青岛科技大学化工学院田文德

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田文德，青岛科技大学化工学院教授，博士生导师，中国工程教育认证专家、山东省本科高校工程教育专业认证工作专家指导组专家，山东省化工类专业教学指导委员会秘书长、山东化学化工学会化工职业教育委员会主任委员、青岛市教学名师。

化工学院教师介绍：田文德

个人简介

工作职位：系统工程教研室 教授，硕士生导师，化工学院副院长

办公地址：青岛科技大学第1教学楼4011室

工作邮箱：tianwd@qust.edu.cn

研究生招生：081700化学工程与技术、085216化学工程

   1995年获青岛化工学院有机化工专业工学学士学位，1998年获北京化工大学化学工程专业硕士学位，2001年获北京化工大学化学工程博士学位，2002-2003在新加坡国立大学从事博士后研究，2003在青岛科技大学化工学院任教至今，2017年晋升教授专业技术职称。主要从事化工过程动态模拟、故障诊断、虚拟现实等领域研究。作为项目负责人，主持国家自然科学基金项目1项、山东省自然科学基金等省部级科研项目6项及产学研项目10余项。动态模拟和虚拟现实技术实现了软件商业化，在30余家化工企业和高校推广使用；获得国家安全生产监督管理总局的安全生产科技成果奖一等奖1项、中国石油和化学工业科技进步奖二等奖1项、山东省高等学校科学技术奖一等奖1项。发表学术论文40余篇，被SCI和EI收录20余篇，申请国家发明专利和软件著作权9件。

个人荣誉与获奖

1、科研成果获奖

[1] 2016，山东省高等学校科学技术奖，一等奖（1/2），基于动态模拟的化工过程故障诊断系统研究。

[2] 2016，国家安全生产监督管理总局安全生产科技成果奖，一等奖（8/16），基于多信息融合的石化装置异常工况监测预警关键技术。

[3] 2016，中国石油和化学工业科技进步奖，二等奖（8/16），石化装置故障诊断与网络化在线安全运行监测平台研发。

2、教学成果获奖

[1] 2013，山东省高等学校教师微课教学比赛，一等奖（1/1），图解法求精馏塔理论板数。

[2] 2013，全国微课教学比赛，优秀奖（1/1），图解法求精馏塔理论板数。

[3] 2015，中国石油和化学工业优秀出版物奖（教材奖），一等奖（2/7），化工原理系列教材。

[4] 2009，中国石油和化学工业优秀教材奖，二等奖（1/2），化工过程计算机应用基础。

[5] 2015，中国石油和化学工业优秀出版物奖（教材奖），二等奖（1/3），化工过程计算机辅助设计基础。

[6] 2012，第二届山东省大学生化工过程实验技能竞赛，优秀指导教师奖（1/1）。

[7] 2009，山东省高等教育教学成果奖，一等奖（10/10），化工学科群创新人才培养方案改革与实践。

[8] 2012，青岛科技大学教学效果优秀奖，一等奖（1/1）。

[9] 2012，青岛科技大学精品课程（1/5），过程工程计算机应用基础。

[10] 2016，青岛科技大学优秀教师（1/1）。

[11] 2016，青岛科技大学优秀班主任（1/1）。

[12] 2017，青岛科技大学教学名师（1/1）。

教学情况

1、本科生课程

[1] 化工原理：64学时，本科生，约120人/年。

[2] 过程工程计算机应用基础：40课时，本科生，约180人/年。

2、研究生课程

[1] 化工过程综合：30学时，研究生，约30人/年。

论文、专著与专利

1、主要论文

[1]  Wende Tian, Suli Sun,QingjieGuo. Stage Difference Equation and Its Application in DistillationSynthesis. Ind. Eng. Chem. Res., 2009, 48(14): 6715-6722.

[2]  WendeTian,QingjieGuo, Suli Sun. Dynamic simulation based detection and diagnosis fordistillation column. Korean J. Chem. Eng., 2012, 29(1): 9-17.

[3] WendeTian, Suli Sun, andQingjieGuo. Fault detection and diagnosis for distillation column usingtwo-tier model. The Canadian Journal of Chemical Engineering, 2013, 91(10):1671-1685.

[4]  WendeTian, MinggangHu, and Chuankun Li. Fault prediction based on dynamic model and grey timeseries model in chemical processes. Chinese Journal of Chemical Engineering,2014, 22(6): 643-650.

[5] WendeTian, Tingzhao Du, andShanjun Mu.HAZOP analysis-based dynamic simulation and its application inchemical processes. Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering, 2015, 10(6):923-935.

[6] Wende Tian, Huiting Liang, and GuixinZhang. Diagnosis of disturbance in distillation process based on inversionmethod. Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering, 2017, 12(5): 798-812.

[7] Wende Tian, Guixin Zhang, HuitingLiang. Alarm clustering analysis and ACO based multi-variable alarms thresholdsoptimization in chemical processes. Process Safety and EnvironmentalProtection, 2018, 113: 132-140.

[8] WendeTian, Suli Sun.On-line Dynamic Model Correction Based Fault Diagnosis in Chemical Processes.The Chinese Journal of Process Engineering, 2007, 7(5): 952-959.

[9] WendeTian, Suli Sun.Parameter Correction Based Fault Diagnosis in Chemical Pipeline Leakage.Proceedings of the 7th World Congress on Intelligent Control and Automation,2008: 3648-3653.

[10] WendeTian, Suli Sun,Chunli Wang, and Chuankun Li. Dynamic Modeling and Abnormal Simulation ofRectifying Tower. Proceedings of the 8th World Congress on Intelligent Controland Automation, 2010: 5686-5691.

[11] WendeTian, Ziping Yu, andSuli Sun. Dynamic simulation of ammonia synthesis loop under abnormalconditions. Advanced Materials Research, 2012,v396-398: 955-958.

[12] WendeTian, Suli Sun.Dynamic simulation of methanol synthesis loopunder abnormal conditions.Advanced Materials Research, 2013,v785-786: 1290-1293.

[13] 田文德，孙素莉. 化工管路泄露的二级故障诊断系统. 华中科技大学学报（自然科学版），2009，37: 172-176.

[14]  田文德，孙素莉，汪海. 基于塔板差分方程的精馏塔综合. 化学工程，2008，36（7）：5-11.

[15]  田文德，孙素莉，刘继泉. 基于动态模拟的化工过程故障诊断. 系统仿真学报，2007，19（12）：2831-2835.

[16] 田文德，孙素莉，汪海. 基于动态模拟的化工管路泄露故障诊断. 北京化工大学学报（自然科学版），2008，35（3）：18-23.

[17] 靳满满，田文德，张俊梅.FCCU反再系统异常工况的安全分析[J]. 化工学报，2015，66(9)：3649-3653.

[18] 梁慧婷，田文德，靳满满，项曙光. 精馏过程单变量扰动原因的智能反演[J]. 高校化学工程学报，2016，30(6)：1300-1305.

[19] Wende Tian, Zhe Cui, Hua Qin, andLening Li. Conceptual Design of the Eastman Organic Wastewater TreatmentProcess. Chemical Engineering Transactions, 2017, 61: 109-114.

[20] 董玉玺，李乐宁，田文德. 基于多层优化PCC-SDG方法的化工过程故障诊断. 化工学报，2018,69(3): 1173-1181.

2、专著

[1] 田文德，张军. 化工安全分析中的过程故障诊断. 北京：冶金工业出版社，2008.

[2] 田文德，王晓红. 化工过程计算机应用基础. 北京：化学工业出版社，2007.

[3] 田文德，汪海，王英龙. 化工过程计算机辅助设计基础. 北京：化学工业出版社，2012.

[4] 王晓红，田文德. 化工原理（上，下）. 北京：化学工业出版社，2011.

[5] 汪海，田文德. 实用化学化工计算机软件基础. 北京：化学工业出版社，2009.

[6] 王晓红，田文德，王英龙. 化工原理. 北京：化学工业出版社，2009.

3、授权专利选

[1] 田文德. 电石法生产乙炔工艺仿真软件（软件著作权）. 中国, 2013, 登记号: 2013SR078079.

[2] 田文德. 合成氨合成工序仿真软件（软件著作权）. 中国, 2013, 登记号: 2013SR142497.

[3] 田文德. 乙烯直接氧化法生产乙醛工艺仿真软件（软件著作权）. 中国, 2014, 登记号: 2014SR028174.

[4] 田文德. 合成氨变换工序仿真软件（软件著作权）. 中国, 2014, 登记号: 2014SR074055.

[5] 田文德. 精馏塔仿真软件（软件著作权）. 中国, 2014, 登记号: 2014SR197664.

学术兼职

1、学术组织任职

山东化学化工学会化工安全专业委员会委员、青岛市轮胎智能动力系统专家工作站入站专家。

承担的科研项目

1、纵向项目

[1]     2016.01-2019.12，国家自然科学基金项目，21576143，基于非线性动态模型的精馏过程安全智能预测方法与预警策略研究，在研，项目负责人。

[2]     2013.12-2016.12，山东省自然科学基金项目，ZR2013BL008，基于动态模拟反问题求解的精馏多故障诊断研究，结题，项目负责人。

[3]     2009.12-2012.12，山东省自然科学基金项目，ZR2009BM033，基于动态故障软仪表的化工过程二级混合故障诊断系统，结题，项目负责人。

[4]     2013.01-2015.12，山东省安全生产科技发展计划项目，LAK2012-40，基于动态模拟的石化过程火灾反演与预测研究，结题，项目负责人。

[5]     2007.01-2009.12，山东省优秀中青年科学家科研奖励基金项目，2006BS05005，基于动态模拟的化工过程故障诊断技术研究，结题，项目负责人。

[6]     2006.01-2008.12，教育部留学回国人员科研启动基金项目，2005-29，化工安全生产中的智能故障诊断系统研究，结题，项目负责人。

2、横向项目

[1]     2016.12-2018.06，中国石化青岛石油化工有限责任公司技术服务项目，35600000-16-ZC0613-0021，催化裂化及常减压装置仿真培训系统，在研，项目负责人。

[2]     2015.10-2017.09，化学品安全控制国家重点实验室开放课题项目，乙烯装置关键运行参数演化机理及软测量预测模型的研究，在研，项目负责人。

[3]     2009.10-2010.12，中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院委托开发项目，20093702002200，石化装置状态监测和知识管理的新技术开发，结题，项目负责人。

[4]     2010.09-2011.07，北京化工大学委托开发项目，聚醛装置模拟的新技术开发，结题，项目负责人。

[5]     2008.11-2009.09，北京化工大学委托开发项目，20083702001652，合成氨及甲醇合成装置模型程序开发，结题，项目负责人。

[6]     2014.01-2014.12，中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院委托开发项目，20143702000706，催化裂化反再系统异常工况定量分析技术开发，结题，项目负责人。

[7]     2006.08-2007.02，中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院委托开发项目，泄压装置技术模块程序的新技术开发，结题，项目负责人。

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山东省教育厅对2018年度山东省本科教改项目拟立项名单进行公示，化工学院田文德教授主持的项目《面向应急能力提升的化工安全虚拟仿真实践教学模式的研究》获2018年度山东省本科教改重点立项项目（全校共3项）。
据悉，根据《山东省教育厅关于做好本科教改项目立项和管理的通知》（鲁教高字〔2018〕2号），山东省教育厅组织开展了2018年度山东省本科教改项目立项申报及评审工作。其中，面上项目由高校按照申报限额，自主组织申报、评审、择优推荐，经我厅组织形式审查后，共备案369项；重点项目由高校按照申报限额，组织项目申报和遴选推荐，由山东省教育厅组织专家进行评审，根据评审结果择优确定资助项目50项，并结合学校意愿择优确定高校自筹经费支持的省级重点项目68项。

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近日，中国化工教育协会公布了第五届中国石油和化工教育教学成果奖评选结果，本次评选分为优秀成果类和优秀论文类。学校获特等奖1项、二等奖2项。化工学院田文德教授主持申报的《基于虚拟仿真工程设计的化工专业人才培养新模式探索与实践》获得优秀成果二等奖。
        本次评选共收到来自全国各高等本科院校、职业院校、企业和国家开放大学石化学院学习中心等会员单位400余项成果（含论文）。经中国化工教育协会高校工作委员会、职业技术教育工作委员会初审，专家委员会评审以及公示等程序，共认定产生优秀本科教学成果66项、论文31篇，优秀职教教学成果88项、论文39篇。
        据悉，中国化工教育教学成果奖是中国石油和化学工业联合会、中国化工教育协会联合举办的，是全国石油化工领域重要的行业奖项。该奖项的评选工作是为了提高全国化工院校教学质量和教育科学研究水平，展示近两年来在党的十九大精神和全国教育大会精神引领下化工教育领域取得的优秀教育科学研究成果，总结化工各类教育的教学改革的成功经验，交流和探索院校内涵发展、专业建设、实践创新的新思路与新途径。

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全球变暖的深入认识和极端气候的频繁发生使CO2减排成为亟需研究和解决的课题。因此，开发低碳技术和推行低碳经济将成为当今的必然选择。近年来，化学链技术因其节能、产气的双重优势而引起广泛关注。然而，如何将化学链技术应用于传统化工过程是实现节能减排和能源清洁高效转化的关键。应用化学链技术并采取分子模拟与动态模拟、理论计算与实验测试的多尺度、多策略的新型融合式研究手段于制氧、制氢、发电、化学品生产过程，有助于降低系统能量损失和提高能源利用率，与国内外同类研究相比具有独特优势，对国家总体经济发展中生态文明建设起到重要支撑作用。
       近日，青岛科技大学田文德教授团队报道了关于化学链技术应用的相关进展。利用化学链技术于发电与制气过程在降低系统能量损失、实现CO2低耗捕集、生产高纯度合成气等方面取得突破，并在国际知名学术期刊Energy Conversion and Management（一区，IF=8.208），Journal of Cleaner Production，(一区，IF=7.246)上分别发表了题为“Exergy analysis and dynamic control of chemical looping combustion for power generation system”和“Multi-scale Modeling and Control of Chemical Looping GasificationCoupled Coal Pyrolysis System for Cleaner Production of Synthesis Gas”的文章。
       文章分别提出了基于㶲分析的化学链燃烧耦合发电系统全局能量优化策略（如图1）和基于多尺度优化的化学链气化耦合煤热解系统高纯度合成气清洁生产方案（如图2）。模拟结果表明，能量优化以及多尺度优化后的化学链燃烧耦合发电系统和化学链气化耦合煤热解系统分别节省了28.54 %的换热面积和制备了74.82 %纯度的合成气。该进展的相关文章均以青岛科技大学为第一单位，化工学院田文德教授为论文的通讯作者，博士研究生崔哲、硕士研究生范晨阳分别为论文的第一作者。

图1.化学链燃烧耦合发电系统全局能量优化策略

图2.化学链气化耦合煤热解系统高纯度合成气清洁生产方案

       该工作得到了国家自然科学基金、山东省重大科技创新工程项目、省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室开放基金等项目的支持。
       论文链接：https://doi.org/10.1016/j.enconman.2020.113728
       https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.126903