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南工大学子在全国大学生化工设计竞赛中获特等奖
2020/08/28 14:54  交汇点新闻  

  交汇点讯 乙烯产量是衡量一个国家石油化工生产水平的标志,但每生产100万吨乙烯,会伴随产生15万吨裂解碳五。2019年我国乙烯年产能已大幅增长至2889万吨,碳五如何被有效利用并生产出有市场需求量的下游产品?在这道化工科技界面临的挑战性任务面前,近日,南京工业大学化工学院2017级靳晓雨、马康、吴堂寅、李一鑫、杨丹等5位同学组成的Aurora团队,以碳五烷烃为原料,设计了广州石化年产4.6万吨异戊烯项目,在“东华科技杯”第十四届全国大学生化工设计竞赛的赛场上,交出了满意答卷,获得特等奖。

  “为某大型化工企业设计一座分厂,以碳五烷烃为原料制备非燃料用途的化工产品,要求技术提升达到《中国制造2025》中提出的绿色发展2025年指标……”今年2月份,大赛组委会公布设计赛题后,Aurora团队反复论证,将产品锁定在异戊烯上。“异戊烯是一种重要的化工原料,广泛用做合成农药中间体、石油树脂改性剂、抗氧化剂和香料的原料,我国异戊烯生产集中在东北和华东地区,华南地区异戊烯供求不足。根据市场预计,未来几年异戊烯需求量将大幅增加。”队长靳晓雨介绍道,“碳五烷烃可以通过先异构再脱氢的戊烷法,再通过精制,得到异戊烯产品。”

  如何高效脱氢?这是传统工艺中面临的难题,也是Aurora团队项目的重要创新点。指导教师、南工大化工学院周志伟说:“我们采用南工大已产业化应用的钯复合膜氢气纯化系统,可直接将第一段反应器出口的高温气体中的其他气体组分截留,分离出纯氢,每年不仅可副产1520万立方纯氢,获利五千万以上,并且氢气的及时移出可打破第二段反应器的异戊烷脱氢热力学平衡,可使转化率提升至37.9%;同时,与传统两段固定床反应工艺相比,能耗可下降26%。”另外,团队的另一项创新措施——萃取热耦合三塔精馏,可进一步将能耗降低50.3%。

  “广州石化总厂是8万吨的碳五原料,经分离、反应、精制后可年产4.6万吨优级品的异戊烯,副产2万吨一级品的环戊烷、纯氢1520万立方。”马康对他们制备设计的产品很欣慰,团队成员在熬过352个群文件、69张图纸、154721字的初步设计说明书、多学科交叉知识运用以及200个日夜之后,变得更有信心了:“相比于设计上的成功,我们自身的成长也非常明显,以前对专业的认知只是停留在书本和课堂,这次比赛有了‘工程的概念’,毅力和团队协作能力都得到了锻炼。”

  据悉,此次比赛共有367所高校的2323支队伍参加,Aurora团队获得的特等奖,也是该校自2012年首次组队参赛,连续第9年获得全国特等奖!“工程与社会、个人与团队、设计/开发解决方案……”参照工程教育专业认证毕业要求达成度,南工大化工学院人才培养标准进一步得到验证与提升。

  交汇点记者 王梦然 通讯员 朱琳

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责编:李爽

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