專業篇丨能源化學工程:傳統與變革

2021-01-11 聞道識荊

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。

相關焦點

  • 院士說丨郭烈錦院士:以「能源有序轉化」引領能源技術革命和產業變革
    院士說丨郭烈錦院士:以「能源有序轉化」引領能源技術革命和產業變革 2020-08-27 11:07 來源:澎湃新聞·澎湃號·政務
  • 留學美國化學工程專業
    化學作為基礎學科,是我們中國學生的強項專業。有很多學生會從事這方面的學習和研究,化學可以作為基礎學科,不管是我們日常生活還是學術界,目前在化學這個領域,美國還有中國都是傳統強國,今天帶大家來了解下留學美國化學工程專業。
  • 天津大學化工學院化學工程與工藝專業
    本專業培養具有化學工程與化學工藝方面的知識,能在化工、能源、信息、材料、環保、生物工程、輕工、製藥、食品、冶金和軍工等部門從事工程設計、技術開發、生產技術管理和科學研究等方面工作的工程技術人才。化學工藝包括能源化工、材料化工、有機化工、環境化工、高分子化工、無機化工等眾多領域,覆蓋面廣,它不僅涵蓋了傳統的基礎領域,同時與材料、能源、生物、醫藥、環境等學科滲透融合,不斷地培植出新的生長點。它既是一個歷史悠久、曾做出重大貢獻的學科,又是一個新世紀不可缺少的充滿了生機與活力的學科。
  • 美國就業的「金飯碗」化學工程專業
    化學工程專業作為工科留學的熱門專業也是每年申請的重點專業,今天立思辰留學雲就為大家詳細的介紹下美國的化學工程專業,想去美國學化學工程專業都有哪些大學可以選擇!
  • 化學工程專業申請解析
    專業介紹美國化學工程專業(Chemical Engineering),簡稱化工,是研究化學工業以及其他工業(如石油煉製工業、冶金工業、食品工業、醫藥工業、印染工業等)生產過程中的共同規律,並應用這些規律來認識、解決生產中的工程問題的工程技術學科。
  • 南海氫能革命引發能源變革
    金屬器械是人類四肢的延伸,能源是人類能量的延伸,數據計算機是人類大腦思維的延伸——這些工具在不同層次上解放了人的潛能。在能源革命方面,以煤炭、電氣、核能為中心的能源迭代引發了人類社會的巨大變革,煤炭的廣泛使用引發了第一次工業革命,而電氣時代的到來則直接催生了第二次工業革命。
  • 中國電機工程學會能源網際網路專業委員會在京宣告成立
    中國電機工程學會能源網際網路專業委員會在京宣告成立 作者:本站編輯   來源:中國電力網  發布時間:2018-11-16 11月14日由清華大學和國網信通產業集團聯合發起的中國電機工程學會能源網際網路專業委員會在京成立
  • 專業篇丨生物工程類:時代顯學
    而且,生物工程專業本科生就業情況很不樂觀,50%的本科畢業生選擇繼續深造,這也是在本專業內相比於其他工作較好的歸宿。作為一級學科的生物工程大類,可分為生物工程和生物製藥兩個具體專業。生物工程,即以微生物學、遺傳學、生物化學和細胞學等生物學理論為基礎,結合機械、化工和計算機等現代工程技術,完成改造物種,滿足人類需求的專業。
  • 化學工程與工藝_專業解讀_陽光高考
    化學工程和化學的區別? 化學工程專業是標準的工科專業,而化學專業是典型的理科專業,它更關注的是最基本的科學原理。舉一個簡單的例子,比如同樣是發現了一種化學新物質,化學專業更關心這種物質是怎樣合成的,而化學工程則更關心這種物質有怎樣的用途,以及如何大規模的生產,如何造福社會。
  • 英國大學化學工程專業排名TOP30詳情一覽
    英國最早開設化學工程專業的國家之一,化學工程專業在英國很受歡迎,那就一起看看英國大學化學工程專業排名TOP30詳情一覽,劍橋大學遙遙領先。提高資源效率是依賴於材料和能源加工行業的一項重點工作。*王同學愛丁堡大學材料化學成功案例均分要求:211/98580%;雙非85% 背景專業要求:本科相關專業,如化學工程語言要求:雅思:總分6.5,單項:63、帝國理工學院高級化學工程(ACE)專業
  • 浙江工業大學化學工程與工藝專業介紹
    化學工程與工藝  本專業為國家級特色專業,以國家重點培育學科和省重點學科為依託,培養理論基礎紮實、工程實踐能力強、富有創新意識和能力、能從事新產品、新工藝、新過程和新設備的研究、開發、設計的高級工程、科技、管理和貿易人才。
  • 郭烈錦院士:以「能源有序轉化」引領能源技術革命和產業變革
    能源短缺、環境汙染是制約中國經濟、社會和生態發展的長期重大瓶頸。人類進化發展的歷史就是一部不斷向自然界索取和利用能源的歷史。從18世紀的蒸汽機工業文明,到19世紀的內燃機動力與工業電氣化,再到20世紀中下葉的火電、核電大型化,繼後的新能源和可再生能源綠色風潮,每一次能源技術的變革都驅動人類文明大踏步地向前邁進,意味著重大的社會革命。
  • 化學工程與工藝專業,就業怎麼樣,應該怎樣報考
    化學工程與工藝專業具有兩大特色,一是工程特色顯著,對化學反應、化工單元操作、化工過程與設備、工藝過程系統模擬優化等知識貫穿結合,使學生具有設計、優化與管理能力;二是專業口徑寬、覆蓋面廣,使學生具有從事科學研究、產品開發的能力,在精細化學品、塗料及應用、高分子化工與工藝等方面更有研發和應用能力。下面給大家從以下四個方面介紹一下。
  • 中國化學會成立能源化學專業委員會,黃富強任首屆主任
    中國化學會成立能源化學專業委員會,黃富強任首屆主任 2020-12-02 11:29 來源:澎湃新聞·澎湃號·政務
  • 楊全紅丨石墨烯:化學剝離與組裝
    而巧用氧化石墨烯的雙親特性,利用其在液/氣、液/液、液/固界面組裝,不僅可以像煮奶皮一樣氣液界面成膜,也可以像點滷製豆腐一樣固液界面成膠,還可以像雞尾酒效應一樣液液界面發生組裝,構建新型的石墨烯基微納碳結構,從而獲得傳統製備方法無法獲得的新型碳材料(圖2)。
  • 考研專業解析系列之材料科學與工程專業
    另外,一方面要注重研究和解決有關材料的質量和工程問題,不斷挖掘傳統材料的潛力;另一方面,也要特別注重研究和解決與能源、信息相關的新興材料,支撐社會可持續發展。  材料科學與工程一級學科設有材料物理與化學、材料學、材料加工工程、高分子材料與工程和資源循環科學與工程5個學科方向。
  • 新能源科學與工程_專業解讀_陽光高考
    新能源是相對於常規能源而言,從名稱看,一個「新」字將它與傳統能源區別開來。新能源是採用新技術和新材料而獲得,在新技術基礎上系統地開發利用的能源,如太陽能、風能、生物質能、地熱能、海洋能等。傳統的化石能源在地球上的儲量是有限的,並且在燃燒過程中會產生大量汙染或有害氣體。與傳統的化石能源相比,新能源的利用過程往往是可循環的,對環境沒有汙染或者汙染很小。
  • 全國政協委員錢天林:核能制氫是能源生產技術變革重要方向
    眾所周知,氫能被視為21世紀最具發展潛力的清潔能源,是人類重要的戰略能源發展方向,在未來全球能源結構變革中佔有重要地位。上世紀九十年代開始,世界上多個國家都相繼出臺了一系列支持政策來推動氫能源產業的發展。「目前世界上工業應用的制氫方法以化石燃料重整為主,難以滿足未來氫氣製備高效、大規模、無碳排放的需求。而核能作為清潔的一次能源,已經發展成為一種清潔、安全、成熟的技術。
  • 南京信息工程大學應用化學專業通過英國皇家化學學會(RSC)國際權威...
    【MBA中國網】近日,從英國皇家化學學會(Royal Society of Chemistry,以下簡稱 RSC)認證委員會傳來喜訊,南京信息工程大學應用化學專業經評審,通過英國皇家化學學會(RSC)國際權威認證,成為我國雙一流高校中第一個通過該認證的中外合作辦學項目,標誌著國際化辦學取得重大進展,辦學理念和成果得到國際同行一致認可。
  • 專業篇丨地質工程:當別人內卷時,我們鑿開大地
    工學門類下的地質類專業主要包括地質工程、勘查技術與工程、資源勘查工程、地下水科學與工程、旅遊地學與規劃工程等。上述專業中將主要介紹地質工程和地下水科學與工程兩個專業。前者是地質類專業普遍需要學習的代表性專業,後者則聚焦於地下水領域。至於兩個勘查專業則合併至下一講的地礦類專業中進行介紹。