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交匯點(diǎn)訊 乙烯產(chǎn)量是衡量一個(gè)國家石油化工生產(chǎn)水平的標(biāo)志，但每生產(chǎn)100萬噸乙烯，會伴隨產(chǎn)生15萬噸裂解碳五。2019年我國乙烯年產(chǎn)能已大幅增長至2889萬噸，碳五如何被有效利用并生產(chǎn)出有市場需求量的下游產(chǎn)品？在這道化工科技界面臨的挑戰(zhàn)性任務(wù)面前，近日，南京工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院2017級靳曉雨、馬康、吳堂寅、李一鑫、楊丹等5位同學(xué)組成的Aurora團(tuán)隊(duì)，以碳五烷烴為原料，設(shè)計(jì)了廣州石化年產(chǎn)4.6萬噸異戊烯項(xiàng)目，在“東華科技杯”第十四屆全國大學(xué)生化工設(shè)計(jì)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(yè)設(shè)計(jì)一座分廠，以碳五烷烴為原料制備非燃料用途的化工產(chǎn)品，要求技術(shù)提升達(dá)到《中國制造2025》中提出的綠色發(fā)展2025年指標(biāo)……”今年2月份，大賽組委會公布設(shè)計(jì)賽題后，Aurora團(tuán)隊(duì)反復(fù)論證，將產(chǎn)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(nóng)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(chǎn)集中在東北和華東地區(qū)，華南地區(qū)異戊烯供求不足。根據(jù)市場預(yù)計(jì)，未來幾年異戊烯需求量將大幅增加?！标?duì)長靳曉雨介紹道，“碳五烷烴可以通過先異構(gòu)再脫氫的戊烷法，再通過精制，得到異戊烯產(chǎn)品?！?/p>

如何高效脫氫？這是傳統(tǒng)工藝中面臨的難題，也是Aurora團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目的重要創(chuàng)新點(diǎn)。指導(dǎo)教師、南工大化工學(xué)院周志偉說：“我們采用南工大已產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的鈀復(fù)合膜氫氣純化系統(tǒng)，可直接將第一段反應(yīng)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(chǎn)1520萬立方純氫，獲利五千萬以上，并且氫氣的及時(shí)移出可打破第二段反應(yīng)器的異戊烷脫氫熱力學(xué)平衡，可使轉(zhuǎn)化率提升至37.9%；同時(shí)，與傳統(tǒng)兩段固定床反應(yīng)工藝相比，能耗可下降26%?！绷硗?，團(tuán)隊(duì)的另一項(xiàng)創(chuàng)新措施——萃取熱耦合三塔精餾，可進(jìn)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(jīng)分離、反應(yīng)、精制后可年產(chǎn)4.6萬噸優(yōu)級品的異戊烯，副產(chǎn)2萬噸一級品的環(huán)戊烷、純氫1520萬立方?！瘪R康對他們制備設(shè)計(jì)的產(chǎn)品很欣慰，團(tuán)隊(duì)成員在熬過352個(gè)群文件、69張圖紙、154721字的初步設(shè)計(jì)說明書、多學(xué)科交叉知識運(yùn)用以及200個(gè)日夜之后，變得更有信心了：“相比于設(shè)計(jì)上的成功，我們自身的成長也非常明顯，以前對專業(yè)的認(rèn)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(tuán)隊(duì)協(xié)作能力都得到了鍛煉?！?/p>

據(jù)悉，此次比賽共有367所高校的2323支隊(duì)伍參加，Aurora團(tuán)隊(duì)獲得的特等獎，也是該校自2012年首次組隊(duì)參賽，連續(xù)第9年獲得全國特等獎！“工程與社會、個(gè)人與團(tuán)隊(duì)、設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案……”參照工程教育專業(yè)認(rèn)證畢業(yè)要求達(dá)成度，南工大化工學(xué)院人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步得到驗(yàn)證與提升。

交匯點(diǎn)記者 王夢然 通訊員 朱琳

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