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    如何使大型精對(duì)苯二甲酸（PTA）生產(chǎn)裝置在現(xiàn)有裝置和工藝條件下保持低成本、高收率的理想狀態(tài)，是國(guó)內(nèi)很多企業(yè)關(guān)心的問(wèn)題。由華東理工大學(xué)等單位在深度融合的基礎(chǔ)上共同完成的大型PTA裝置優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)，將裝置潛能發(fā)揮到最大，并進(jìn)一步降低了能耗物耗，為國(guó)內(nèi)大型石油化工裝置的節(jié)能減排作出了典范。該項(xiàng)目也因此獲得了2011年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

　　據(jù)了解，該項(xiàng)目的相關(guān)技術(shù)已相繼成功應(yīng)用到揚(yáng)子石化2套36萬(wàn)噸/年、1套65萬(wàn)噸/年P(guān)TA裝置和天津石化34萬(wàn)噸/年P(guān)TA裝置上，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到或超過(guò)了同類(lèi)裝置國(guó)際先進(jìn)水平，取得了顯著經(jīng)濟(jì)效益。

　　項(xiàng)目第一完成人、華東理工大學(xué)錢(qián)鋒教授日前接受記者采訪(fǎng)。“對(duì)已經(jīng)建好的大型PTA裝置，長(zhǎng)期以來(lái)，我們的思想都是通過(guò)自動(dòng)控制的手段，將溫度、流量、壓力、成分等參數(shù)穩(wěn)定控制在工藝設(shè)計(jì)值上。但現(xiàn)在我們要反問(wèn)，這樣的設(shè)計(jì)值是不是合理的。此外，在現(xiàn)場(chǎng)操作中，裝置能否適應(yīng)原料特性、產(chǎn)品需求等不確定性因素的變化，有沒(méi)有可能突破原有設(shè)計(jì)的制約，使裝置實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大化。從這兩點(diǎn)出發(fā)，我們啟動(dòng)了大型石化裝置的優(yōu)化運(yùn)行項(xiàng)目。”錢(qián)鋒說(shuō)。

　　在PTA優(yōu)化運(yùn)行項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中，錢(qián)鋒教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)最終取得了四方面的創(chuàng)新，其一是在對(duì)二甲苯（PX）氧化反應(yīng)單元，研發(fā)了PX富氧氧化反應(yīng)過(guò)程智能建模與優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)，消除了氧化單元生產(chǎn)瓶頸；其二是在加氫精制單元進(jìn)行了多項(xiàng)創(chuàng)新，研發(fā)了漿料預(yù)熱器、反應(yīng)器、結(jié)晶器等的建模與優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)；其三是在溶劑脫水塔單元，研發(fā)了共沸精餾溶劑脫水過(guò)程的建模與優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)，確保了溶劑脫水系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)；其四是針對(duì)PTA聯(lián)合裝置，研發(fā)了PTA聯(lián)合裝置資源優(yōu)化配置和公用工程用能優(yōu)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了多套PTA裝置之間的柔性操作和資源有效利用。

　　錢(qián)鋒告訴記者，深層次的優(yōu)化運(yùn)行必須根據(jù)裝置的特性來(lái)操作，這就需要知道裝置的生產(chǎn)機(jī)理，但由于涉及原始的專(zhuān)利技術(shù)，通常裝置的專(zhuān)利商是不會(huì)透露的。為此，研究團(tuán)隊(duì)必須從實(shí)驗(yàn)室小試開(kāi)始，研究過(guò)程的機(jī)理，然后建立工藝機(jī)理模型，再融合裝置的實(shí)際運(yùn)行工況信息，對(duì)工藝機(jī)理模型進(jìn)行實(shí)時(shí)自適應(yīng)校正，并采用信息化手段把生產(chǎn)裝置“搬到”計(jì)算機(jī)里，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的操作機(jī)理特性進(jìn)行仔細(xì)研究，最后通過(guò)集散控制系統(tǒng)（DCS）對(duì)裝置生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控。

　　“比如揚(yáng)子石化引進(jìn)的第三套PTA裝置，技術(shù)檔次在國(guó)內(nèi)算是最先進(jìn)的。其溶劑脫水單元采用了先進(jìn)的‘醋酸—水—醋酸正丙酯—醋酸甲酯—PX’多元體系共沸精餾技術(shù)，已經(jīng)大大降低了裝置能耗。但我們對(duì)此也要考慮如何進(jìn)一步優(yōu)化它的運(yùn)行。我們首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)室小試，獲得了該體系完備的基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)，據(jù)此建立了共沸精餾溶劑脫水過(guò)程的工藝機(jī)理模型，通過(guò)工藝操作變量靈敏度分析與綜合，發(fā)現(xiàn)了影響生產(chǎn)過(guò)程性能指標(biāo)與消耗的主導(dǎo)因素，提出了溶劑脫水塔系的優(yōu)化操作條件，修改了原來(lái)引進(jìn)的工藝包設(shè)計(jì)參數(shù)。工業(yè)應(yīng)用實(shí)施后，裝置再沸蒸汽用量下降20%，共沸劑消耗下降40%左右，取得了很大的經(jīng)濟(jì)效益。”錢(qián)鋒介紹說(shuō)。

　　“我國(guó)各套PTA裝置引進(jìn)時(shí)，都代表了當(dāng)時(shí)世界的先進(jìn)水平；隨著裝置運(yùn)行過(guò)程中工藝、設(shè)備等生產(chǎn)條件的變化，需要結(jié)合國(guó)內(nèi)PTA 生產(chǎn)特點(diǎn)，再創(chuàng)新引進(jìn)的國(guó)外技術(shù)。就PTA裝置優(yōu)化運(yùn)行方面的應(yīng)用技術(shù)而言，目前國(guó)內(nèi)外研發(fā)與應(yīng)用、處于同一起跑線(xiàn)。我們?cè)��?005年也獲得過(guò)國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)，但那時(shí)候是對(duì)裝置的單元過(guò)程或者單個(gè)設(shè)備進(jìn)行智能控制與局部?jī)?yōu)化。現(xiàn)在是從裝置的整體運(yùn)行特征行為出發(fā)，而且是從聯(lián)合裝置入手進(jìn)行全流程系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)的研發(fā)與工程應(yīng)用，這對(duì)國(guó)內(nèi)外都有借鑒作用。”錢(qián)鋒進(jìn)一步解釋說(shuō)。