南工大学子在全国大学生化工设计竞赛中获特等奖

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

编辑: 王甜