能源化学工程专业.docx
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能源化学工程专业
北京化工大学
能源化学工程专业
培养计划
化学工程学院制定
二○一六年七月
专业负责人：
刘清雅审核：
蒲源
能源化学工程专业
学科门类 工学
代码 08
类 别 化工与制药类
代码 0813
专业名称 能源化学工程
代码 081304T
一、专业培养目标和毕业要求
1．培养目标
面向国家重大能源战略需求，着力培养一批综合素质高、创新能力强、具有国际视野、能够在能源化工领域从事含碳能源高效清洁转化的科学研究人才与工程技术人才，培养德智体美劳全面发展的社会主义事业合格建设者和接班人。
毕业生5年左右达到以下目标：
（1）能够综合运用所学知识、方法和各类工具等解决实际能源化工生产中的复杂工程问题，设计与优化复杂能源化工工艺、执行生产运行与项目管理、研制新产品；
（2）能够从安全生产角度考虑能源化工及相关领域的问题，担负社会责任和安全责任；
（3）能够与本领域相关同行进行有效交流与沟通、较好地组织和管理工作中的相关活动与事务；
（4）能够跟踪能源化工及相关领域的发展趋势，不断自主学习以提升专业能力、业务水平和国际视野，提高职场竞争力。
2．毕业要求
（1）工程知识：
掌握数学、自然科学、工程基础和能源化学工程专业基础知识，并能运用知识表述、推演和分析能源化工问题。
（2）问题分析：
能够运用所学基础知识，识别和表述复杂能源化工问题，并通过文献查阅和研究分析认识问题的本质，获得可行解决方案和有效结论。
（3）设计/开发：
针对复杂能源化工问题，能够综合考虑经济、环境、社会、政治、法律、健康、安全和可持续性等制约因素，设计满足相应标准及特定需求的设备（单元操作）和工艺流程，并在设计开发过程中体现创新意识。
（4）研究：
能够运用自然科学知识和能源化工基本原理，进行实验设计与实施、数据分析与解释，通过信息综合得到解决复杂能源化工问题的合理有效结论。
（5）使用现代工具：
掌握能源化工实践活动所需的基本技能，具备操作能源化工单元设备或工艺的初步能力，掌握工程实践所需现代工具并理解其局限性。
（6）工程与社会：
能够基于工程相关背景知识进行合理分析、评价能源化工相关工程实践活动及复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解专业人员应承担的责任。
（7）环境与可持续发展：
能够正确理解和评价能源化工生产对环境和社会可持续发展的影响。
（8）职业规范：
具有人文科学素养、社会责任感和健康体质，能够在能源化学工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。
（9）个人与团队：
在多学科交叉背景下的团队中具有较强的团队合作精神；能够作为团队成员或负责人，从不同学科角度发挥作用。
（10）沟通：
能够就能源化工问题与业界同行及社会公众进行有效的口头及书面交流；具有一定的国际视野，能够熟练使用外语，在跨文化背景下进行有效沟通。
（11）项目管理：
能够理解并掌握能源化工项目管理原理与经济决策方法，并能在多学科背景下的能源化工领域进行应用。
（12）终身学习：
理解自主学习和终身学习的重要性，具有不断学习和适应社会及职业发展的能力。
二、知识体系的基本框架
能源化学工程专业知识体系一览表
知识体系
知识领域
核心知识单元
选修知识单元
人文社会科学
政治、军事
中国近现代史纲要、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、马克思主义基本原理、军事理论、形势与政策、军训、社会实践
思想品德、法律
思想道德修养与法律基础
思想教育讲座
文学艺术
通识教育（文学艺术修养）
身心健康
大学生身心健康
自然科学
数学
高等数学、线性代数、概率论与数理统计
物理
普通物理、普通物理实验
公共基础
化工制图、应用电工学
经济管理
经济与管理基础
技术经济与企业管理
外语
英语
大学英语C、大学英语B、大学英语A
计算机信息技术
计算机技术
C语言程序设计、应用软件实践、仿真实习
大学计算机基础、VB语言程序设计、化工计算机数据与图形处理（I）、（II）
续表
知识体系
知识领域
核心知识单元
选修知识单元
体育
体育
体育（Ⅰ）（Ⅱ）（Ⅲ）（Ⅳ）
专业基础
化学
基础化学、有机化学、物理化学（Ⅰ）（Ⅱ）、大学化学实验（Ⅰ）（Ⅱ）（Ⅲ）（Ⅳ）
仪器分析
化学工程
化工原理（上、下）、化工原理实验（上、下）、化工热力学、化学反应工程
传递过程原理、工业催化基础、化工节能原理与技术、化工应用数学、化工系统工程
测控与安全
过程测控技术
化工安全工程
化工机械基础
专业特色
能源化工工艺
煤化工工艺学、石油化工工艺学
煤化学、气体工业、现代分离技术、化工过程分析与合成、精细化工导论
生物质转化工程
太阳能利用技术、燃料电池、能源材料导论
环境保护
能源转化中污染物控制基础
生态工业工程与循环经济、环境工程基础、环境保护与绿色技术
专业知识拓展
能源化工专业英语、化工材料学基础、混合原理及设备
专业前沿与动态
能源化学工程概论
现代化工技术选讲、研讨课（多门课）
专业素质拓展
信息与文献检索、科学研究方法、科技论文写作、知识产权与专利、环境经济
专业实践
专业实验
能源化工专业实验
实习
金工实习、电工电子实习、认识实习、生产实习
课程设计
化工过程及设备课程设计、化工设计（I）、化工设计（II）、应用软件实践
毕业设计（论文）
毕业设计（论文）
学术与科技活动
各类科技（包括设计类）竞赛活动、科技论文大赛、大学生科技创新基金项目及其他学生自主创新实践活动
学术讲座
综合素质
文艺
文艺活动
体育
体育活动
自选
自选活动
其他教育
大学生就业与创业指导、素质拓展
55
能源化学工程专业课程地图
能源化学工程专业知识点一览表
知识领域
知识单元
知 识 点
专业概论
与前沿
能源化学工程概论
世界及我国能源概况、能源化工在国民经济中的地位和作用，简要介绍能源化工类别、现状和发展趋势、碳减排以及能源化工中的环保和安全，介绍能源化学工程专业的培养方案和专业课程设置。
现代化工技术选讲
能源化工研究进展与展望、能源科学与化学工程技术、煤炭能源及煤化工技术、IGCC和多联产技术、现代传质与分离技术、新型催化技术、现代化工安全工程、多相流搅拌反应器研究进展、分子模拟与材料设计、超临界流体在化工过程中的应用、功能纳米材料的构筑及应用、表面活性剂应用及理论研究进展、膜分离技术等。
工程基础
核心
单元
化工原理
（上）
流体流动概述与流体静力学、流体流动的守恒原理、流体流动的内部结构与阻力计算、管路计算与流量测量、离心泵、其它类型泵与气体输送机械、液体搅拌、流体通过颗粒层的流动、颗粒的沉降与流态化、传热概述与热传导、对流传热、热辐射、传热过程的计、换热器等。
化工原理
（下）
扩散与单相传质、相际传质、低浓度气体吸收（解吸）的计算、平衡蒸馏与简单蒸馏、精馏、间歇精馏与特殊精馏、气液传质设备、液液萃取、干燥静力学、干燥过程、干燥设备等。
化工热力学
流体PVT性质、流体的焓与熵、能量利用过程与循环（稳流体系的热力学第一定律、压缩、膨胀、动力循环、制冷与热泵、液化）、化工过程热力学分析（稳流体系的热力学第二定律、熵产生、流体的火用、过程火用分析）、流体的逸度与活度、流体相平衡、化学平衡等。
化学反应工程
均相反应动力学、间歇反应器数据处理、均相理想反应器、单一反应的反应器设计、平行反应、复杂反应动力学及反应器设计、温度对反应结果的影响、非理想流动、隔离区模型、轴向扩散模型和多级串联槽模型、层流流动、气固相催化反应等。
化工制图
化工制图的基本知识；点、线、面的投影；回转体的投影、相贯体；组合体的视图及尺寸标注；机件常用表达方法；螺纹联接和焊接；化工设备零件图；化工设备装配图；工艺流程图。
化工安全工程
燃烧与爆炸、防火/防爆措施、职业卫生、压力容器安全、有毒有害物质的泄漏与扩散模式、危险性分析和安全性评价等。
过程测控技术
自动控制系统的过渡过程与品质指标、被控对象的数学模型、检测仪表与传感器、显示仪表、自动控制仪表、执行器、简单控制系统、复杂控制系统、新型控制系统、计算机控制系统、化工单元操作控制方案、过程控制工程设计等。
选修
单元
化工机械基础
工程力学、材料与焊接、压力容器、机械传动与减速器。
传递过程原理
流动现象、连续性方程及运动方程、运动方程的若干解、边界层流动、湍流、能量方程、热传导、对流传热、质量传递概论及传质微分方程、分子传质和对流传质等。
化工应用数学
场论基础、化工过程中的常微分方程及其解法、化工过程中的偏微分方程及其解法、实验设计和实验数据处理等。
仪器分析
各种分析方法的基本原理、常用仪器和基本应用
续表
知识领域
知识单元
知 识 点
工艺与
系统技术
核心
单元
煤化工工艺学
煤热解的原理、主要炉型和主要工艺；煤的炼焦过程、配煤原理、现代焦炉和炼焦新技术；炼焦化学产品的回收与精制；煤的气化原理、炉型及工艺；煤间接液化的原理和工艺；煤直接液化的原理和工艺。
石油化工工艺学
石油及其产品组成与性质、石油产品应用与规格指标、炼油工艺基本原理与工艺流程、炼油技术进展；烃类热裂解、芳烃转化、催化加氢、催化氧化。
生物质转化工程
生物质化工及材料概述、生物质的形成、特征、分类、性质；生物质气化、制氢、制甲烷；生物质热解、生物质液化；生物燃料乙醇；生物柴油；生物聚合物等。
能源转化中污染
物控制基础
能源转化过程中污染物的来源、分类及危害；燃烧废气中的污染物控制，包括颗粒污染物的控制基础、烟气脱硫、脱硝、重金属脱除；煤转化过程中的废水处理；石油炼制过程中的废气和废水处理工艺；煤和石油转化过程中H2S的脱除；含碳能源利用过程中碳迁移与CO2的捕集。
选修
单元
化工过程分析
与合成
化工过程系统稳态模拟与分析、化工过程系统动态模拟与分析、化工过程系统的优化、化工生产过程操作工况调优、间歇化工过程、换热网络合成和分离塔序列的合成等。
化工系统工程
过程系统的数学模型、模型求解方法、流程模拟基本技术、运筹学方法、系统综合与优化等。
气体工业
空气分离工艺及产品标准；合成气生产；城市煤气的生产工艺；天然气水合物的开采、储运、分离和应用；天然气储存；氢气的生产、储氢材料及储氢技术；煤层气开发与利用。
化工节能原理
与技术
节能的热力学原理、化工单元过程与设备的节能、新型节能设备与方法、化工系统的能量分析与集成等。
合成氨
煤气化制氢、烃类制氢、原料气脱硫、CO变换、CO2脱除、原料气精制、气体压缩、氨合成反应及工艺流程和系统设备
太阳能利用技术
太阳能基本知识，太阳能光热转换、光电转换和光化学转换的基本原理、类型、结构设计、以及典型实例（包括太阳灶，太阳能热水器与热水系统，太阳能干燥，太阳房，太阳能制冷与空调、太阳能光伏发电、光解水制氢和光催化去除污染物等），太阳能产业发展现状与未来发展前景
燃料电池
燃料电池概述、燃料电池热力学、燃料电池反应动力学、燃料电池电荷传输、燃料电池质量传输、质子交换膜燃料电池、甲醇燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池与固体氧化物燃料电池等各类燃料电池技术等的工作原理、工作特性、关键技术、应用范围。
续表
知识领域
知识单元
知 识 点
实验与
工程设
计技术
核心
单元
化工原理实验
（上、下）
流体阻力实验、离心泵性能实验、强制对流传热膜系数测定、精馏实验、吸收（解吸）实验、干燥实验、雷诺实验、柏努利实验、流量标定、温度标定、压力标定、计算机仿真、计算机实验数据处理等。
能源化工专业
实验
煤的工业分析、煤热解特性的测定、煤焦气化性能的测定、煤灰熔融性的测定、混合气中二氧化碳的吸收捕集实验、燃煤烟气脱硝实验、苯的烷基化实验、乙苯脱氢实验、石油产品中硫含量的测定（燃灯法）、一氧化碳中低温变换实验以及二氧化碳PVT关系的测定
化工过程及
设备课程设计
结合有关化工机械及设备专业知识，完成有关设备工艺设计计算、结构设计及机械强度等的计算，熟悉有关设备设计过程及基本要求，巩固所学知识。
化工设计（I）
是在完成化工原理、化工机械设备基础等课程基础上进行的一次综合性训练的教学环节。
主要内容包括典型单元操作中某一工艺过程的工艺计算、主要设备结构尺寸的设计计算及选择、辅助设备的设计计算及选型；典型单元设备图纸设计及绘制。
化工设计（II）
反应过程的组织与分析、物料衡算、热量衡算、换热网络的合成、分离过程、过程控制、化工行业安全与职业病等。
应用软件实践
化工过程及单元模拟的概念、化工过程模拟模拟软件（AspenPlus、Hysis）、流体力学模拟中常用模拟软件（CFX、Fluent）等。
辅助技能
与
拓展知识
选修
单元
信息与文献检索
讲授各类学术信息资源（包括专利、文献及国标）、信息的分类与主题分析；网络信息资源；各类信息数据库及其检索技术
能源化工
专业英语
通过实例介绍科技论文写作中语法、句法、文风等方面的特点，以及科技英语翻译的一些基本技巧、能源化工专业词汇。
煤化学
煤的形成、煤的岩相组成、煤的结构、煤的物理性质、煤质分析、煤的化学反应、煤的工艺性质、煤炭分类
工业催化基础
工业催化剂常用的制备方法、工业催化剂的研究方法、合成氨工业催化过程、石油化工催化过程、环保催化和生物酶催化过程、工业催化反应器的特征、工业催化反应过程的新进展等。
能源材料导论
介绍太阳能电池材料、储氢材料、固体氧化物电池材料、新能源材料及其相关理论与工程技术。
现代分离技术
特殊物系的精馏分离、特殊萃取、吸附与离子交换、膜分离技术、其他分离方法等。
混合原理与设备
在流体种类及基本性质简介基础上，重点介绍不同体系搅拌反应器的混合原理、常用的搅拌器结构形式、搅拌桨型及其使用范围，搅拌槽反应器的放大规律。
化工材料学基础
金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料和新材料等。
精细化工导论
涂料、化妆品、光谱增感染料和彩色显影成色剂、表面活性剂、染料、香料、农药、荧光增白剂、有机颜料等。
环境工程基础
水污染控制工程基础、大气污染控制工程基础、固体废弃物处理与利用、垃圾填埋技术、垃圾焚烧技术等。
续表
知识领域
知识单元
知 识 点
辅助技能
与
拓展知识
选修
单元
化工计算机数据与图形处理（I）
结合化工应用讲解：
Excel数据与图形处理基本原理、典型数据类型及处理方法、Excel迭代计算、Excel规划求解、用Excel求解方程组、数据分析与灵敏度分析、Excel宏和VBA编程技巧。
Origin软件的数据与图形处理；其他数据处理和图形处理软件的介绍等。
化工计算机数据与图形处理（II）
结合化工应用讲解：
Matlab概述、矩阵及其基本运算、Matlab编程、Matlab绘图、Matlab数据处理等；AutoCAD基本概念、术语和常用绘图辅助工具；基本图形绘制、写文字、图样填充和尺寸标注；实体修改与编辑；屏幕显示控制与多窗口显示技术；图块与外部引用；出图技术等。
生态工业工程
与循环经济
绪论、生态经济与生态社会、社会物质循环、生态热力学、生态工业工程、社会经济可持续发展与循环经济、再生资源（垃圾）炼制、生物炼制、能源和低碳经济、生态工业和生态工业园区等。
环境保护与
绿色技术
环境与生态、可持续发展与社会制约机制、环境污染监测与控制、资源可持续利用（生态工业、清洁生产、生命周期分析等）、环境友好的能源利用技术等。
知识产权与专利
了解知识产权的概念、范围、种类和特点，了解专利与专利法的基本内容，了解专利申请的程序与写作技巧。
科技论文写作
科技论文类型及特点，毕业设计、学位论文开题报告、学位论文写作，实验（实习）报告、科技报告、综述和述评论文写作，成果申报书、科学基金项目计划书，发明专利说明书，期刊论文和国内外学术会议论文投稿途径和策略，学术不端行为检测系统等
环境经济
环境的外部性，环境质量与公共物品经济学，环境经济系统的投入产出分析，环境经济手段的基本概念及类型：
环境收费或税收制度、排污权交易、财政鼓励手段、押金制度
科学研究方法
科学研究中问题的产生、课题选择和科研立项，科学研究中的抽象思维和形象思维，科学假设与理论，科学实验与观察等。
研讨课
授课教师根据自己的研究兴趣和研究专长设立的专业方向的课程。
三、专业核心课程
化工原理（上）（CHE21501T，56学时）
化工原理（下）（CHE21502T，56学时）
化工热力学（CHE33400T，48学时）
化学反应工程（CHE32400T，48学时）
化工安全工程（CHE48200T，32学时）
过程测控技术（EEE34200T，32学时）
煤化工工艺学（ECE41200T，32学时）
石油化工工艺学（ECE42101T，24学时）
生物质转化工程（ECE43101T，24学时）
能源转化中污染物控制基础（ECE48101T，24学时）
四、总学分及分配
毕业最低学分：
191.0学分。
其中，必修课158.5学分（含实践环节36学分），选修课26.5学分，通时教育课程6.0学分。
学分
专业
必修课程学分
选修课程学分
总学分
公共基础必修
专业必修
实践环节必修
选修
通识教育课程
能源化学工程
71.5
51.0
36.0
26.5
6.0
191.0
五、总教学周数及分配（理论教学、实践教学）
总教学周数：
161，理论教学周数120，实践教学周数：
41
六、学制（修业年限） 四年（弹性学制3～6年）
七、授予学位 工学学士
八、辅修专业计划
课程代码
课程名称
学时
学分
CHE21501T
化工原理（上）
56
3.5
CHE21502T
化工原理（下）
56
3.5
MEE11201T
化工制图
32
2.0
CHE21101L
化工原理实验（上）
30
1.5
CHE21102L
化工原理实验（下）
30
1.5
CHE33400T
化工热力学
48
3.0
CHE32400T
化学反应工程
48
3.0
CHE39203P
化工设计（I）
2周
2.0
CHE37400C
化工设计（II）
48
3.0
ECE41200T
煤化工工艺学
32
2.0
ECE42101T
石油化工工艺学
24
1.5
ECE43101T
生物质转化工程
24
1.5
CHE48200T
化工安全工程
32
2.0
合计
30.0
表一 专业：
能源化学工程 年级：
2016
课程
类别
课程
性质
学分
课程代码
课程名称
总学时
学分
授课
学时
实验
学时
上机
学时
学期
考核
方式
课程
类型
公
共
基
础
课
必
修
71.5
ENG11604T
大学英语C
64
4.0
64
0
0
1
考试
MAT13A00T
高等数学（Ⅰ）
98
6.0
98
0
0
1
考试
MXI12200E
中国近现代史纲要
32
2.0
24
8
0
1
考试
PHE10000E
军事理论
36
1.0
24
12
0
1
考查
PHE10001T
体育（Ⅰ）
32
1.0
32
0
0
1
考查
HSS18000T
大学生身心健康
18
1.0
12
6
0
1
考查
MXI11400E
思想道德修养与法律基础
48
3.0
32
16
0
2
考试
ENG11605T
大学英语B
64
4.0
64
0
0
2
考试
MAT13A01T
高等数学（Ⅱ）
98
6.0
98
0
0
2
考试
PHE10002T
体育（Ⅱ）
32
1.0
32
0
0
2
考查
PHY11600T
普通物理（Ⅰ）
64
4.0
64
0
0
2
考试
MEE11201T
化工制图
32
2.0
32
0
0
3
考查
ENG22604T
大学英语A
64
4.0
64
0
0
4
考试
MXI22901E
毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论
96
6.0
64
32
0
4
考试
PHE20000T
体育（Ⅲ）
32
1.0
32
0
0
4
考查
PHY21601T
普通物理（Ⅱ）
64
4.0
64
0
0
4
考试
MAT11400T
线性代数
48
3.0
48
0
0
4
考试
CSE14302C
C语言程序设计
40
2.5
24
0
16
4
考查
PHY11100L
普通物理实验（Ⅰ）
30
1.5
0
30
0
5
考查
MAT25500T
概率论与数理统计
56
3.5
56
0
0
5
考试
MXI21400E
马克思主义基本原理
48
3.0
32
16
0
5
考试
PHE20001T
体育（Ⅳ）
32
1.0
32
0
0
5
考查
PHY21101L
普通物理实验（Ⅱ）
30
1.5
0
30
0
5
考查
EEE11300E
应用电工学
40
2.5
32
8
0
5
考试
HSS10001E
大学生就业与创业指导
18
1.0
12
6
0
8
考查
MXI42H01E
形势与政策（I）
32
0.5
16
16
0
1,2
考查
MXI42H02E
形势与政策（II）
32
0.5
16
16
0
4,5
考查
MXI42H03E
形势与政策（III）
32
0.5
16
16
0
7,8
考查
MXI42H04E
形势与政策（IV）
32
0.5
16
16
0
10,11
考查
选修
≥4
CSE10200C
大学计算机基础
36
2.0
16
0
20
1
考查
CSE14201C
VB语言程序设计
32
2.0
16
0
16
4
考查
BUS16300T
技术经济与企业管理
40
2.5
40
0
0
10
考查
6
通识教育课程
6.0
考查
续表
课程
类别
课程
性质
学分
课程代码
课程名称
总学时
学分
授课
学时
实验
学时
上机
学时
学期
考核
方式
课程
类型
专
业
课
必
修
51
CHM10700T
基础化学
72
4.5
72
0
0
1
考试
升级会员 