寫在前面
每個人都想改變世界,不安於現狀,我也不例外。
——《頁巖革命》
能源化學工程作為化工與製藥類下的二級學科,是近十年才設置的新專業。設置該專業的主要原因在於國企能源公司每年都需要大量能源化工人才,這就需要能源化工背景雄厚的學校進行培養。
想到能源化學工程,人們最先想到的,就是石油與煤炭。的確,作為工業的血液,石油在我們生產生活中扮演著重要角色,而煤炭是許多企業在生產中能用到的最低廉的熱能來源,同時也是我國發電的重要組成部分,我國火電站主要也是用煤作為加熱鍋爐的主要燃料。
但隨著人類生產力的不斷提高,能源需求也隨著時代發展而不斷大幅度增長。人們一方面不斷開發出新型的探測設備和挖掘鑽探裝置,從地球上獲取更多的不可再生能源,如石油,煤,天然氣等;另一方面,化學工程師,特別是能源化學工程師,不斷研發出更加高效的化學反應,提高不可再生能源的利用效率,同時開始研發新能源,如氫能,太陽能,生物能。
能源化學工程就是關注怎樣提高能源的利用效率、開發新能源,以期對自然造成更少傷害的專業。其主要研究方向有能源清潔轉化、煤化工、石油化工、燃氣及天然氣工程、環境催化、綠色合成、新能源利用與化學轉化環境化工。
其中電能自不必說,目前絕大部分的新能源汽車都以電能作為動力,包括大家耳熟能詳的特斯拉,以及國產比亞迪的部分型號;
而生物能最直接的就是生物燃料,既包括農村大量使用的沼氣,也包括高端的燃料乙醇;
至於氫能,主要的發展方向在於研發更加廉價的方法,大規模生產氫氣,或在工業生產中循環收集利用工業廢氫;
而太陽能的研發,主要是以研究相關電池材料為主,如何合成新型的化學材料,從而高效地將太陽能轉化為電能。
總而言之,在人類進軍太空、開發宇宙能源之前,能源化工主要研究目的就是高效開發利用當前的地球能源。
課程設置上,在大學前期,能源化工會學到無機化學與分析化學、物理化學、有機化學、化工熱力學、化工原理、化學反應工程等各類化學基礎課。
後期則會學到以具體能源為細分方向的課程,如石油加工工程及實驗、石油煉製工程概論、合成燃料化學、可再生能源工程、合成燃料化工設計、合成燃料工程、煤化工工藝學;以及複合的理論與實務專業課,如能源工程概論、能源轉化催化原理、化工用能評價,等等。
這些課程,與具體行業密切相關,如石油煉製工程學習的是煉油廠的構成,以及原油如何煉製成柴油、汽油、瀝青;而煤化工工藝學習的是如何用原煤煉製各種化學品,以及煤化工廠的各種煉製設備。
另外,能源化工專業雖沒有達到航空航天或核物理等高深理工學科的難度,但對化學和機器設備方面的深入學習,使能源化工成為一個不能速成的專業。換句話說,能源化工具有一定的門檻和護城河,除了生化環材等專業外,想從別的專業跨進能源化工並非易事。
如前文所述,能源化工專業的研究方向分成了煤、油、天然氣、生物燃料、工業制氫等多個方面,本科階段不可能面面俱到,這就意味著許多學校,特別是綜合性學校,在大學後期會進行方向上的分流。
在細分階段,上面所提到的專業課在不同方向上會分別成為必修和選修課程。如分流到能源轉化催化為主的同學,在生物能源上就不必學習過深。所以同學們大可不必擔憂自己在學習眾多專業課時,會學到天荒地老的情況。
另一方面,由於細分了更多的方向,在大學階段,同學們需要儘早接觸不同方向的實習或實驗項目,了解不同行業的工作內容,這將有助於自己在分流時的選擇。對於能源化工這種越學越深,同時越學越細的專業,提早多加了解,相當於第二次的志願填報。
總體而言,能源化工是一個與化學工程與工藝大致相同的專業,不同點是學得更深更細。如果進入的不是實力雄厚的化工類大學或綜合性大學,在普通大學裡,這個專業便與化學工程與工藝沒有大的差異,就業上,也基本不會有進入500強企業的優勢。
以下是教育部陽光高考信息平臺對能源化學工程專業的官方解析:
要點總結:
1、 能源化學工程作為化學工程下的二級學科,該專業排名靠前的學校往往擁有雄厚的能源化工背景;
2、 能源化學工程專業學習的重點內容不僅在於化學物理等基礎學科,還有各種能源產品的加工過程,具有理學和工學的複合特徵;
3、 能源化學工程專業學習難度中等偏上,內容多而雜,要深入學習往往只能選定一個特定方向進行深入研究。
下期預告:
下一講我們將介紹生物工程專業,我們下一講見。