以仿真技术创设生产情境以任务驱动提升实习质量——北京东方仿真软件技术有限公司开展巡回示范课交流活动

6月18日至28 0,北京东方仿真软件技术有限公司开展为期两周、纵贯三省的“以仿真技术助力教改——2019巡回示范课交流活动”,走进中山大学、西安交通大学、广东工业大学、常州工程职业技术学院、广州轻工职业技术学院、深圳职业技术学院等六所本科和高职院校,围绕“仿真技术如何助力推动实习教学的改革”,校企双方展开了面对面的深入交流。

我国石油化工仿真技术20年成就与发展

我国近20年石油化工仿真技术的发展和突出的成就体现在两个方面,第一方面是定量动态仿真技术的研究、开发和大规模工业应用,主要包括化工过程动态流程模拟系统,仿真培训系统软件平台和仿真器硬件,用于大学和专业学校工程实践教学的仿真系统,多功能仿真实验系统,以及仿真工厂。第二方面是定性仿真技术的研究开发与应用,主要包括基于符号有向图(SDG)定性建模和计算机推理"引擎"技术,基于SDG技术的危险与可操作性安全评价(HAZOP)软件平台,基于SDG定性仿真技术的辅助过程系统危险识别与诊断技术,石油化工安全技术仿真试验平台,基于SDG技术的自解释仿真器等。此外对石油化工仿真技术的今后发展和预测进行了探讨。

过程与控制计算机仿真实习软件及应用

过程与控制计算机仿真实习软件具有在单台微机中运行全流程级工厂包括控制系统仿真模型的能力。软件采用了面向对象和实时多任务运行技术,将过程系统动态数学模型、控制系统模型、教师监控功能、运行画面和人机界面集成在一个仿真软件平台中,并且在微机中高效运行。仿真实习软件的实时数值解具有工业级训练仿真精度。仿真软件包括了单元和流程的开车、停车和事故紧急状态等工程化训练内容。仿真系统与实际工厂相比,学生可以在大幅度改变操作条件的试验时没有任何危险性。学生在数周内可以获得在工厂数年中所能得到的经验。介绍了仿真实习软件的功能,在实践教学中的作用和提高教学效果的方法。

虚拟仿真技术在化工教育中的应用与发展

随着化工行业的发展,面向化工教育的虚拟仿真培训系统的应用日益 受到重视,并获得越来越广泛地应用.从模型算法,人机交互界面,辅助教学 培训管理系统三个维度回顾了化工仿真培训系统的发展历程,介绍了化工虚拟 仿真技术3D化、网络化、移动化、软硬结合方向发展的四种技术发展趋势, 并侧重在化工职业教育领域的应用.

现代化工仿真训练工厂

为了满足复杂大型石油化工企业的需要,在全数字仿真系统的基础上开发完成了基于半实物仿真技术的现代化工仿真训练工厂。这种仿真训练工厂具有真实的工艺、设备、管路和控制系统,能够进行开车、停车和事故状态模拟。仿真工厂还能够进行系统危险识别、分析和实时故障诊断试验。本仿真工厂具有节能、环保和本质安全的优点。

醋酸装置全流程仿真培训系统

利用序贯模块法开发了醋酸装置的全流程仿真培训系统。该系统采用严格的机理模型 ,通过有效的计算方法 ,保证了仿真速度的实时性与外部特性的逼真性。该系统已用于 10万t醋酸装置的仿真培训 ,取得了良好的培训效果。

醋酸氧化塔的实时动态仿真

建立了醋酸氧化塔动态仿真机理模型。该模型考虑了气液相返混及醋酸分子间的缔合效应 ,提高了模型对非稳态过程的模拟精度。此外 ,用“分段集总”的思想 ,化分布参数模型为集中参数模型 ,有效地减少了计算量。通过仿真研究 ,分析了氧化塔的动态特性 ,找出了最佳操作条件 ,对实际生产具有一定的指导意义。

甲基叔丁基醚装置仿真培训系统的研发

以某石化公司8万t/a甲基叔丁基醚(MTBE)装置为研究对象,运用过程系统仿真平台建立了描述MTBE装置的数学模型,研发了仿集散控制系统和操作评价系统,研发了MTBE装置仿真培训系统软件.运用安全分析与培训支撑系统,研发组合了实际生产中常见的各工况事故.操作人员使用该仿真培训系统,学习MTBE工艺流程,模拟学习生产过程的开、停车和事故的处理,评估学员的操作顺序和操作质量,提升员工操作能力.目前,该石化公司已验收了MTBE装置仿真培训系统,用于员工的培训和工艺过程的研究.

地方民族院校环境工程虚拟仿真实验教学课程的建设与实践

虚拟仿真实验教学是高校教育信息化建设的重要途径及实验教学的重要手段,是实验教学改革和创新的具体体现.环境工程虚拟仿真实验教学课程的建设与实践,对地方民族院校环境工程专业人才培养意义尤为重大.在建设并实践了包含13个典型环境工程实验的虚拟仿真实验教学课程的基础上,本文对该课程的教学内容、教学方法及优势和特色进行了阐述与分析.

化工职业院校利用虚拟仿真系统在线教学应对疫情

2月4日,教育部应对新型冠状病毒感染肺炎疫情工作领导小组办公室发布《关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见》(教高厅〔2020〕2号)。为更好地实现“停课不停学、停课不停教”,把化工专业涉及的实验、实训、顶岗实习等受时间、空间、场地因素限制的教学活动顺利实施线上教学,全国化工职业院校积极深挖教学资源,充分利用校内外的虚拟仿真教学资源,有效开展线上实验、实习类教学活动,保证了疫情防控期间的教学进度和质量。

了解化学感受化工体验职业遇见未来--兰州市中学生走进现代化工安全与生产技术实训中心研学

6月5日,由兰州新区职教园区管理委员会与北京东方仿真软件技术有限公司共建共营的现代化工安全与生产技术实训中心迎来了第一批研学团队。兰州市705名中学生走进实训中心了解化学、感受化工、体验职业、遇见未来。

化工过程危险剧情分类及SDG定性识别方法

系统深入地揭示危险"剧情"是分析和解决化工过程安全问题的基础和核心内容,也是安全评价和故障诊断的核心内容。本文对危险剧情进行了定义,并在将危险剧情分为5类的基础上,采用符号定向图(SDG)定性识别方法,提出了连续系统的智能化自解释报警、单故障和多故障根原因诊断的算法步骤。研究成果对过程系统的危险与可操作性分析(HAZOP)、安全防护层分析(LOPA)、自解释报警和故障诊断系统在过程工业领域的开发具有重要的理论与实际意义。

连续系统动态趋势分析的定性代数和SDG图论方法

采用定性代数方程表达动态过程的稳态行为是定性仿真的一个重要应用方面,定性代数方程的求解与应用是定性仿真的一个重要领域,基于符号定向图SDG的求解方法是在许多应用领域被证明为最具实用意义的方法。在全面综述SDG方法国内外研究进展的基础上,分析了定性代数人工试错法的局限性,并通过将定性代数方程向动态过程稳态行为描述扩展,结合SDG图论方法的优势,说明SDG方法是目前发展前景较好的一种定性仿真方法,已经在HAZOP危险与可操作性分析、安全评价及智能化自解释仿真训练方面取得了突破性进展,在故障诊断领域亦显示出明显的优势。探讨了SDG方法用于实时故障诊断的算法步骤,并根据SDG方法的不足,对SDG图论方法的研究与发展提出了建议,以提高故障诊断的精确性。

煤制甲醇虚拟仿真实验操作评分系统优化

为解决化工及相关专业实习难、实验“两性一度”不足的问题,郑州大学于2010年开始建设了国内首套煤制甲醇虚拟仿真实验系统,并开设了相关课程。为提高煤制甲醇虚拟仿真实验教学质量,针对其操作评分系统中普通步骤操作分占比过高,质量步骤操作不细的问题,通过优化,大大提高了实验的挑战度和操作质量的区分度,调动了学生的积极性。通过该实验培养了学生的工程素养和运用专业知识分析问题的能力,为新工科建设提供了有利支撑。

B_2O_3-Na_2O-V_2O_5玻璃紫外吸收截止波长和密度关系的研究

以硼酸、无水碳酸钠和五氧化二钒为原料，通过熔融-石墨模成形法制备（70-x）B2O3-30Na2O—xV2O5三元硼酸盐玻璃，其中x=1％～10％（摩尔分数）。经过研磨和抛光制成尺寸为30mm×30mm×2mm的玻璃样品。采用阿基米德原理法测定样品的密度，采用紫外／可见分光光度计测定样品的吸收光谱。结果表明，玻璃的密度d与玻璃紫外吸收截止波长入呈线性关系。当截止吸收波长小于或等于390nm时，二者符合方程入=2222．0d-4794．8；当截止吸收波长大于390nm时，二者符合方程入=1100．5d-2181．9。

数据驱动的飞行器智能故障诊断系统研究

飞行器装备及试验技术的快速发展带来试验数据的指数级增长,传统的试验数据管理与分析手段已经无法满足装备研制与优化设计的需求;提出一种数据驱动的飞行器智能故障诊断技术,通过将人工智能技术与故障诊断技术相融合,能够从飞行器历史测控试验数据库中,自动获取参数的阀值、数据链特征与关联关系,形成准确的飞行器参数知识模型库;通过构建数据驱动的飞行器智能故障诊断系统,将知识模型库中的知识与实时试验数据进行比对分析,实现实时数据的自动化、智能化判读,进而发现航天飞行器可能存在的潜在故障,提前预测,将风险降低到最小。

计算机模拟在油田地面工程的应用

为了改进油田地面工程部分生产过程的技术水平和设计水平 ,研究并开发了油田生产过程仿真软件 ,该软件包括油田单元模块库和典型范例流程。应用该软件可以减少试验工作量 ,提高油田地面工艺设计的水平 ,提高设计的实用性 ,改善或优选生产工艺条件。它的推广应用将在保障降低操作成本、节省开停车费用、节省原料和能耗、提高生产操作控制水平、提高设计水平、保护生态环境、延长设备使用寿命。

焦化厂传统脱硫脱硝工艺的比较

本文对脱硫脱硝技术进行了总结与分析,对焦化行业常见的几种脱硫脱硝技术进行了分析与对比。提出了脱硫脱硝技术发展方向。

环己烷精馏装置仿真培训系统的开发

化学工业的生产特点及其在安全环保方面的特别要求决定了企业员工培训和学校学生的实习都不允许在真实的生产装置上动手操作,解决这一难题的途径之一是开发具有真实工业场景、工艺过程和操作参数与实际装置高度接近的仿真培训系统。按照工艺和设备具有典型代表性的思路,选择以环己烷氧化制环己酮生产装置中的环己烷精馏为对象开发仿真培训系统,针对三效精馏和组分多的复杂工艺,采用序贯模块法开发了整个系统的仿真模型,将各个独立的模型设计成独立的模块,模块之间通过变量进行连通,模块的连接关系按工艺连接关系搭接,仿真对象的有关数据来源于实际生产装置的运行参数,保证仿真速度的实时性和外部特性的逼真。整个系统包括了环己烷精馏装置生产工艺仿真软件,计算机控制系统(DCS)的实时仿真和仿真操作评价系统,是对环己烷精馏装置的全系统仿真。系统中开发平台的各项功能,提供了一套完整的开放式仿真平台。通过使用证明该系统能够有效模拟环己烷精馏的工艺现象和工艺操作步骤,真实地反映装置的开停车、生产及事故状态的动态效果,同时对工艺装置的安全分析和应急处理训练提供了一个良好的平台,可满足培训操作工和学生的需要,也可用于生产工艺的优化、诊断和控制方案方面的研究。