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    当前，PTA的市场需求非常大，提高产能、节能降耗成为迫切需要。自2005年以来，我国PTA产能已居世界第一，目前全国有20多套PTA生产装置，但其建设或改造几乎全部采用国外专利技术，自上世纪90年代以来，平均每套装置的专利费、设计费、技术服务费高达数千万美元，造成我国PTA装置生产成本较高，缺乏竞争力。我校钱锋教授课题组通过集成创新和消化吸收再创新，在大型PTA装置节能降耗的优化运行技术研发与工业应用方面取得了系列成果。该技术在2月14日召开的国家科技奖励大会上获得了科技进步二等奖。

    课题组的研究人员就像医生一样，先到工厂了解PTA装置有什么需求。他们结合化学反应机理研究，采集基础数据，接着利用化工过程模拟软件及自己开发的软件进行分析并建立模型，像“做B超”一样，分析装置存在的问题，找到矫正的方向，再回到工厂，在装置上结合工作实况进行校验，对模型反复计算、优化、实施，找到最佳的参数，应用到装置上。

    加氢精制过程中，反应的原料被“吃”进装置前需经过多级预热器升温溶解。其中，前几级预热器的热源来自装置自身结晶器的副产蒸汽，后几级采用界外高压蒸汽或热油作为热源。结晶器系统的工艺操作不仅影响PTA产品的质量，也直接关系到装置自身副产蒸汽的利用率。课题组建立了原料预热与结晶器系统换热网络的联合模型，优化了操作条件，减少了原料消耗、污水排放和高压蒸汽的消耗。该技术应用于扬子石化年产65万吨PTA装置加氢精制单元结晶器副产蒸汽优化利用的技术改造，实现了每小时节约高压蒸汽2吨，节约低压蒸汽3吨，基本消除了工业装置水蒸汽放空现象。

    此外，公用工程为PTA装置提供水电气风等公用能源，为保证装置安全运行，企业一般都存在过量使用现象，而且由于检测信息匮乏，用能配置只能靠现场工人的经验操作。课题组在建立一系列模型的基础上，找到用能瓶颈，对用水、用气、用电设备作了优化调整，使一套装置的全年水耗下降9.5%左右，工业用电消耗下降10%左右，回收凝液80万吨左右。

    该技术的工艺应用效果在国内PTA行业中产生了很大影响。例如，扬子石化年产65万吨PTA的装置作为国内最新引进技术，其物耗、能耗的先进程度已居国内前列，通过应用实施该技术，进一步优化了生产装置的运行情况，产能提高了20%，综合能耗从专利商设计的每吨产品消耗标油160公斤下降到100公斤以下。在各企业应用3年来，该技术累计近3年累计实现新增利税10.12亿元。