淺議石油化學(xué)課程中的環(huán)境保護(hù)理念

王毅博

摘要：石油化學(xué)是大學(xué)石油與化學(xué)工程的基礎(chǔ)課程之一。從課程的教育角度，結(jié)合石油加工過程中產(chǎn)生的環(huán)境問題，本文闡述了環(huán)境保護(hù)的概念，并討論了如何將環(huán)保概念融入課程培訓(xùn)中。

關(guān)鍵詞：石油化學(xué);課程;環(huán)境保護(hù)理念

引言

石油化學(xué)是介紹石油和石油產(chǎn)品的化學(xué)組成，各種性質(zhì)以及相互關(guān)系的主題。本課程側(cè)重于石化成分，石油產(chǎn)品添加劑和石油成因分析方法，介紹石油加工的化學(xué)原理，包括熱轉(zhuǎn)化和各種催化轉(zhuǎn)化過程，并簡要介紹了由石油和天然氣生產(chǎn)石化產(chǎn)品的方法。

1.石油化學(xué)特色教學(xué)的原則

1.1根據(jù)社會市場需求，要有新的教育觀念

經(jīng)過四年的大學(xué)學(xué)習(xí)，大學(xué)生將來必須進(jìn)入社會，而學(xué)生的就業(yè)率已逐漸成為評估大學(xué)教育質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。因此，石化特色教育的原則之一就是通過響應(yīng)社會市場的需求，向大學(xué)教育引入新的教育理念，培養(yǎng)具有社會要求的綜合型人才。

1.2重視師資隊(duì)伍的建設(shè)和加強(qiáng)

化學(xué)工程專業(yè)的教師必須具有豐富的教育經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)大的科學(xué)研究技能以及對工業(yè)生產(chǎn)中各種技術(shù)過程的熟悉?；瘜W(xué)專業(yè)是一門應(yīng)用專業(yè)，為了適應(yīng)社會的快速發(fā)展，有必要徹底分析石化行業(yè)的前景，并運(yùn)用理論知識和實(shí)踐技能來幫助學(xué)生適應(yīng)新的化學(xué)發(fā)展要求。

1.3保證特色專業(yè)的穩(wěn)定性和創(chuàng)新性

化學(xué)工程與技術(shù)專業(yè)知識的形成，是在不斷創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，逐步樹立石化課程在日常教育中的獨(dú)特之處，并根據(jù)這一原則，將繼續(xù)建設(shè)和完善化學(xué)工程與技術(shù)中獨(dú)特的石化教育。保持一定的穩(wěn)定性，隨著社會科技進(jìn)步的發(fā)展，充分發(fā)揮特色專業(yè)的優(yōu)勢，通過探索和創(chuàng)新逐步塑造特色專業(yè)。

2.石油化學(xué)與環(huán)境問題

2.1石油加工引起的環(huán)境問題

石油是多種成分的復(fù)雜混合物，包括碳?xì)浠衔锖头翘細(xì)浠衔?。除了微量金屬元素和非金屬元素外，主要元素還包括C、H、S、N、O。 S、N、O是構(gòu)成石油中非烴的元素，也稱為雜原子。它們構(gòu)成了石油中的非烴類化合物。原油中這三種元素的含量不高，但它們包含這些雜原子。原油中非烴類化合物的比例很大，對石油加工過程和環(huán)境的影響也很大。例如，硫在石油中以元素硫、H2S、硫醇、硫化物、二硫化物等等形式存在。當(dāng)進(jìn)入環(huán)境時，會加劇了酸雨的影響，并且是有毒和異味污染的原因。例如，當(dāng)在催化裂化過程中將真空餾出物用作原料時，原料中所含的硫的約10%至15%進(jìn)入焦炭，焦炭在再生器中燃燒，并且硫被轉(zhuǎn)化為SOz和SO，這些硫化物與再生煙道氣一起釋放到大氣中，造成空氣污染。另外，硫容易產(chǎn)生硫化氫、硫化鐵、硫醇等對生產(chǎn)設(shè)備有腐蝕作用的物質(zhì)。

重金屬元素通常以三種形式存在于原油中：以乳化狀態(tài)分散在石油水中所含的鹽中，可以在石油脫鹽和脫水過程中除去。極細(xì)的礦物顆粒懸浮在石油中，其中一些可以在原油脫水過程中去除。與有機(jī)化合物或配合物結(jié)合使用時，在原油脫鹽和脫水過程中很難去除這種重金屬部分。重金屬含量過多不利于原油加工。例如，鎳和釩等重金屬元素會導(dǎo)致石油加工過程中催化裂化催化劑中毒，嚴(yán)重的設(shè)備腐蝕以及過量的石油焦灰含量。重金屬在原油加工過程中很難完全去除，有些重金屬分布在石油產(chǎn)品，渣油、瀝青質(zhì)等中。如果處理不當(dāng)，重金屬會進(jìn)入環(huán)境并造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。

2.2以石油化學(xué)手段處理環(huán)境問題

一些學(xué)者指出，在石油經(jīng)濟(jì)中，石化工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展面臨巨大挑戰(zhàn)。現(xiàn)代生物技術(shù)和化學(xué)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合有利于提高資源利用效率和增強(qiáng)與環(huán)境的適應(yīng)性。使之成為石化行業(yè)的未來發(fā)展方向。石化和環(huán)境本質(zhì)上是密不可分的，石油的加工和生產(chǎn)會損害環(huán)境，但是造福于環(huán)境的可能性是不可否認(rèn)的。石化產(chǎn)品具有各種產(chǎn)品以及各種化合物，使用它們開發(fā)的諸如表面活性劑之類的試劑可以應(yīng)用于污水處理等技術(shù)。另外，石化行業(yè)生產(chǎn)過程中使用的過程集成技術(shù)，例如流化催化劑裂化，可以達(dá)到通過工藝結(jié)合和優(yōu)化來節(jié)約能源，降低能耗的目的。石油化工也可以造福于環(huán)境，但仍然必須通過不斷的探索來發(fā)現(xiàn)。

3.課程教學(xué)與環(huán)保理念

3.1提出環(huán)境保護(hù)主題，并從石化角度研究環(huán)境問題

在原有的教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，還應(yīng)增加環(huán)境保護(hù)的主題，當(dāng)然還要討論石化的理論知識和反應(yīng)原理，不能忽視石油加工引起的環(huán)境問題。隨著基礎(chǔ)化學(xué)理論在石油加工領(lǐng)域的應(yīng)用，石油化學(xué)涉及許多過程和復(fù)雜原理，例如熱轉(zhuǎn)化過程、催化裂化、催化重組和催化加氫。在解釋了這些課程的過程和原理之后，教師必須結(jié)合課程的實(shí)際情況，從石油化學(xué)的角度告知可能的環(huán)境污染，包括污染物的種類和數(shù)量以及相關(guān)污染物的風(fēng)險。在污染產(chǎn)生環(huán)節(jié)中，可以比較每個設(shè)備的異同，最后，在老師的指導(dǎo)下，需要了解如何預(yù)防和管理各種污染物的污染以及如何處理它們。此外，教師可以使用“問題”教學(xué)方法來增加學(xué)生在課堂上的參與度并激發(fā)學(xué)生思考的能力。

3.2注意實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐

要學(xué)習(xí)以應(yīng)用程序?yàn)橹行牡恼n程，最好的方法參加實(shí)驗(yàn)和相關(guān)實(shí)踐。不僅可以更接近知識應(yīng)用程序的實(shí)際對象，而且還促進(jìn)了集成并避免了書面對話。根據(jù)學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室條件和上課時間，可以將課程實(shí)驗(yàn)設(shè)置為學(xué)生參與的組成部分。例如，確定重油的密度和凝固點(diǎn)，可讓學(xué)生了解如何確定石油和石油產(chǎn)品的不同密度以及重油的流動性和凝固點(diǎn)之間的關(guān)系。確定重油殘留碳，可以讓學(xué)生掌握重油電爐法殘?zhí)繉?shí)驗(yàn)方法。了解重油的熱解縮合反應(yīng)過程，并通過確定重油瀝青含量和確定重油的四種成分來確定重油的概念。學(xué)會分離飽和、芳香族、樹膠、瀝青質(zhì)和重油的四個成分。從基礎(chǔ)開始，可以通過簡單地嘗試?yán)斫馐偷某煞?，簡單的分離和處理方法，重油的轉(zhuǎn)化以及化學(xué)試劑的制備，來了解有關(guān)這些成分和過程對環(huán)境的影響的更多信息，以及相應(yīng)的解決措施。

3.3結(jié)合多個學(xué)科來解決環(huán)境問題

環(huán)境污染的發(fā)生通常以多種方式和一個復(fù)雜的過程出現(xiàn)，可以通過結(jié)合來自多個學(xué)科的污染管理知識來向?qū)W生解釋由石油化學(xué)工業(yè)引起的環(huán)境問題。通過利用生物技術(shù)、水處理工程、空氣污染控制、武器和分析化學(xué)方面的多學(xué)科知識，可以共同解決環(huán)境問題，并拓寬學(xué)生的知識范圍，以加深他們對這些環(huán)境問題的理解。

結(jié)語

簡而言之，不僅要努力在石油化學(xué)教育課程中講解石油加工的技術(shù)和原理，而且還應(yīng)該能夠向?qū)W生講解石油加工過程中出現(xiàn)的環(huán)境問題，并培養(yǎng)在石化產(chǎn)品領(lǐng)域的環(huán)境保護(hù)概念，為未來的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，這也是解決石油化學(xué)行業(yè)污染問題的必然選擇。

參考文獻(xiàn)

[1]黃偉莉.打造石油化工特色的化工仿真課程教學(xué)改革[J].廣州化工，2019，47（08）：163-164.

[2]申滿對，吳德良.劣質(zhì)原油加工及其主要環(huán)境問題與對策[J].煉油技術(shù)與工程，2015，41（04）：47-49..

[3]吳元欣，朱圣東.后石油經(jīng)濟(jì)時代的石油化學(xué)工業(yè)[J].石油化工，2017，25（05）：23-25.