南工大學子在全國大學生化工設計競賽中獲特等獎

2020-09-03 全國黨媒信息公共平臺

來源：交匯點新聞客戶端

交匯點訊 乙烯產量是衡量一個國家石油化工生產水平的標誌，但每生產100萬噸乙烯，會伴隨產生15萬噸裂解碳五。2019年我國乙烯年產能已大幅增長至2889萬噸，碳五如何被有效利用並生產出有市場需求量的下遊產品？在這道化工科技界面臨的挑戰性任務面前，近日，南京工業大學化工學院2017級靳曉雨、馬康、吳堂寅、李一鑫、楊丹等5位同學組成的Aurora團隊，以碳五烷烴為原料，設計了廣州石化年產4.6萬噸異戊烯項目，在「東華科技杯」第十四屆全國大學生化工設計競賽的賽場上，交出了滿意答卷，獲得特等獎。

「為某大型化工企業設計一座分廠，以碳五烷烴為原料製備非燃料用途的化工產品，要求技術提升達到《中國製造2025》中提出的綠色發展2025年指標……」今年2月份，大賽組委會公布設計賽題後，Aurora團隊反覆論證，將產品鎖定在異戊烯上。「異戊烯是一種重要的化工原料，廣泛用做合成農藥中間體、石油樹脂改性劑、抗氧化劑和香料的原料，我國異戊烯生產集中在東北和華東地區，華南地區異戊烯供求不足。根據市場預計，未來幾年異戊烯需求量將大幅增加。」隊長靳曉雨介紹道，「碳五烷烴可以通過先異構再脫氫的戊烷法，再通過精製，得到異戊烯產品。」

如何高效脫氫？這是傳統工藝中面臨的難題，也是Aurora團隊項目的重要創新點。指導教師、南工大化工學院周志偉說：「我們採用南工大已產業化應用的鈀複合膜氫氣純化系統，可直接將第一段反應器出口的高溫氣體中的其他氣體組分截留，分離出純氫，每年不僅可副產1520萬立方純氫，獲利五千萬以上，並且氫氣的及時移出可打破第二段反應器的異戊烷脫氫熱力學平衡，可使轉化率提升至37.9%；同時，與傳統兩段固定床反應工藝相比，能耗可下降26%。」另外，團隊的另一項創新措施——萃取熱耦合三塔精餾，可進一步將能耗降低50.3%。

「廣州石化總廠是8萬噸的碳五原料，經分離、反應、精製後可年產4.6萬噸優級品的異戊烯，副產2萬噸一級品的環戊烷、純氫1520萬立方。」馬康對他們製備設計的產品很欣慰，團隊成員在熬過352個群文件、69張圖紙、154721字的初步設計說明書、多學科交叉知識運用以及200個日夜之後，變得更有信心了：「相比於設計上的成功，我們自身的成長也非常明顯，以前對專業的認知只是停留在書本和課堂，這次比賽有了『工程的概念』，毅力和團隊協作能力都得到了鍛鍊。」 據悉，此次比賽共有367所高校的2323支隊伍參加，Aurora團隊獲得的特等獎，也是該校自2012年首次組隊參賽，連續第9年獲得全國特等獎！「工程與社會、個人與團隊、設計/開發解決方案……」參照工程教育專業認證畢業要求達成度，南工大化工學院人才培養標準進一步得到驗證與提升。

交匯點記者 王夢然 通訊員 朱琳

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