我院两支团队获第十五届全国大学生化工设计全国三等奖
阅读次数:     发布时间:2021-09-18

近日,“天正设计杯”第十五届全国大学生化工设计竞赛全国总决赛在厦门大学如期举办。由我院汤吉海教授、谷和平教授共同指导的两支团队,荣获全国三等奖,实现了学院在该项赛事中获奖的突破!

全国大学生化工设计竞赛由中国化工学会和中国化工教育协会主办,是目前全国化工专业级别最高、参赛队伍最多、影响力最大、且已被纳入全国普通高校学科竞赛排行榜,也是我校认定的国家级B类竞赛之一。

尽管疫情反复,但本届赛事共有来自全国401所高校的2767支队伍报名,参赛人数再创新高。


来自我院2018级化学工程与工艺专业许琰、刘威、施凯、季令千、朱雨轩等5名同学组成的IPA之源团队,以及孟子训、张万俊、王轲、王一凡、刘新宇等5位同学组成的登峰造醇团队,代表我院首次参赛。备赛过程中,团队成员克服种种困难,认真优化作品,齐心协力,顽强拼搏,充分展现了我院学子的工程科学实践能力。


IPA之源团队的参赛作品是山东淄博齐鲁化工园区年产10万吨异丙醇项目。团队以水和丙烯为原料,采用德士古气液混相法,过程中的苯磺酸树脂作为改良催化剂,单程转化率可达90%,选择性可达99%。

此外,团队注重《中国制造2025》中提出的绿色环保指标,采用热泵精馏和共沸精馏的串联方式以降低精馏过程的能耗。从反应器出来的物流中含有大量的水份再分离回收丙烯后,如果直接进入共沸精馏,则会产生极大地能耗与废水排放。故本次设计中,尝试在共沸精馏前串联热泵精馏工段,来提高进入共沸精馏工段的醇水比,回收反应水,减少废水排放。


   热泵精馏中采用热泵回收塔顶蒸汽中的热量,并转移至塔釜,通过热循环的方式有效减少了精馏过程中热量与冷量损耗。无论从能耗还是废水排放角度,都比单纯共沸精馏更加符合绿色化工的思想。


与此同时,利用弛放气的高热值进行火力发电,也有助于产物的充分利用,正因如此,全流程基本实现0污染。工艺中驰放气与分离的副产品合并一并进入尾气处理工段,并用于燃烧发电,有效地节省处理驰放气火炬费用,减少了驰放丙烯带来的经济损失与浪费。

登峰造醇团队的参赛作品是扬子石化年产8万吨异丙醇项目。结合技术先进、经济合理、绿色生产等原则,最终团队选择以丙酮和氢气为原料,采用丙酮加氢法制备异丙醇。在反应中以非晶态合金雷尼镍作为催化剂,制备的异丙醇纯度超过99.9%,达到工业优等品的标准。

(异丙醇合成工段图)


(厂区总平面布置)

为了使技术提升达到《中国制造2025》中提出的绿色发展指标,本项目工艺实现氢气、丙酮两大循环,提高原子利用率,最大程度地利用资源;通过换热网络集成、双效精馏等技术实现能量综合利用;并且对三废进行了深度净化,确保对环境无污染。

本届大赛的筹备得到了学校、学院的高度重视,学校、学院领导多次关心、深入指导赛事筹备工作,协调解决备赛过程中的各种问题。在作品打磨、作品展示等各个关键环节都给予了关心和指导。最终在团队师生的共同努力下,两队均取得全国三等奖。

我院首次参赛就取得喜人的结果,离不开两支参赛队伍队员之间的齐心协力,密切配合,离不开学院领导老师的关心和指导。历经这样一次磨练后,相信他们也有一些心得体会。


刘威:有幸参加了本届全国大学生化工设计竞赛,参赛最大的感受便是团队合作,完成作品需要一队5人好几百个工时,正所谓不是一个人的王者,是团队的荣耀。现在还清楚的记得我们成功提交后那激动的心情,因为我尝到了自己在付出很多后那种成功的喜悦。在此感谢我们的老师,他们严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样。总之,这次化工设计大赛带给我的经验和道理将终身使我受用。

施凯:有幸参加了这一届的全国大学生化工设计竞赛,最终取得全国三等奖非常高兴。在为期4个月的备赛中,遇到了很多困难,有对作品本身的,也有来自外部的压力。但无论有多少困难,我们团队始终没有放弃。一路走来,虽然没有冲击最高奖,但参赛过程中,我感受到了团队合作的重要性,完成作品需要一队5人的配合,需要坚强的毅力。总而言之,非常感谢指导老师对我们的耐心指导,让我们实现了新的突破!

   季令千:感谢学校给我们提供这次参加化工设计大赛的机会,感谢老师的支持,以及队友的配合。当成功报名参加的那一刻,我内心是充满彷徨的,因为自己也不知道在这个比赛中到底需要做一些什么。在整个设计大赛中,我们边学边做,很多陌生的软件需要我们迅速掌握与熟练运用,在这紧锣密鼓的赛程中,我们学会了很多,成长了很多。希望学弟学妹们也能多多参加这类比赛,将理论与实践相结合,增长知识,锻炼本领。