[ Министе рст во об разо ва ния и нау ки Росс ийс кой Фе де ра ции
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Российский государственный университет
нефти и газа имени И. М. Губкина»
АННОТАЦИЯ
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
дисциплины
УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ
ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ НА ВИРТУАЛЬНОМ НПЗ
Направления:240100 «Химическая технология»
151000 «Технология машиностроения и оборудования»
220400 «Управление в технических системах»
220700 «Автоматизация технологических процессов и производств Квалификация выпускника Магистр Форма обучения Очная Москва
1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью дисциплины «Управление технологическими процессами переработки нефти на виртуальном НПЗ» является обучение студентов особенностям ведения технологического режима на компьютерных тренажерах, моделирующих промышленные установки нефте- и газоперерабатывающих заводов.Задачи дисциплины:
- познакомить студентов с особенностями ведения технологического режима на установках переработки нефти и газа;
- приобрести опыт самостоятельного ведения технологического процесса на установках и ликвидации аварийных ситуаций;
- познакомить студентов с новейшими достижениями по совершенствованию процессов, отдельных блоков установок и модернизации основного оборудования;
- анализ и обобщение результатов и их использование в дальнейшей практической работе на нефтеперерабатывающих заводах;
- научить использовать полученные знания для решения практических задач по совершенствованию оборудования и блоков технологических установок;
-научить совместной работе студентов разных специальностей по ведению технологического процесса;
- познакомить студентов с особенностями работы специалистов смежных специальностей;
-научить студентов правильно оценивать действия специалистов смежных специальностей.
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО
Дисциплина «Управление технологическими процессами переработки нефти на виртуальном НПЗ» представляет собой дисциплину базовой части цикла профессиональных дисциплин (Б3) и относится к направлениям «химическая технология», «автоматизация технологических процессов и производств» и направлению «оборудование и агрегаты нефтегазового производства». Дисциплина базируется на курсах цикла естественнонаучных дисциплин (Б3), входящих в модули электротехника и промышленная электроника, безопасность жизнедеятельности, общая химическая технология, процессы и аппараты химической технологии, моделирование химикотехнологических процессов, системы управления химико-технологическими процессами 3-8 семестрах, и Б-4.
3. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В
РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В процессе освоения данной дисциплины студент формирует и демонстрирует следующие общекультурные и общепрофессиональные компетенции при освоении ООП ВПО, реализующей ФГОС ВПО:- обобщать, анализировать, воспринимать информацию, ставить цели и выбирать пути ее достижения (ОК-1);
- быть готовым к кооперации с коллегами, работе в трудовом коллективе (ОК-4);
- понимать и анализировать технологические проблемы и процессы, быть активным субъектом экономической деятельности (ОК- 6,15);
- самостоятельно приобретать новые знания, используя современные образовательные и информационные технологии (ПК-1);
- использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-2);
- владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, работать с компьютером как средством управления информацией (ПК-4);
- применять креативный подход в практической деятельности, сочетать теорию и практику (ПК-6);
- оценивать риски и определять меры по обеспечению безопасности технологических процессов в нефтеперерабатывающем производстве (ПК-9);
- применять в практической деятельности принципы энергосбережения и его альтернативные пути (ПК-10);
- использовать физико-математический и химический аппарат для решения расчетно-аналитических задач, возникающих в ходе профессиональной деятельности (ПК-19);
- выбирать и применять соответствующие методы моделирования технологических процессов переработки нефти (ПК-20);
-осуществлять сбор данных для выполнения расчетных работ по проектированию оборудования, технологических установок (ПК-21).
В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:
Студент знает:
- особенности ведения технологического режима на установках переработки нефти и газа (ПК-7);
- способы проведения технологического процесса на установках нефтеперерабатывающей отрасли и ликвидации аварийных ситуаций (ПК-7, 9);
- новейшие достижения по совершенствованию процессов, отдельных блоков установок и модернизации основного оборудования (ПК-7, 9, 13);
-способы автоматизации технологического процесса;
- назначение и основные технические характеристики программирующих логических контролеров (ПЛК). Автоматические регуляторы;
- влияние параметров настройки контроллера на показатели качества регулирования технологического процесса;
- функциональные схемы автоматизации тепловых процессов;
- функциональные схемы автоматизации гидродинамических процессов;
- функциональные схемы автоматизации массообменных процессов;
- свойства объектов регулирования (технологических установок).
Технические средства автоматизации процессов переработки нефти и газа;
- решения практических задач по совершенствованию оборудования и блоков технологических установок (ПК-7, 9. 13, 14, 17, 23).
Студент умеет:
- следить, контролировать, регулировать технологический режим работы установки нефтеперерабатывающей отрасли (ПК-7, 9, 13);
- ликвидировать возникшие аварийные ситуации и выводить установку на нормальный режим работы (ПК-7, 9. 13, 14, 17, 23);
- оценивать экономическую эффективность работы установки и всего завода (ПК-20);
- выявлять взаимосвязь факторов процесса, устанавливать причину их изменения (ПК-7, 9. 13, 14, 17, 23);
- обращаться с техническими средствами автоматизации, изменять, регулировать их параметры;
-определять и учитывать погрешности измерений технических средств автоматизации при ведении технологического процесса;
- рассчитывать, управлять системами автоматического регулирования;
- оценивать данные лабораторного исследования продуктов и сырья, изменять технологический режим, корректируя действия данными лаборатории (ПКСтудент владеет:
Знаниями, умениями и навыками, приобретенными в результате изучения дисциплины «Управление технологическими процессами переработки нефти на виртуальном НПЗ» должны позволить будущим магистрам:
- решать практические задачи при эксплуатации установок переработки нефти и газа (ПК-7, 9. 13, 14, 17, 23);
- основными положениями и законами автоматического регулирования;
- системой автоматизации объектов добычи и подготовки нефти и газа;
- системой автоматизации объектов переработки нефти;
- навыками по ликвидации аварийных ситуаций работы технологических установок (ПК-7, 9. 13, 14, 17, 23);
- умением устранять возникшие неполадки технологического оборудования и восстанавливать нормальный режим работы технологической установки (ПК-7, 9. 13, 14, 17, 23);
- навыками подведения экономического анализа работы как отдельной технологической установки, так и всего предприятия нефтеперерабатывающей отрасли (ПК-7, 9. 13, 14, 17, 21, 23).
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
Практические (семинарские) занятия Курсовые работы Общая трудоемкость дисциплины составляет 11 зачетных единицы, 400 часов.4.2. Разделы дисциплины и виды учебных занятий 1. Вводное занятие. Цели и задачи курса. ОК-1, 3, 4, 7, способы регулирования. Распределение «ролей» и функций специалистов разных профилей (технологов, программистов, механиков).
аварийных ситуаций, устранение нарушений (работы аппаратов, контроллеров, технологического режима). Пуск и остановка установки.
различных параметров на режим.
Проигрывание аварийных ситуаций, устранение нарушений (работы аппаратов, контроллеров, технологического режима) и вывод установки на нормальный режим.
стратегия и проигрывание каждой стадии 12, ПК-5, 7, (специалистов разных профилей), разбор 17, 21, 23, вакуумной перегонки нефти. Основные 12, ПК-5, 7, нормального технологического режима 17, 21, 23, различных параметров на режим.
Проигрывание аварийных ситуаций, устранение нарушений (работы аппаратов, контроллеров, технологического режима) и вывод установки на нормальный режим.
стратегия и проигрывание каждой стадии 12, ПК-5, 7, (специалистов разных профилей), разбор 17, 21, 23, каталитического риформинга. Основные 12, ПК-5, 7, нормального технологического режима 17, 21, 23, различных параметров на режим.
Проигрывание аварийных ситуаций, устранение нарушений (работы аппаратов, контроллеров, технологического режима) и вывод установки на нормальный режим.
стратегия и проигрывание каждой стадии 12, ПК-5, 7, (специалистов разных профилей), разбор 17, 21, 23, каталитического крекинга. Основные 12, ПК-5, 7, нормального технологического режима 17, 21, 23, различных параметров на режим.
Проигрывание аварийных ситуаций, устранение нарушений (работы аппаратов, контроллеров, технологического режима) и вывод установки на нормальный режим.
стратегия и проигрывание каждой стадии 12, ПК-5, 7, (специалистов разных профилей), разбор 17, 21, 23, гидроочистки дистиллятных фракций. 12, ПК-5, 7, пути их модернизации. Моделирование 13, 14, 15, нормального технологического режима 17, 21, 23, различных параметров на режим.
Проигрывание аварийных ситуаций, устранение нарушений (работы аппаратов, контроллеров, технологического режима) и вывод установки на нормальный режим.
стратегия и проигрывание каждой стадии 12, ПК-5, 7, (специалистов разных профилей), разбор 17, 21, 23, оборудование, пути их модернизации. 8, 9, 10,11, технологического режима установки. 17, 21, 23, параметров на режим. Проигрывание аварийных ситуаций, устранение нарушений (работы аппаратов, контроллеров, технологического режима) и вывод установки на нормальный режим.
стратегия и проигрывание каждой стадии 12, ПК-5, 7, (специалистов разных профилей), разбор 17, 21, 23, 4.3. Содержание разделов дисциплины Раздел 1. Вводное занятие. Цели и задачи курса. Меню станций инструктора и оператора компьютерного тренажера. Функции Раздел 2. Принципы управления процессом ректификации бинарной смеси.
Технологическая схема установки. Исследование влияния различных параметров на режим. Проигрывание аварийных контроллеров, технологического режима). Пуск и остановка Раздел 3. Назначение и факторы процесса атмосферной перегонки нефти.
Основные аппараты и оборудование, пути их модернизации.
Моделирование нормального технологического режима установки. Исследование влияния различных параметров на режим.
Проигрывание аварийных ситуаций, устранение нарушений (работы аппаратов, контроллеров, технологического режима) и вывод установки на нормальный режим.
Раздел 4. Пуск и остановка установки - общая стратегия и проигрывание каждой стадии операции. Анализ действий персонала (специалистов разных профилей), разбор ошибок.
Раздел 5. Назначение и факторы процесса вакуумной перегонки нефти.
Основные аппараты и оборудование, пути их модернизации.
Моделирование нормального технологического режима установки. Исследование влияния различных параметров на режим.
Проигрывание аварийных ситуаций, устранение нарушений (работы аппаратов, контроллеров, технологического режима) и вывод установки на нормальный режим.
Раздел 6. Пуск и остановка установки - общая стратегия и проигрывание каждой стадии операции. Анализ действий персонала (специалистов разных профилей), разбор ошибок.
Раздел 7. Назначение и факторы процесса каталитического риформинга.
Основные аппараты и оборудование, пути их модернизации.
Моделирование нормального технологического режима установки. Исследование влияния различных параметров на режим.
Проигрывание аварийных ситуаций, устранение нарушений (работы аппаратов, контроллеров, технологического режима) и вывод установки на нормальный режим.
Раздел 8. Пуск и остановка установки - общая стратегия и проигрывание каждой стадии операции. Анализ действий персонала (специалистов разных профилей), разбор ошибок.
Раздел 9. Назначение и факторы процесса каталитического крекинга.
Основные аппараты и оборудование, пути их модернизации.
Моделирование нормального технологического режима установки. Исследование влияния различных параметров на режим.
Проигрывание аварийных ситуаций, устранение нарушений (работы аппаратов, контроллеров, технологического режима) и вывод установки на нормальный режим.
Раздел 10. Пуск и остановка установки - общая стратегия и проигрывание каждой стадии операции. Анализ действий персонала (специалистов разных профилей), разбор ошибок.
Раздел 11. Назначение и факторы процесса гидроочистки дистиллятных фракций. Основные аппараты и оборудование, пути их модернизации. Моделирование нормального технологического режима установки. Исследование влияния различных параметров на режим. Проигрывание аварийных ситуаций, устранение нарушений (работы аппаратов, контроллеров, технологического режима) и вывод установки на нормальный режим.
Раздел 12. Пуск и остановка установки - общая стратегия и проигрывание каждой стадии операции. Анализ действий персонала (специалистов разных профилей), разбор ошибок.
Раздел 13. Назначение и факторы процесса висбрекинга. Основные Моделирование нормального технологического режима установки. Исследование влияния различных параметров на режим.
Проигрывание аварийных ситуаций, устранение нарушений (работы аппаратов, контроллеров, технологического режима) и вывод установки на нормальный режим.
Раздел 14. Пуск и остановка установки - общая стратегия и проигрывание (специалистов разных профилей), разбор ошибок.
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
При реализации программы дисциплины «Управление технологическими процессами переработки нефти на виртуальном НПЗ» используются различные образовательные технологии. Аудиторные занятия (218 часов) проводятся в виде лекций с использованием ПК и компьютерного проектора и практических занятий по ведению технологических процессов переработки нефти на компьютерных моделях (компьютерное моделирование процессов в компьютерно-тренажерном классе). Самостоятельная работа студентов проходит под руководством преподавателей (консультации и помощь в выполнении практических технологических заданий (96 часов)).5.1 Основные темы лабораторных занятий:
Программой курса не предусмотрены лабораторные занятия.
6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ
УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО
ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ И УЧЕБНОМЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ
РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
Оценочными средствами являются:- для текущего контроля является выполнение практических задач на компьютерных моделях по ведению технологического процесса;
- для промежуточной аттестации - два рубежных контроля, которые проводятся перед контрольными неделями, а также средством контроля является введенная в университете рейтинговая системы оценки успеваемости студентов.
Контрольные вопросы и задания для промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.
В течение преподавания курса дисциплины технологическими процессами переработки нефти на виртуальном НПЗ» в качестве форм текущей аттестации студентов используются такие формы, как собеседование при приеме результатов выполнения практических задач на компьютерных моделях процессов с оценкой и собеседование при приеме исправления аварийных ситуаций, пуска и остановки технологического процесса на компьютерных моделях. По итогам обучения проводится экзамен.
Перечень примерных вопросов к итоговой аттестации:
1. Функциональные схемы автоматизации гидродинамических процессов:
-компрессоры.
2. Функциональные схемы автоматизации массообменных процессов:
- нефтегазосепаратор;
- ректификационная колонна (на примере процесса атмосферной перегонки нефти).
3. Принципы управления процессом дистилляции бинарной смеси.
Технологическая схема установки. Исследование влияния различных параметров на режим. Проигрывание аварийных ситуаций, устранение нарушений. Пуск и остановка установки.
4. Назначение и факторы процесса атмосферной перегонки нефти.
Основные аппараты и оборудование, пути их модернизации.
Моделирование нормального технологического режима установки.
Исследование влияния различных параметров на режим. Проигрывание аварийных ситуаций, устранение нарушений и вывод установки на нормальный режим.
5. Пуск и остановка установки атмосферной перегонки нефти - общая стратегия и проигрывание каждой стадии операции. Анализ действий персонала, разбор ошибок.
6. Назначение и факторы процесса вакуумной перегонки нефти. Основные аппараты и оборудование, пути их модернизации. Моделирование нормального технологического режима установки. Исследование влияния различных параметров на режим. Проигрывание аварийных ситуаций, устранение нарушений и вывод установки на нормальный режим.
7. Пуск и остановка установки вакуумной перегонки - общая стратегия и проигрывание каждой стадии операции. Анализ действий персонала, разбор ошибок.
8. Назначение и факторы процесса каталитического риформинга. Основные аппараты и оборудование, пути их модернизации. Моделирование нормального технологического режима установки. Исследование влияния различных параметров на режим. Проигрывание аварийных ситуаций, устранение нарушений и вывод установки на нормальный режим.
9. Пуск и остановка установки каталитического риформинга - общая стратегия и проигрывание каждой стадии операции. Анализ действий персонала, разбор ошибок.
10. Назначение и факторы процесса каталитического крекинга. Основные аппараты и оборудование, пути их модернизации. Моделирование нормального технологического режима установки. Исследование влияния различных параметров на режим. Проигрывание аварийных ситуаций, устранение нарушений и вывод установки на нормальный режим.
11. Пуск и остановка установки каталитического крекинга- общая стратегия и проигрывание каждой стадии операции. Анализ действий персонала, разбор ошибок.
12. Назначение и факторы процесса гидроочистки дистиллятных фракций.
Основные аппараты и оборудование, пути их модернизации.
Моделирование нормального технологического режима установки.
Исследование влияния различных параметров на режим. Проигрывание аварийных ситуаций, устранение нарушений и вывод установки на нормальный режим.
13. Пуск и остановка установки гидроочистки дистиллятных фракцийобщая стратегия и проигрывание каждой стадии операции. Анализ действий персонала, разбор ошибок.
14. Назначение и факторы процесса висбрекинга. Основные аппараты и оборудование, пути их модернизации. Моделирование нормального технологического режима установки. Исследование влияния различных параметров на режим. Проигрывание аварийных ситуаций, устранение нарушений и вывод установки на нормальный режим.
15. Пуск и остановка установки висбрекинга- общая стратегия и проигрывание каждой стадии операции. Анализ действий персонала, разбор ошибок.
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ
7.1. Рекомендуемая литература а) основная литература:1. Компьютерные тренажеры СП "Петраком" для операторов и технологического персонала установок нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий. Станция инструктора. Руководство пользователя. - М.: СП "Петраком", 1999. - 33 с.
2. Компьютерные тренажеры СП "Петраком" для операторов и технологического персонала установок нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий. Станция оператора. Руководство пользователя. - М.: СП "Петраком", 1999. - 31 с.
3. Дистилляция с анализом эффективности. Руководство по обучению. М.: СП "Петраком", 2000. - 36 с.
4. В.М. Капустин, Е.А. Чернышева, А.А. Гуреев, Ю.В. Кожевникова, Л.А.
Смирнова, А.В. Царев. «Виртуальный нефтегазоперерабатывающий комплекс – новая среда профессионального обучения ». Методическое пособие по работе с моделью технологической установки ректификации с анализом эффективности. М. Изд. Нефть и Газ, 2009, 62 с.
5. Атмосферно-вакуумная перегонка нефти. Руководство по обучению. -М.:
СП "Петраком", 2000.
6. Каталитический риформинг. Руководство по обучению. -М.: СП "Петраком", 2000.
7. Установка каталитического крекинга. Руководство по обучению. -М.: СП "Петраком", 2000.
8. Установка гидроочистки. Руководство по обучению. -М.: СП "Петраком", 2000.
б) дополнительная литература 1.Технология переработки нефти. Ч.1. Первичная переработка нефти / Под ред.
О.Ф.Глаголевой, В.М.Капустина. – М.: Химия, КолосС, 2005. – 400 с.
2. Технология переработки нефти. Ч.2. Деструктивные процессы / Под ред.
В.М.Капустина, А.А.Гуреева. – М.: Химия, КолосС, 2007. – 334 с.
3. Баннов П.Г. Процессы переработки нефти. Ч.1.,2,3 – М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2000 - 2004. – 325 с.
6. Мановян А.К. Технология переработки природных энергоносителей. - М.
Химия, КолосС, 2004. - 456 с.
7. Каминский Э.Ф., Хавкин В.А. Глубокая переработка нефти: технологический и экологический аспекты. - М.: Техника, 2001. - 384 с.
8. Скобло А.И., Молоканов Ю.К., Владимиров А.И., Щелкунов В.А. Процессы и аппараты нефтегазопереработки. Учебник. - М.: Недра, 2000. - 677 с.
9. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение. Справочник под ред. Школьникова В.М. - М.: Техноинформ, 1999.- 534 с.
10. В. В. Денисенко. Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием.- М; Горячая линия-Телеком, 2009. -608 с.
7.2. Средства обеспечения освоения дисциплины Обучающий тренажерный комплекс (компьютерные модели технологических процессов по переработке нефти и газа) по ведению технологических процессов, контролирующие программы сдачи практического материала. Мультимедийный курс лекций, видеофильмы, методические пособия и инструкции для работы с компьютерными моделями.
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ
Ком. 632а - тренажерный компьютерный класс для отработки и ведения технологического режима ряда первичных и вторичных технологических процессов.Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и примерной ООП ВПО по направлению 240100– «Химическая технология» подготовки бакалавров техники и технологии и профилю «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов», а также бакалаврами по направлению 080100 Экономика по специальности 080502– Экономика и управление на предприятии нефтяной и газовой промышленности, специалистов по направлению 220300 специальности 220301 “Автоматизация технологических процессов и производств” и механики по направлению 130600 «Оборудование и агрегаты нефтегазового производства», специальность “Оборудование нефтегазопереработки”.
Программу составил(а):
«