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本报讯 异丙醇作为一种重要的化工产品和原料，广泛用于农药、医药、涂料、日用化工、有机合成以及电子工业等领域，然而，异丙醇生产中存在的高成本、高能耗和高污染问题一直困扰着业界。 日前，我校化工学院 Grail 团队设计的 “扬子石化年产 5 万吨异丙醇”项目， 创新使用蒸气渗透膜分离技术和精馏分离整体优化技术，为异丙醇的高效生产和绿色生产提供了方案，并在“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中取得第一名，斩获金奖。 这也是化工学院自 2012 年首次组队参赛以来，连续第 10 年获得全国特等奖。

“为某大型化工企业设计一座异丙醇生产分厂或为现有的异丙醇生产分厂设计技术改造方案”， 今年 3 月份，Grail 团队在拿到赛题后，便将技术改造重点定位在“本质环保，节能降耗”上。

“在丙酮加氢生产异丙醇生产工艺中，异丙醇粗馏塔的塔顶产物为异丙醇-丙酮-水三元混合物，其中，水与异丙醇可形成共沸物，需要采用共沸精馏、萃取精馏等方法从该混合物中脱除水。 因操作复杂、成本高，异丙醇生产厂常常将该三元混合物作为废液处理或出售， 导致资源浪费。”团队指导老师、化工学院崔群介绍，为了充分利用该三元混合物，Grail 团队采用膜科学技术研究所的蒸气渗透膜分离技术，用 NaA 分子筛膜对三元混合物进行分离，“三元混合物进入蒸气渗透膜装置， 通过膜渗透脱水，渗余侧截留的丙酮和异丙醇混合物，经精馏分离得到丙酮作为原料循环使用，同时得到 99.9wt%异丙醇产品。该方案与传统萃取精馏相比，年操作费降低了 60%，碳排放量降低 63%，总体能耗降低 63%。 ”

Grail 团队在成功“截留”并高效回收利用丙酮的同时，也没有“放过”另一种原料氢气。 他们同样采用膜分离技术，回收得到 99.9%氢气，将其再次投入生产过程。

值得一提的是， 该团队是总决赛 60 支参赛队中唯一一支对精馏分离进行整体优化的队伍。 “一般较常见的优化路径是逐个优化精馏塔，我们之所以选择整体优化，是因为整个项目四座精馏塔并列排布，是相互耦合的，能耗也是相互影响的。 ”Grail 团队队长周凯同学说，“与逐个优化相比， 整体优化的总费用减少 251 万元/年，碳排放量减少 3540 吨/年，全厂换热网络优化与优化前相比降低能耗 48.1%。 ”

“通过此次比赛，我们的工程实践能力、耐挫能力和团队协作能力都得到了提升，这对我们今后真正进入工程实践有很大的帮助。 ”团队成员韩欣说。

朱琳