整個石化行業發展的需要。石化企業生產員工占總體員工比例約80%，而真正參與一線生產小班的員工又占生產員工的80%，說明決定石化企業生產水平的人群正是這占總體石化員工約60%以上的一線生產操作者。西南區和西北區的石化企業矛盾更為凸顯。

二、高職高專院校教育與石化企業實際需求存在脫節現象

在德國，職業教育是企業按其要求去制定職業學校的教育計劃。 在我國仍有部分職業教育混同于普教，辦成了“二等”大學，培養出的學生“高不成，低不就”。職教應以培養學生的職業知識、技能、態度為導向。

三、石化企業對員工的要求

（一）復合型技能

石化企業一線員工以具備高職教育經歷為主，掌握專業知識和技能的同時，具備一專多能、一崗多能，而且還要有自主獲取知識、可持續發展、收集各種信息的能力，并能應用于生產實踐中。

（二）注重品行

企業很看重員工的技能，應當具備勇于承擔、恪盡職守、吃苦耐勞等敬業精神和責任心和產品質量意識。有能力但心態不好、適應不了環境的聰明人，不如愿意學習，踏踏實實做事的平常人。

（三）潛能開發與創新

現代石化企業較重視員工的學習能力，而不是單純以資歷和經驗作為評定人才的標準。企業在勞動安全、敬業精神、分析和解決問題的能力等方面對職工有較高的要求。另外企業還需要班、組長等基層管理人員，特別在一些中小企業，職教畢業生就有可能承擔重要技術崗位工作。

四、石化員工職業生涯階段

（一）入廠安全培訓階段

企業通過廠級、車間級和班組級安全培訓，使新入廠畢業生了解企業安全生產的規章制度、意義、任務和重要性，懂得勞動保護、應急救援等安全生產知識，牢固樹立“安全生產，人人有責”的思想。

（二）學崗、頂崗、轉崗階段

此階段主要培養員工自主學習能力和勇于承擔、恪盡職守、吃苦耐勞精神。主副操提高其預判能力和分析、解決問題的能力，要有強烈的責任心和團隊配合意識。同時轉崗需要員工有歸零心態，謙虛、好學。

（三）班組長階段

基層領導和管理者更需要有溝通、組織、領導才能，要誠信做人樹立威信，能受到班組成員的信任，在熟悉生產過程的前提下有較強的冷靜思考和決斷能力。

五、職業院校石油化工生產技術專業學生能力培養模式

（一）專業課程體系建設

以將來就業崗位為導向，基于工作過程的課程開發理念，對石油化工生產技術專業的課程體系應進行解構和重構，構建較為實用性的石油化工生產技術專業課程體系，其目的是為將來勝任職業工作崗位作專業知識的儲備。

（二）專業課程開發

專業核心課程的開發應以企業工作調研為起點，以電話網絡咨詢、企業研討、教師下場鍛煉等多種形式確定崗位工作內容，在企業專家的指導下進行教學化處理，生成教學做一體化的專業課程，做到覆蓋將來工作崗位涉及的知識點，寬度深度適中，課程之間要有良好的銜接，且不可重疊。

（三）教學方式

專業教師應有企業工作經歷，能熟練地將理論教授、實體操作和仿真實訓融為一體。教學采用角色扮演、仿真操作、工作任務驅動、引導思維等多種方式；授課地點可以是專業專用教室，或是實訓現場，最終的目的是使學生成為石化企業的準員工。

總之，以石化員工的職業能力分析為起點，對高職高專院校石油化工生產技術專業課程體系的結構與重構，對課程實施的模式探討和教學方式的研究，將會使石化專業學生具有企業所期望的專業知識、操作技能和職業素養，使畢業與就業零過渡的目標得以盡快實現。

參考文獻：

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作者簡介：

楊金堯（1985- ），男，河北承德人，承德石油高等專科學校化學工程系講師，主要從事石油加工生產工藝的教學和研

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1南水北調中線京石段生產橋設置合理性分析及布置建議

南水北調中線是國內代表性明渠長距離輸水工程，京石段總干渠河北段全長226 9 km，所經地區村鎮密度較大，農用路網密集，為兼顧地方經濟和交通事業的發展，共建設131座公路橋和110座生產橋，跨渠橋梁平均問距941.4 m，問距小于600 m的橋梁達10處之多，橋梁數量偏多，橋梁問距較密。

從恢復原有交通功能的角度出發，對總干渠穿越的現有公路，均應修建跨渠公路橋，故跨渠橋梁的優化布置重點是生產橋的優化布設。南水北調工程設計審查過中，雖經多部門、多層次現場調查，對增設生產、生活便橋的必要性進行了論證研究，但因各級主管部門、地方政府、審查單位、沿線群眾對生產橋的認識不一，且南水北調工程受國家政策影響較大，生產橋設置方案仍存在以下問題。（1）全線大部分渠段生產橋數量偏多，布設問距較密;局部渠段，又未能充分考慮居民不同出行方式下的可承受最大繞行距離，給該渠段兩側居民出行造成不便。（2）全線生產橋設置問距偏小，相關部門為了減少生產橋橋墩的阻水影響，不得不選擇了建設成本較高的大跨徑結構一跨過渠。（3）生產橋修建標準確定時，未能充分立足于道路的實際實用功能，致使部分生產橋超載超限嚴重。

基于此，過水斷面較大的長距離明渠調水工程，生產橋布置方案決策時應遵循以下原則。（1）規劃設計階段應充分重視跨渠橋梁問距及生產橋設置位置的優化，需同時考慮總干渠的輸水能力及居民的出行方便性要求。跨渠橋梁設置問距過小，橋墩的阻水影響較大，其結構選擇時將不得不選擇造價較高的大跨徑橋梁，造成了不必要的經濟浪費;設置問距過大，又給渠道兩側居民出行造成不便，增加繞行距離及出行時問。（2）生產橋的建設標準確定，應在相應道路的使用功能和使用主體詳細調查的基礎上，將公路橋和生產橋統籌考慮，對溝通村與村之問交通需求的生產橋、對公路橋設置問距大于機動車交通繞行距離時，考慮提高生產橋建設標準。不同出行方式下，居民可忍受最大繞行距離差異較大，而生產橋一般情況下修建標準較低，不能滿足被截斷機動車交通出行，一旦公路橋的設置問距超過機動車出行的可忍受最大繞行距離，將對生產橋埋下超載超限的隱患。

綜上所述，生產橋的優化布置需根據跨渠公路橋的布置、渠道沿線村莊的分布和當地路網現狀，從滿足輸水渠道水頭要求、交通需求及經濟合理的角度出發，充分考慮跨渠橋梁問距設置影響因素，構建生產橋布置決策模型，進行生產橋等級及設置位置的定量化研究。

2跨渠橋梁的設置間距研究

2. 1跨渠橋梁的設置最小間距

目前，大多數長距離輸水渠道修建時，往往一味考慮居民的出行方便性，逢路設橋，而明渠輸水工程渠道寬度較大時，從經濟角度考慮，其上設置的生產橋應選擇多跨結構，橋墩入渠，必將縮小渠道的過水面積，增加局部水頭損失，進而對渠道的輸水能力造成不利影響。多跨跨渠橋梁設置問距越小，多個橋梁聯合產生的阻水作用越明顯。通過對不同橋梁問距下對渠道水位變化規律的研究發現[z}，橋梁結構形式既定情況下即相同橋梁阻水面積下，渠道輸水能力的降幅與橋梁問距相關但呈非線性關系，當橋梁問距時L≥ 1 000 m，跨渠橋梁對干渠輸水能力不會產生明顯影響;當800 m ≤ l < 1 000 m時，跨渠橋梁設置對渠道的輸水能力影響較小;當600 m ≤ l < 800 m時，橋梁問距變小，跨渠橋梁設置對輸水能力的不利影響明顯變大，當L≤ 600 m時，橋梁對渠道輸水能力有非常顯著的不利影響。明渠輸水工程確定跨渠橋梁最小問距時，可綜合考慮渠道的性質、使用任務，渠道沿線的居民點分布及當地路網現狀等因素，確定跨渠橋梁設置的最小問距。考慮南水北調供水工程的重要性，在保證公路橋設置的前提下，應將600 m作為南水北調中線跨渠橋梁的設置最小問距的參考數值，有條件的局部路段，跨渠橋梁設置最小問距宜大于800 m 。

2. 2跨渠橋梁的設置最大間距

跨渠橋梁布置問距偏小，勢必影響渠道的輸水能力，問距偏大處又給渠道兩側居民的出行造成不便。在設置最小問距限制的前提下，生產橋的設置應根據跨渠公路橋的布置和渠道沿線村莊的分布，充分考慮各村鎮的人口數量以及渠道兩側居民的出行特征，在有利生產、生活方便的原則下，優選將生產橋設置于居民橫向穿越強度較大的地址，且跨渠橋梁設置問距應滿足居民最大可忍受繞行距離的要求。

2. 2. 1最不利繞行點位置

如圖1,A,B兩點為渠道上的兩相鄰跨渠橋梁的擬定位置。設相鄰跨渠橋梁設置問距為Z，渠道寬度為b,居民單次出行起點距跨渠橋梁A橋頭A，的距離為x,,渠道對岸單次出行終點距跨渠橋梁A橋頭Az的距離為xz，不同渠段渠道寬度b并不完全相同，但其相對于跨渠橋梁問距要小一些，可設為常數，結合圖示可確定最不利繞行距離的繞行點位置。

時，繞行距離最大。因此，最不利出發點的位置應位于兩相鄰跨渠橋梁的中問位置E點。同理，可確定最不利繞行距離的終點位置也為兩相鄰跨渠橋梁的中間位置D點。

沿線居民出行的出發點和終點并不是緊貼跨線干渠，多數為G-B i -B z -F的跨越，此時繞行長度距離為GB}+b+ BZF- FG,其值小于EBB+b+ BzD-DE即相鄰跨渠橋梁問距L，則可確定，最不利繞行情況是由兩相鄰跨渠橋梁中點C點的一側D點繞行到另一側E點最大繞行距離為Z。

2. 2. 2跨渠橋梁的設置最大間距確定

    由兩側居民出行最不利的繞行情況下，最大繞行距離與相鄰兩跨渠橋梁問距一致。在最不利繞行起訖點存在的情況下，生產橋設置時，可與公路橋統籌考慮，跨渠橋梁問距即居民跨渠出行最大繞行距離不應大于居民可忍受的最大繞行距離[5〕。出行方式不同，居民可忍受的最大繞行距離不同，因此，需根據當地居民的出行特征，計算居民可忍受綜合最大繞行距離。

居民可忍受綜合最大繞行距離如下:

    Dmax= d1j1 + d2j2 + … + dnjn}   (1)

式中:d1 、d2 、 ...、dn,為步行、白行車、電動車、摩托車、農用機械出行等出行方式下居民可忍受的最大繞行距離，j1 、j2 、 ...、jn為相應出行方式在居民總出行中所占的比重。具體參數取值需參照待優化渠段實際交通調查結果或出行強度相似地區調查結果取值。

渠段兩側的村鎮居民點分布各異，最不利繞行情況不存在時，渠道兩側居民實際出行的最大繞行距離是小于生產橋布設問距的。故生產橋布設時，在滿足居民實際出行繞行距離均小于居民可忍受綜合最大繞行距離的前提下，生產橋設置最大問距可根據渠道兩側起訖點分布情況適當調整。凡v就鑒人

3生產橋布置備選方案確定

公路橋布置方案確定后，然后參照跨渠橋梁的設置最小問距和最大問距的要求，初步擬定跨渠橋梁數為n的生產橋布置方案，即在跨渠橋梁數為n的條件下，結合明渠輸水工程渠道兩側地方路網的分布、地方社會經濟水平、村鎮密度等，擬定生產橋的所有可能布設位置和布設組合方案，n的初始值為1。針對某一跨渠橋梁數為n布置方案將跨渠橋梁方案影響區域范圍內的主要村鎮質心位置作為出行的起訖點，確定各出行起訖點之問的最短路徑，并計算其最短繞行距離，是否均不大于居民可忍受最大繞行距離，如均滿足居民出行方便性的要求，則將該布設方案作為生產橋的布置備選方案。將所有生產橋數為的布置方案計算完畢后，如均不滿足居民出行方便性的要求，則需將生產橋數增加為n+ 1，重新確定布置方案。生產橋布置備選方案擬定流程圖見圖2

4生產橋布置決策模型

備選方案中，主要驗算了橋梁布置方案的最大繞行距離，實際出行時，繞行距離可忍受長度還與出行起訖點問的直線長度相關，起訖點問直線長度越長，則可忍受繞行距離相應增長，故需引入繞行系數對備選方案進行最終的選擇與決策。即對各備選方案中，所有可能跨渠居民出行起訖點之問的繞行系數進行計算并求和，得到備選方案的綜合繞行系數，在生產橋修建工程造價相差不大時，選用綜合繞行系數最小即輸水明渠兩側居民出行方便性最優的方案的為最佳橋梁布置方案，進而確定生產橋的具體布設位置。

設出行者起訖點之問的繞行系數矩陣為MI ,假設n個起訖點的路網中，可以將MI記為

式中:Indexij= Routeij / Distij }, Routeij為起訖點i到j的最短路徑距離、Distij為起訖點i到j的空問直線距離。比較各方案的大小，最小的即為最佳布置方案。

5實例分析

論文結合南水北調中線京石段工程李家莊公路橋(K21+ 722.256)至西杜村公路橋(K 24+ 707. 17)渠段的實際情況，介紹了基于綜合繞行系數最小原則進行生產橋優化布置的決策模型的具體應用。

圖3為通過該區域的村鎮分布概況，A,B,C,D ,E為村鎮質心即出行起訖點，u, b,。是結合當地地形、地方路網、跨渠橋梁設置最大問距和最小問距要求確定的可選橋梁布置位置，中線上數字表示實際地方路網路線里程，單位為m0    該渠段位于平原區，平原區居民出行可忍受的綜合最大繞行距離按1 km};〕計，經計算，只設置。、b,。中任一一座生產橋的布置方案，繞行距離均不滿足要求，設置兩座生產橋的所有布置方案中，設置生產橋。和橋梁a,b兩種布置方案均滿足居民出行方便性的要求。分別確定為備選方案N、方案/。

方案N、方案O的繞行系數矩陣分別為MIA,MI z，經計算可得:    經計算矩陣M1}的元素和小于矩陣MI z的元素和，即方案N綜合繞行系數最小，故最終確定方案N為該段生產橋最終布置方案，即李家莊公路橋和西杜村公路橋問，需在}z,。位置各設置生產橋一座，這與該段實際布置方案一致:該路段在I}22+ 561和I} 23 + 922處各設置生產橋一座，四座橋梁的問距分別為83& 74 m, l 361 m和782 17 m。

篇6

關鍵詞：醋酸乙烯 生產技術 發展趨勢

中圖分類號：TQ325 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082 （2017） 04-0210-01

引言

醋酸乙烯是無色透明、具有強烈刺激性氣味的液體，是化工生產過程中是一種重要的有機化工原料，主要用于聚醋酸乙烯生產，經醇解制得聚乙烯醇，同時還可以用于醋酸乙烯-乙烯共聚乳液或共聚樹脂、醋酸乙烯-氯乙烯共聚物等衍生物的生產，在很多領域都有廣泛應用。對醋酸乙烯的生產技術進行開發具有廣闊的前景，隨著我國工業生產水平的不斷提升，對醋酸乙烯應用領域也在不斷拓展。

一、醋酸乙烯的生產技術

生產醋酸乙烯的技術有很多種，在工業發展過程中，醋酸乙烯的生產技術主要有乙炔液相法、乙烯液相法、乙醛醋酐合成法等，當前，受到工藝以及原材料的影響，醋酸乙烯生產主要采取的方法有乙炔法和乙烯法兩種。其中乙烯法生產醋酸乙烯所需要的時間較短，而且生產過程環保達標，經濟性高，因此在化工生產中占有主導地位。

1.乙烯法

利用乙烯法生產醋酸乙烯是將乙烯、醋酸、氧氣在催化劑以及醋酸鉀助催化劑的共同作用下，經過反應生成醋酸乙烯，其中醋酸乙烯的生產的溫度條件為100～200℃，壓強為0.6～0.8MPa。在醋酸乙烯生產過程中，最初采用乙烯法進行生產的是英國和日本，乙烯法中的催化劑中含有較多的氯離子，對裝置設備的腐蝕性較大，傳統的乙烯法生產裝置已經被淘汰。在上世紀六十年代末期開發了乙烯氣相法，并且在日本建成第一套乙烯氣相法 Bayer 技術裝置。乙烯氣相法使用固定床作為反應器，催化劑的使用壽命大約為1年左右。同時美國也加強對乙烯法的研究，產生了USI技術，該技術與日本的生產技術類似，但是工藝條件更加溫和，同時生產能力也相對較小，不適宜大規模的化工生產。隨著醋酸乙烯生產技術的不斷發展，還開發了Leap技術，這種技術與Bayer技術基本類似，但是采用流化床反應器，因此使得醋酸乙烯生產裝置的投資相對減少，也提高了醋酸乙烯的生產效率和生產能力，而且催化劑的使用壽命得到了延長。

2.乙炔法

乙炔法則是將乙炔、醋酸混合在一起，并且在醋酸鋅的催化作用下，在常壓以及溫度為160～205℃的條件下進行反應生成醋酸乙烯的方法。第一套采用乙炔法進行醋酸乙烯生產的裝置是德國研發的，該裝置的工作溫度一般在30～75℃之間，其中催化劑為硫酸汞，將過量的乙炔通入醋酸溶液中可以得到醋酸乙烯，但是這種裝置生產過程中的副產物較多，而且可以選擇的催化劑不多，催化劑對設備的腐蝕比較嚴重，因此當前已經淘汰。隨著醋酸乙烯生產技術的不斷深入研究，開發了乙炔氣相法，而且德國某公司于上世紀二十年代末期建立了第一個工業化乙炔氣相法合成b置，采用固定床列管作為各種原料制劑的反應器。上世紀六十年代日本對乙炔生產技術進行改造，使用了流化床反應器，使得乙炔氣相法不斷完善，而且將乙炔固定床工藝轉變為流化床工藝。根據原料不同，采用乙炔法生產醋酸乙烯的方法主要有電石乙炔法和天然氣乙炔法兩種，電石乙炔法的成本較高、污染比較嚴重，當前也逐漸被淘汰。通過研究發現可以利用天然氣氧化制取乙炔，并且用生產乙炔過程中產生的副產氣合成醋酸乙烯，是一種經濟、清潔的生產方法，這種技術在天然氣資源豐富的國家比較適用，具有較強的競爭力。我國的天然氣資源相對缺乏，因此我國化工生產中醋酸乙烯乙炔法還是主要采用電石乙炔法。

3.乙炔法和乙烯法比較

乙烯法和乙炔法各有優劣，通過整體比較發現，通過兩種方法生產，產品中的醋酸乙烯氣體的含量都可以達到99.5%以上，但是乙炔法中的副產物相對較多，尤其是醛類物質，其含量比乙烯法產生的要高很多，醛類物質對醋酸乙烯的聚合反應會產生較大的影響，如果為了生產聚乙烯醇產品，則乙炔法生產醋酸乙烯所得到的聚乙烯醇產品的質量不如乙烯法高。另外，從環保的角度來講，乙炔法生產醋酸乙烯過程中的能耗較高，產生的環境污染比較嚴重，相對比起來，乙烯法的能耗低而且環境污染小，因此在醋酸乙烯生產過程中采用乙烯法居多。

二、醋酸乙烯的生產技術發展趨勢

醋酸乙烯的生產發展應該要以提高醋酸乙烯產品質量、降低能耗為目標。在醋酸乙烯生產技術的發展過程中可以從以下幾個方面著手進行考慮：

1.拓展原材料

乙烯和乙炔是醋酸乙烯生產過程中的主要原料，但是乙烯主要受到石油價格以及石油存儲量的影響，乙炔則受到電石質量及環境問題的限制，因此兩種方法各有利弊。因此可以考慮拓展原材料的來源，提高醋酸乙烯生產過程中的原材料供給量。當前巖氣、煤層氣等新型資源的技術研究已逐漸成熟，開采技術也不斷提高，供應量不斷提升，在未來的發展過程中可以加強對新型能源在醋酸乙烯生產過程中的應用技術，從而加強對各種新型能源的應用，以此提高醋酸乙烯的生產水平。

2.催化劑發展

催化劑是醋酸乙烯生產過程中的重要原料，催化劑的質量直接影響醋酸乙烯產品的質量，當前常用的醋酸乙烯生產法中的乙炔法主要采用醋酸鋅負載活性炭作為催化劑，這種催化劑制作過程比較簡單，而且容易得到，但是使用壽命較短，催化活性下降較快。乙烯法所采用的催化劑無論是在使用壽命還是催化活性方面都比乙炔法催化劑更占優勢。但是在醋酸乙烯生產過程中對催化劑的回收處理是一個必須要考慮的重點問題，在今后的研究中應該要積極加強對催化劑的研究，尤其是對催化劑活性組分的優化、載體選取、制備工藝等方面要進行優化設計，從而使得催化劑的活性不斷提升，催化劑的使用壽命不斷延長。

3.工藝優化

醋酸乙烯生產過程中的副反應較多，副反應對產品質量影響較大，因此在醋酸乙烯生產過程中應該要加強對工藝的優化，降低或者完全消除醋酸乙烯生產過程中的副反應。例如采用粗分塔塔頂氣相直接進入醋酸乙烯精制塔進行醋酸乙烯生產，可以提高醋酸乙烯產品的質量以及裝置運行過程中的穩定性，是一種具有開發前景的基礎。再比如超重力精餾技術也是一種新的化工分離技術，在應用過程中表現出強勁的優勢。

結語

綜上所述，醋酸乙烯生產過程中常用的方法有乙烯法和乙炔法兩種，總體說來，乙炔法的投資相對較低、但是單位生產成本較高，能耗較大，環境污染嚴重，乙烯法的投資相對較高，但是能耗低，產生的環境污染較小，兩者各有利弊。在未來的生產過程中應該要積極加強對醋酸乙烯生產技術的創新研究，提高醋酸乙烯生產水平。

參考文獻

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    1.1應用型本科人才要求

    根據現代化學工業的特征及社會對化工人才需求的趨勢,應用型高校化學工程與工藝專業的目標是培養化學化工理論基礎扎實,實踐動手能力、自主學習能力、創新能力及外語與計算機應用能力較強,適應化工、冶金、能源、輕工、醫藥、環保等部門從事工程設計、技術開發、生產技術管理等方面工作的應用型高級工程技術人才[2]。為了實現上述目標,化學工程與工藝專業應用型本科人才應具備的基本素質與專業能力包括7個方面:①樹立正確的世界觀,具有良好的人文精神、科學素養,能處理好人與環境、人與社會的關系;②掌握化學工程與工藝的基本理論和基本知識;③掌握化學裝置工藝與設備設計方法,掌握化工過程模擬優化方法;④具有對新工藝、新產品、新技術和新設備進行研究、開發和設計的初步能力;⑤了解化學工程的理論前沿,了解新工藝、新技術與新設備的發展動態;⑥掌握文獻檢索的基本方法,具有一定的科學研究和實際工作能力;⑦具有創新意識和獨立獲取新知識的能力[2]。因此,根據現代科技和生產的發展需要,以服務地方經濟社會發展為目標,把握高等教育規律和化學工程與工藝專業特征,制定化學工程與工藝專業應用型人才培養方案。在人才培養方案制定的過程中,合肥學院借鑒德國應用科學大學培養應用型人才成功經驗,非常重視企業的作用,將企業要求與學生的培養相結合,構建理論教學與實踐教學相學體系,確定了以“面向企業、立足崗位、注重素質、強化應用、突出能力”為指導思想的“應用型”人才培養模式。理論教學體系體現“三個服務”原則:基礎理論教學要為專業技術課教學服務,理論教學為提高學生綜合素質服務,把素質教育貫穿于教學全程,為培養學生具有獨立分析和解決實際問題的能力服務,注重培養學生對技術成果的吸納和綜合應用能力。建立與培養目標相適應的實踐教學體系,形成基礎實訓、專業實訓及校內、外實訓教學相結合的綜合實訓教學一體化,完成實訓教學。促進學生掌握專業技能,實施“四年九學期制”,提高學生就業競爭能力。

    1.2化學工程與工藝專業人才要求

    化學工程與工藝專業是為了適應新世紀化學工業的發展而設置的,是由原來的化學工程、有機化工、無機化工、高分子化工、精細化工、煤化工、工業催化等專業合并而成的寬口徑專業,覆蓋面寬、涉及領域廣[3]。該專業具有兩大特色:一是覆蓋面廣。研究領域涉及無機化工、有機化工、精細化工、材料化工、能源化工、生物化工、醫藥化工、微電子化工等諸多領域;二是工程特色顯著。該專業以化學工程與化學工藝為兩大支撐點,化學工程主要研究化工過程及設備的開發、設計、優化和管理。化學工藝則研究以石油、煤、天然氣、礦物、動植物等自然資源為原料,通過化學反應和分離加工技術制取各種化工產品。化學工程與工藝專業涉及的工程放大技術、系統優化技術和產品開發技術,不僅在化工領域,而且在醫藥、材料、食品、生工等眾多相關領域均大有用武之地。因此,化學工程與工藝專業培養的學生應有較強的工程能力和工作適應性,需掌握化工生產技術的基本原理、專業技能與研究方法,具有從事化工生產控制、化工產品和過程的研究開發、化工裝置設計與放大的初步能力[4]。

    1.3應用型化工人才實踐教學體系構建

    高等工程教育強調綜合素質的基礎作用和工程素質的定型作用。培養應用型化工特色人才,核心就是培養實踐能力強的應用型人才。以培養應用型人才為目標,以科學發展觀為指導,遵循教育教學基本規律,堅持育人為本,教學為綱,根據學生需要,圍繞學生能力拓展和知識結構構建實踐教學體系。該體系由基本技能、專業能力、綜合能力三層次訓練組成,將課外創新活動和社會實踐有機融合。借鑒德國成功的經驗,培養學生工程設計能力、項目實現能力及創新能力。實踐教學根據能力要求可分為3個層次:基礎實踐層、專業實踐層、綜合和創新實踐層。基礎實踐層以強化“三基”,培養基礎能力為目的,將基礎化學實驗分為3個層次和5個模塊,構成一個彼此相連,逐層提高的體系[5]。通過化學專題研究訓練,強化了知識和技能的綜合性;認知實習在實踐教學體系中處于承上啟下階段。學生在與自己相近或相關的崗位上經過認知實習,了解專業所需要的專業知識、能力、素質,有利于他們結合自己的興趣,規劃未來發展,在專業方向的選擇、課程模塊的選擇上會更加理性。2周金工實習和1周電工電子實習,實現基礎能力培養目標;專業實踐層是在理論教學和基礎能力培養的基礎上,通過專業基礎實驗、課程設計、工程實訓等實踐教學的環節實現專業能力培養;綜合和創新能力是對技術基礎知識、運用專業知識解決實際問題能力和知識遷移能力的綜合體現,反映學生整體素質。通過畢業實習、畢業設計(論文)等實踐教學環節,配合第二課堂科技活動,達到培養專業技術應用能力的目的。總之,各層實踐教學活動層層遞進、相互滲透,達到培養目標規定的專業技術應用能力的要求。

    2圍繞工程能力培養,實施實踐教學改革

    2.1突出強化實踐鍛煉,提高教師實踐教學水平

    教師是實踐教學體系的主導者,也是實踐教學體系的實踐者。要培養高質量應用型人才,必須要有高水平的教師隊伍。按照這一思路,為所有的實驗室配備了具有碩士學位的專職實驗教師,采取走出去、請進來的辦法培養教師的實踐能力,派合肥學院高學位高職稱的教師到企業去鍛煉6~12個月,增加教師的工程意識和實踐能力。根據學院要求成立了實驗技術教研室,這不僅是名稱和內涵的改變,更重要的是教育理念的轉變,建立實驗技術教研室,由教授、博士擔任主任,具有研究生學歷的教師為成員,研究實踐教學內容、方法和手段,進行實驗教學、實驗課程內容和方法改革等工作。目前,和化學工程與工藝專業實驗實踐教學有關的合肥學院院級教研立項6項,安徽省教育廳立項3項,獲得教學成果獎合肥學院二等獎一項、三等獎一項;安徽省三等獎一項。聘請企業和設計院等單位人員擔任教師,讓學生參與解決實際工作問題,提高實踐能力。

    2.2加強實踐教學條件建設,提供實踐教學載體

    實驗室和實習基地是完成實踐教學內容所必需的保障平臺。在實驗室建設方面,加強以無機化學、有機化學、物理化學、分析化學課程為支撐的基礎化學實驗室建設,和以化工原理為支撐的化工基礎實驗室。專業實驗作為一門最能反映專業特色,與專業科學技術發展關系最為密切的實踐性課程,必須跳出原有的框架,重新構建一個能夠全面反映化學工程學科發展方向、適合按專業大類組織實驗教學、有利于培養學生工程實踐能力和創新能力的新框架。根據化學工程與工藝核心課程化工熱力學、傳遞過程原理、化學反應工程、分離工程和技術化工工藝學作為構架,遵循以下原則:緊扣化工過程研究與開發的方法論;充分考慮工程學與工藝學實驗的適當平衡;具有典型性、力求先進性、增加綜合性;實驗內容既符合化學工程與工藝學科發展規律,又具有鮮明的先進性和特色,建立了化工熱力學實驗室等專業實驗室。根據專業和學生發展需要,在專業方向上設立分離工程和精細化工2個化工專業方向,并建立精細化工和分離技術2個實驗室,建立膜材料和膜過程院級重點實驗室1個。校外實習是強化專業知識、增加學生的感性認識和創新能力的重要綜合性教學環節,校外實習基地是培養學生實踐能力和創新精神的重要場所,是學生接觸社會、了解社會的紐帶[6]。以校企互利雙贏為機制,開展產學合作,和中鹽四方集團等14家企業建立良好的合作關系,與企業合作共建實驗室2個。每年由校內和企業教師共同指導學生進行實習,并在畢業論文(設計)環節,由企業提出課題,真題真做,學生將所學知識和生產實際相結合,取得在書本上得不到的收獲。中鹽四方集團、東華集團工程技術人員指導學生設計多次獲合肥學院優秀畢業設計(論文)獎。

    2.3第一課堂與第二課堂相結合,著力培養學生創新能力

    為了達到實驗課培養學生應用所學知識解決問題的更高目標,以培養學生實踐創新能力為出發點,以學生個性化能力培養為重點,學院制定了《合肥學院學生第二課堂活動學分管理暫行辦法》,將第一課堂與第二課堂結合起來,收到明顯的效果。化學工程與工藝專業,以化學工程師之家和學生參與教師科研為主要內容開展第二課堂科技活動。化工工程師之家于2007年11月建成運行。以培養“未來的工程師”為目標、以工程設計為核心、以模型制作為基礎,通過形式多樣的活動培養學生的工程意識;通過加強合作促進團隊精神;通過模型制作提高工程應用能力;通過工程設計提高工程素養;通過企業化運作模式培養學生效率意識、責任意識和管理能力。作為第二課堂的重要平臺,重點培養學生的工程設計能力、管理能力、協調組織的領導能力和團隊精神。通過借鑒企業化管理模式,營造企業氛圍,培養學生效率意識、責任意識和管理能力,增強學生對社會的適應能力,提高學生的綜合素質。目前,累計培訓學生500人以上。化學工程與工藝學生在各種全國性競賽中取得了一系列好成績。2010年,在科技部等單位舉辦的青年科技創新競賽獲得二等獎,“三井化學”杯第四屆大學生化工設計競賽二等獎和華南地區第四屆大學生化工設計創業大賽二等獎。近3年來,學生34篇,其中被SCI、EI收錄的9篇。

篇8

關鍵詞：變性淀粉;專利;文獻學分析

中圖分類號：G252.7 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.04.032

Documentary Analysis of Patent Technology of Domestic Modified Starch

TONG Dan

（Department of Biochemistry， Dingxi Teachers College， Dingxi， Gansu 743000，China）

Abstract： Modified starch has a wider range of uses and application fields comparing with original starch. In order to know about the present situation of patent technology of domestic modified starch， this paper analyzes modified starch patent ranging from 1986 to 2014 using the method of metrology， taking "Chinese patent database （known network edition）" as the data source. The result showed that the patent technology of modified starch storage time was in 1986. Enterprises were the most applicants for patent technology of modified starch. Modified starch was mainly used in the field of chemistry and organic chemical industry.

Key words： modified starch; patent; documentary analysis

天然淀粉的可利用性取決于淀粉顆粒的結構和淀粉中直鏈淀粉和支鏈淀粉的含量。不同種類的淀粉其分子結構和直鏈淀粉、支鏈淀粉的含量都不相同，因此不同來源的淀粉原料具有不同的可利用性。天然淀粉在現代工業中的應用，特別是在廣泛采用新工藝、新技術、新設備的情況下應用是有限的。大多數的天然淀粉都不具備有效的能被很好利用的性能，為此根據淀粉的結構及理化性質開發了淀粉的變性技術。

在淀粉所具有的固有特性的基礎上，為改善淀粉的性能和擴大應用范圍，可利用物理、化學或酶法處理，改變淀粉的天然性質，增加其某些功能性或引進新的特性，使其更適合于一定應用的要求。

筆者利用文獻分析學方法，對國內變性淀粉專利技術進行統計分析，目的是理清該類專利技術的具體發展和應用情況，為科研工作者在該領域的研究提供理論支持和數據指南。

1 材料和方法

在中國專利數據庫（知網版）中，按專利名稱為“變性淀粉”進行檢索，時間1986―2014年，共檢索出“變性淀粉”國家專利技術193項。將檢索出的專利在Excel表中進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 國內變性淀粉專利技術各年度的數量分布

通過專利技術數據庫檢索，變性淀粉專利技術最早入庫時間是1986年，即從1986―2014年，共有193項變性淀粉專利技術，如圖1所示。

圖1結果顯示，國內變性淀粉專利技術開始入庫于1986年，1986年有1項專利技術，1987、1992、1993、1995―2001年都沒有相關的變性淀粉專利技術，在這十幾年間，即使有變性淀粉專利技術的年份，每年也只有1～2項專利技術問世。從2003年開始，變性淀粉專利技術數量呈上升趨勢，特別是2009年以后，上升幅度很大，2013年達到了最高值42項，2014年入庫專利項目目前還無法全部顯示。

2.2 國內變性淀粉專利技術發明人及申請人情況

通過檢索，193項專利技術的發明人共653人次，平均每項3.38人。國內變性淀粉專利技術中，申請人主要有公司、高校及個人，另外還有少數科研院所及合作機構，專利申請情況如表1所示。

由表1可以看出，在國內變性淀粉專利技術的申請人中，公司所占比例最大，為66.32%，其次為高校、個人及其他。

2.2.1 公 司 國內變性淀粉專利技術申請人中，共有公司57家，完成該專利技術128項，完成專利技術不小于4項的公司如表2所示。

表2結果顯示，國內申請變性淀粉專利技術的公司中，界首市東亞淀粉出品有限公司和宜興市軍達漿料科技有限公司申請的專利最多，分別為9項，申請專利比較多的單位還有黑龍江北大荒斯達奇生物科技有限公司、廣西農墾明陽生化集團股份有限公司、甘肅圣大方舟馬鈴薯變性淀粉有限公司、蘇州高峰淀粉科技有限公司、廣西明陽生化科技股份有限公司、內蒙古奈倫農業科技股份有限公司、四川省蓬溪縣弘橋實業有限公司及東莞市匯美淀粉科技有限公司，申請專利數量分別為8，6，5，4，4，4，4，4項。

2.2.2 高 校 在國內變性淀粉專利技術的申請人中，高校有21所，完成該專利技術38項，其中專利不少于2項的高校見表3。

從表3可以看出，國內變性淀粉專利技術完成高校中，江南大學申請的專利最多，成果最突出，申請8項，其次為華南理工大學、廣西大學、天津科技大學、東華大學及廣西民族大學，分別是4，3，3，2，2項。

2.2.3 個人 國內變性淀粉專利技術申請中，申請人為個人的有：紀欣申請2項;張航、錢進共同申請2項;王文輝、廖俊云、蘇光偉、倪大光、趙奎、蔡金安、孫德榮、石紹華、活潑、趙貴喜、郝慶陽及鄭桂富各申請1項。

2.2.4 其他 國內變性淀粉專利申請單位中，中國煙草總公司鄭州煙草研究院申請專利2項;陳明興與三明百事達淀粉有限公司聯合申請專利2項;廣西大學與中國熱帶農業科學院熱帶作物品種資源研究院聯合申請專利2項;廣西大學與廣西武鳴縣安寧淀粉有限責任公司聯合申請專利1項;廣西大學與廣西農墾明陽生化集團股份有限公司聯合申請專利1項;青島海水資源綜合利用研究院與青島第一棉紡織廠聯合申請專利1項;蕪湖迅騰新材料有限公司與安徽工程大學聯合申請專利1項;天津科技大學與中糧北海糧油工業有限公司聯合申請專利1項。

2.3 國內變性淀粉專利技術學科分類

國內變性淀粉專利技術按照學科類別進行分類統計，結果如表4所示。

由表4可以看出，對于193項變性淀粉專利技術在各學科領域有交叉應用的情況，可以明顯地看出，在化學領域的應用最為廣泛，專利數量達到141項，其次是有機化工，專利數量為121項，在之后的輕工業手工業、無機化工、藥學、生物醫藥工程、環境科學與資源利用、電力工業及建筑科學與工程等領域的應用逐漸減少。

3 結論與討論

國內變性淀粉專利技術的入庫時間開始于1986年，從2003年開始專利數量呈現上升趨勢，特別是自2009年開始，上升幅度非常大，這與國外變性淀粉科技成果的發展趨勢是一致的，說明國內科技工作者及企業對變性淀粉的重視程度提高，對變性淀粉的研發能力及應用逐年加強。

變性淀粉專利技術的完成主要以公司企業為主，學科類別主要以化學與有機化工為主，從而說明變性淀粉專利技術主要是應用技術型的。一般而言，公司有自己的研發團隊，因此從研發、生產到應用都在企業完成，科研機構、高校與企業的合作研發相對很少。

總之，在今后相當長的一段時間，應更加重視變性淀粉的研發及生產，形成國內自己的變性淀粉生產體系，與世界特別是西方發達國家的變性淀粉生產技術接軌。另外，應加強科研機構、高校與企業的聯系，組建研發能力強、生產技術和能力過硬的團隊，為變性淀粉的研發、生產及應用打下良好的基礎。

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根據《國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》，2006年國家制定并了乙烯工業中長期發展規劃，乙烯工業生產與建設步入了快速健康發展的軌道，取得了顯著進展，充分體現了科學發展觀和建立和諧社會的要求。

一、生產建設再創佳績

加強工程建設管理，大力提升乙烯產能。在做好南京揚巴和上海賽科等已建成乙烯工程達標達產的同時，先后建成投產了中海殼牌惠州80萬噸乙烯新建工程以及中石油吉林石化70萬噸乙烯、中石化茂名石化100萬噸乙烯和中石油蘭州石化70萬噸乙烯改擴建工程，基本完成了原有30萬噸級乙烯裝置“第二輪”改擴建工作，全國乙烯生產總能力登上了千萬噸級臺階，進一步鞏固了全球第二的產業地位。2006年乙烯產量達到941萬噸，同比增長25%，保持了高于GDP增速1倍的發展速度，乙烯產量已穩居全球第二位。

二、產業規劃全面實施

準確把握產業發展周期性規律，及時啟動重大工程建設。抓住全球乙烯需求旺盛的有利時機，“十一五”期間乙烯工業確立的發展模式是基地化、大型化、一體化、園區化；指導思想是優化產業布局，適度加快發展，實施擴能降耗，提高競爭能力，統籌兼顧區域發展，擴大原料來源，加快技術創新和裝備國產化，推動產業升級；發展目標是依托千萬噸級煉油基地，建成天津等七大乙烯工程，形成長三角、環渤海、珠三角三大乙烯產業集群，四川等大型乙烯生產基地。為實現上述目標，2006年啟動了四川、天津、撫順、鎮海四大乙烯工程，神華包頭煤制烯烴和中國化工沈陽重油制烯烴新技術產業化工程，拉開了“十一五”產業結構調整和發展的序幕，乙烯在建規模達到720萬噸，相當于現有產能的73%，向著更高的產業目標邁出了新步伐。

三、促進區域協調發展

乙烯工業在西部地區開工建設了以合成材料和基礎有機化工原料為主產品的四川乙烯工程，填補區域石化產業空白，產品方案兼顧川渝兩地經濟發展需要，緩解川渝地區人多地少、就業壓力大的矛盾。在東北地區開工建設了以合成樹脂和橡膠為主產品的撫順乙烯工程，為撫順市發展勞動密集型產業、延伸產業鏈、促進資源型城市產業轉型提供了原料保障。在長三角地區開工建設了以合成樹脂、化纖原料和有機化工原料為主產品的鎮海乙烯工程，滿足浙江省及周邊地區的市場需求，打造具有世界先進水平的長三角乙烯生產基地，適應全球經濟一體化、國內市場國際化的要求。在天津濱海新區開工建設了以國內短缺石化產品為主產品的天津乙烯工程，培育環渤海石化產業群，提升石化產業在區域經濟的比重，加快濱海新區建設與發展，推動北方經濟中心的建立。在中部地區，武漢乙烯項目各項前期工作扎實推進，爭取早日開工建設，滿足中部地區經濟發展的需要。

四、增強自主創新能力

乙烯工業是資金密集型產業，產能投資高達1―2萬元/噸。百萬噸乙烯工程技術裝備費用約為百億元。乙烯工業又是技術密集型產業，涉及眾多核心技術和關鍵設備，是振興裝備制造業重點領域之一。為加快大型乙烯成套技術裝備國產化進程，按照 “積極穩妥、實事求是、規避風險，循序漸進”的原則，對新建乙烯項目采取以國內工程公司為主，進行工程設計、施工建設和系統總成；對乙烯裂解、分離、線性聚乙烯等單元裝置核心技術，采取中外合資或自主研發的技術和工藝包；對乙烯裂解氣、乙烯制冷和丙烯制冷壓縮機等關鍵設備，采取依托多個工程分別承擔首臺套設備試用的方式，降低和化解使用風險，穩步推進關鍵設備國產化工作。通過上述措施，大型乙烯工程技術裝備國產化率已達到60%以上，并在核心技術和關鍵設備研發上取得了新的突破。

五、促進產業結構調整

積極采用高新技術，加快產業結構調整。近年來，通過對煉油和烯烴生產技術與設備的深入研究，科研部門開發出利用小型煉油企業部分設備，采用渣油催化熱裂解工藝制烯烴技術。2006年國家啟動了沈陽石蠟化工有限公司常壓渣油制烯烴工程。該工程年處理50萬噸渣油，可生產烯烴25萬噸，烯烴收率高達50%以上。工程采用中石化自主研發的、具有自主知識產權的催化熱裂解技術（CPP）。該項技術的產業化，對于優化配置石油資源，提高資源利用附加值，加快小煉油企業轉型，推動石化產業結構調整，均具有十分重要的意義。

六、積極開展石油替代工作

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關鍵詞：甲基丙烯酸甲酯生產技術；市場分析

一、甲基丙烯酸甲酯生產技術現狀介紹

在化工生產中，甲基丙烯酸甲酯的生產目前主要有三種生產技術，分別是丙酮氰醇（ACH）法、異丁烯（i-C4）法和乙烯法。其中在世界范圍看來，丙酮氰醇法使用范圍最廣，約占總產能的83%，其次分別是異丁烯法和乙烯法。下面分別對這三種技術的現狀進行分析。

1.丙酮氰醇（ACH）法

丙酮氰醇法應用的時間比較早，而且發展到現在仍然是應用最廣泛的方法。丙酮氰醇法的主要生產原料是苯酚副產的丙醇和丙烯腈副產的氫氰酸，經過一定的加工可以得到ACH，然后將ACH用濃硫酸進行加熱，經過加熱就可以得到甲基丙烯酰胺硫酸鹽，然后令其與甲醇產生酯化反映，最終就可以得到甲基丙烯酸甲酯。這種生產甲基丙烯酸甲酯的技術的主要特點是將石油化工產生的副產物進行了有效的利用，不僅避免了浪費，而且還避免了石油副產物造成的環境污染。除此之外，ACH法生產出的MMA收率高，且原料比較廉價，生產成本低。

但是，ACH法在生產甲基丙烯酸甲酯的過程中使用的濃硫酸過量，而且容易產生不少的硫酸氫銨副產物，MMA與產生的副產物的比例大約是1：1.2，這樣就使得生產之后的處理費用升高，又在一定程度上增加了生產成本。此外，該技術對于生產裝置也有一定的要求，需要使用耐酸的設備，以免濃硫酸將其腐蝕毀壞。所使用的原料氫氰酸是一種毒性非常高的化學原料，不符合環保的要求，因此該技術的發展也有很大的局限性。

2.異丁烯（i-C4）法

異丁烯法又叫叔丁醇法，也叫i-C4法，這種方法生產甲基丙烯酸甲酯主要經過四個步驟：第一步，利用酸性離子交換樹脂作為催化劑，令異丁烯發生水合作用，生成叔丁醇；第二步，通過加入空氣作為氧化劑，并且用含鉬、鉍、鐵等的氧化物作為催化劑，控制溫度在330℃到440℃之間，使叔丁醇發生氧化作用生成甲基丙烯醛[1]；第三步，還是以空氣作為氧化劑，以含鉬、磷的氧化物為催化劑，控制溫度在250℃到350℃，使氧和甲基丙烯醛的摩爾比為1：2-4進行反應，然后將生成物進行分離和提純[2]；第四步，控制溫度在70℃到110℃之間，用強酸性陽離子交換樹脂或者硫酸作為催化劑，令甲基丙烯酸產生酯化反應產生甲基丙烯酸甲酯。

與ACH方法相比，該生產技術所使用的原料很容易得到，而且成本較低，經濟效益比較高，而且也沒有毒害作用，對環境的污染很小。此外，這種技術對于石油裂解產生的C4資源也能進行加工再利用，避免了能源的浪費。但是也存在缺點，比如生產的過程比較復雜、收率比較低等。

3.乙烯法

該生產技術早在上世紀就已經進行研究和使用了，首先是將乙烯進行羰基合成，也就是醛化反應，生成物即為丙醛，然后將其與甲醛進行縮合，產生甲基丙烯醛，之后再令其進行氧化反應和酯化反應，最終生成甲基丙烯酸甲酯。

該方法生產的甲基丙烯酸甲酯的收率比較高，將近達到90%，而且生產過程中產生的氫氰酸副產物可以繼續作為生產ACH的原料，有效節約了能源。此外，生產過程中也不會產生硫酸銨副產物，防止了環境的污染。其缺點是生產過程中的產物有甲基丙烯醛，對其進行氧化的成本很高，需要對氧化催化劑進行一定的改進。

二、甲基丙烯酸甲酯市場分析

1.國外市場情況分析

首先對世界甲基丙烯酸甲酯的需求情況進行分析。我們通過分析十年之內的數據，發現MMA的需求量每年都在增長，增額超過100萬噸，并且隨著年份的增加，需求量的增加也會越來越快。

從生產能力來看，目前世界生產甲基丙烯酸甲酯的能力約為2370kt/a，產量約1900kt/a。其中生產MMA的國家以美國、日本和一些西歐國家為主，生產的MMA大約占了全世界生產MMA總量的80%以上。

從MMA的消費情況來看，其中亞洲一些國家是MMA的主要消費大國，大約占了45%以上，其次是南美一些國家，大約為25%，緊隨其后的是歐洲國家。MMA的消費結構主要是用來生產有機玻璃，占了總消費量的一半以上，然后是表面涂料行業，約為20%。有機玻璃行業消費主要集中在西歐國家、美國和日本，并且消費量在逐年上升。

從生產技術上來看，世界生產MMA主要是丙醇氰醇法，占了總生產能力的77%以上，使用該技術生產MMA的國家主要集中在美國和西歐一些國家。其次是異丁烯法，主要是在日本使用較多，占總生產能力的15%左右。然后是乙烯法，占總生產能力的6%左右。除了這三種主要生產技術，改進的ACH法也有比較廣泛的應用。

2.國內市場情況分析

目前，國內對于甲基丙烯酸甲酯的需求量很大，消費量也在逐年上升。分析這種現象的原因，主要是我國對于有機玻璃、表面涂料和家具漆、聚氯乙烯改進劑等的需求在增加，而這些材料生產的主要原料都是甲基丙烯酸甲酯，因此MMA的消費量也隨之不斷增長。但是，我國目前生產甲基丙烯酸甲酯的能力有限，供不應求，因此在一定程度上無法滿足國內市場需求，不得不依靠進口來進行彌補。雖然國內目前主要的MMA生產公司正在擴建，也有一些新公司在不斷出現，會使國內緊張的需求稍微緩解，但是由于國外公司強大的競爭力，使得國內生產MMA的企業面臨很大的挑戰。

我國MMA的行業還處于成長階段，生產主要是應用于生產有機玻璃，在其他行業也有一定的應用。主要消費集中在華東和華南地區，主要應用集中在生產PMMA，其次是華北地區，主要生產表面涂料[3]。對于生產甲基丙烯酸甲酯的方法，國內主要使用的是丙酮氰醇法，其中丙酮氰醇是由丙烯腈的副產物氫氰酸和丙酮來合成的，但是丙烯腈比較缺乏，這樣就影響了MMA的產量，因此國內生產MMA的能力有限，需要改進。

三、結語

目前我國MMA的下游產品消費水平不斷提高，因此對于MMA的需求量也在不斷增大，但是由于我國MMA的生產還處于成長階段，不足以滿足國內的需求，因此應該將工業發展的重點集中在丙酮氰醇法的改進和優化上，不斷探索生產MMA的新技術，最終使MMA的生產能力得到一定的提高和改善。

參考文獻：

[1]王繼東， 程佳. 甲基丙烯酸甲酯生產技術現狀及市場分析[J]. 精細與專用化學品， 2008， 16（015）： 11-17.