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[交匯點]南工大學子在全國大學生化工設計競賽中獲特等獎

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志,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并生產出有市場需求量的下游產品?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,以碳五烷烴為原料制備非燃料用途的化工產品,要求技術提升達到《中國制造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后,Aurora團隊反復論證,將產品鎖定在異戊烯上?!爱愇煜┦且环N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?!标犻L靳曉雨介紹道,“碳五烷烴可以通過先異構再脫氫的戊烷法,再通過精制,得到異戊烯產品?!?/p>

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:“我們采用南工大已產業化應用的鈀復合膜氫氣純化系統,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,并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%?!绷硗?,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、精制后可年產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?!瘪R康對他們制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個日夜之后,變得更有信心了:“相比于設計上的成功,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煉?!?/p>

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


2020年8月28日《交匯點》:https://jnews.xhby.net/v3/waparticles/7fda002d5708436da67a57947ffc4b06/hTWPT8mh3mPqXzQS/1

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