如何使大型精對苯二甲酸（PTA）生產裝置在現有裝置和工藝條件下保持低成本、高收率的理想狀態，是國內很多企業關心的問題。由華東理工大學等單位在深度融合的基礎上共同完成的大型PTA裝置優化運行技術，將裝置潛能發揮到最大，并進一步降低了能耗物耗，為國內大型石油化工裝置的節能減排作出了典范。該項目也因此獲得了2011年度國家科學技術進步二等獎。
據了解，該項目的相關技術已相繼成功應用到揚子石化2套36萬噸/年、1套65萬噸/年PTA裝置和天津石化34萬噸/年PTA裝置上，主要技術經濟指標達到或超過了同類裝置國際先進水平，取得了顯著經濟效益。
項目第一完成人、華東理工大學錢鋒教授日前接受記者采訪�！皩σ呀浗ê玫拇笮蚉TA裝置，長期以來，我們的思想都是通過自動控制的手段，將溫度、流量、壓力、成分等參數穩定控制在工藝設計值上。但現在我們要反問，這樣的設計值是不是合理的。此外，在現場操作中，裝置能否適應原料特性、產品需求等不確定性因素的變化，有沒有可能突破原有設計的制約，使裝置實現利潤最大化。從這兩點出發，我們啟動了大型石化裝置的優化運行項目�！卞X鋒說。
在PTA優化運行項目的實施過程中，錢鋒教授帶領的團隊最終取得了四方面的創新，其一是在對二甲苯（PX）氧化反應單元，研發了PX富氧氧化反應過程智能建模與優化運行技術，消除了氧化單元生產瓶頸；其二是在加氫精制單元進行了多項創新，研發了漿料預熱器、反應器、結晶器等的建模與優化運行技術；其三是在溶劑脫水塔單元，研發了共沸精餾溶劑脫水過程的建模與優化運行技術，確保了溶劑脫水系統運行平穩；其四是針對PTA聯合裝置，研發了PTA聯合裝置資源優化配置和公用工程用能優化技術，實現了多套PTA裝置之間的柔性操作和資源有效利用。
錢鋒告訴記者，深層次的優化運行必須根據裝置的特性來操作，這就需要知道裝置的生產機理，但由于涉及原始的專利技術，通常裝置的專利商是不會透露的。為此，研究團隊必須從實驗室小試開始，研究過程的機理，然后建立工藝機理模型，再融合裝置的實際運行工況信息，對工藝機理模型進行實時自適應校正，并采用信息化手段把生產裝置“搬到”計算機里，對生產過程的操作機理特性進行仔細研究，最后通過集散控制系統（DCS）對裝置生產過程進行實時調控。
“比如揚子石化引進的第三套PTA裝置，技術檔次在國內算是最先進的。其溶劑脫水單元采用了先進的‘醋酸—水—醋酸正丙酯—醋酸甲酯—PX’多元體系共沸精餾技術，已經大大降低了裝置能耗。但我們對此也要考慮如何進一步優化它的運行。我們首先通過實驗室小試，獲得了該體系完備的基礎物性數據，據此建立了共沸精餾溶劑脫水過程的工藝機理模型，通過工藝操作變量靈敏度分析與綜合，發現了影響生產過程性能指標與消耗的主導因素，提出了溶劑脫水塔系的優化操作條件，修改了原來引進的工藝包設計參數。工業應用實施后，裝置再沸蒸汽用量下降20%，共沸劑消耗下降40%左右，取得了很大的經濟效益�！卞X鋒介紹說。
“我國各套PTA裝置引進時，都代表了當時世界的先進水平；隨著裝置運行過程中工藝、設備等生產條件的變化，需要結合國內PTA 生產特點，再創新引進的國外技術。就PTA裝置優化運行方面的應用技術而言，目前國內外研發與應用、處于同一起跑線。我們曾在2005年也獲得過國家科技進步獎，但那時候是對裝置的單元過程或者單個設備進行智能控制與局部優化�，F在是從裝置的整體運行特征行為出發，而且是從聯合裝置入手進行全流程系統優化運行技術的研發與工程應用，這對國內外都有借鑒作用。”錢鋒進一步解釋說。