PTA生产：不再为人所制——记大型精对苯二甲酸生产过程智能建模、控制与优化技术课题组<%=id%>

.. 点评专家：钱锋（华东理工大学教授）
　　“石油化工不仅是国民经济的支柱产业，而且涉及国家能源战略安全。然而，目前我国石油化工制造装备的80%却依赖进口，总体技术与国际先进水平差距较大，普遍存在国产化程度低，消化、吸收、再创新不够等问题。必须尽快通过自主创新，用自动化技术提升大型石化装置的生产水平，以信息化带动工业化，改变受制于人的局面。”钱锋语重心长地告诉记者。
　　核心技术缺乏. 制约产业发展
　　“精对苯二甲酸，简称PTA，是化工生产聚酯的重要原料，随着聚酯国产化技术的突破，对聚酯需求量激增，对其上游产品——PTA需求也急剧扩张，但是国内的PTA装置和生产技术全部从国外引进，其产品的进口依存度也高达50%。”钱锋说。他介绍，不但引进费用高昂，而且由于我国没有掌握生产的核心技术，引进的装置在生产操作时还没有达到最优状态，能耗、物耗等与国外先进水平相比存在一定差距，在一定程度上制约了我国PTA行业的发展。
　　发展具有自主知识产权的PTA先进制造技术的策略之一是，采用先进信息技术，如工业过程建模技术、先进控制技术和优化操作技术等，改造、提升现有生产装置，降低生产过程的物耗、能耗，提高产量。但这条道路面临着一些关键技术的“绊脚石”：需要研究开发工艺机理、建立过程模型、实施优化控制，但PTA生产工艺机理的复杂性使研究开发先进控制与优化技术的难度和风险加大。解决这些问题仅依靠单一自动控制技术进行攻关，难度较大，必须进行多学科融合的集成创新和消化、吸收与再创新研究。
... 专家点评：
　　石油化工过程的智能建模、控制与优化技术一直是华东理工大学智能控制与优化科研创新团队的攻关方向。在上世纪90年代，我们就针对石化工业的“龙头”生产装置（乙烯生产装置），通过集成创新和消化、吸收与再创新的科技攻关，成功研究出“乙烯生产过程基于神经网络的软测量和智能控制技术”，技术达到国际先进水平。此技术还荣获2002年度国家科技进步二等奖。另外，“大型PTA生产过程智能建模、控制与优化技术”荣获了2005年度国家科技进步二等奖及系列省部级科技进步一等、二等奖等。
　　研发工作并进. 击破技术难关
　　在项目研发之初，课题组从PTA生产过程实时控制与优化要求出发，首先集中技术优势开展了关键共性技术的研究，如神经网络实用技术、智能控制技术、智能优化技术、二甲苯氧化反应过程机理的神经网络动力学模型研究等。
　　钱锋说，课题组根据实际生产过程的特点以及应用技术的开发领域，分成几个小组，在二甲苯氧化反应过程智能化工艺机理模型、PTA生产过程系列产品质量指标软测量模型、生产过程智能控制与智能优化操作系统等几个子项的研发工作上齐头并进。
　　由于是国内首家对PTA生产过程先进控制与优化操作技术进行攻关，既没有现成的资料，也没有前人的经验可供借鉴，更没有退路。面对复杂的工艺机理，有时候就连工作在现场几十年的技术人员也搞不清楚异常事件的发生原因，这对整个优化控制方案的设计、实施带来很大难度。
　　课题组设计出的总体方案不但要考虑控制技术是否可以实现，更要考虑与现场装置的实际运行状况相符。由于课题时间进度紧，科研人员几乎长期呆在现场，周而复始地进行着数据分析、工艺流程的机理研究。有时碰到瓶颈问题，大家各抒己见，互不相让，讨论几乎无法进行，成为僵局。“从理论和技术角度看，是能够解决的，也许是什么地方我们遗漏或忽略了……”在钱锋的鼓励与引导下，大家重新换角度思考，有时一个小小的疑团打开，大家也会雀跃不已，互相鼓励，再没有当时相互置疑时的针锋相对了。
... 专家点评：
　　课题组在努力积累着原始创新技术的同时，应用“引进、吸收与再创新”的集成创新思路，研究出了具有自主知识产权的PTA生产过程先进控制与优化操作专利技术和专有技术，为解决工业装置生产瓶颈，提升PTA生产过程的技术水平和企业竞争力作出巨大贡献。
　　美国弗吉尼亚理工学院暨州立大学化学工程系讲座教授、中国石化总裁办公室高级顾问刘裔安教授如此评价该课题组：在大型石化装置尤其是PTA装置的智能化建模、控制与优化方面成果卓越，其核心技术已经达到世界先进水平，打破了国内PTA行业先进控制与优化操作技术依赖国外引进的局面。
　　生产装置改造. 增加企业利税
　　在项目进展过程中，一个千载难逢的机会，也是巨大的考验降临到课题组的头上——2003年，中石化洛阳石化总厂准备将22.5万吨/年的PTA装置扩能改造到32万吨/年，需要课题组配合进行改造后工艺条件的优化。当时，课题组已为扬子石化提供了PTA生产过程智能化建模与优化技术，虽然有了一定的基础，但还没有正式验证。想到我国PTA行业面临的供求缺口巨大，及时改造不仅为企业带来效益，更能为整个行业起到示范作用，而且这也是对近年来研究成果的最佳考验，课题组决定承担这个项目。于是，课题组经过3个月的紧张工业试验准备，在对模型和优化方案进行慎之又慎的验证和校核后，把一份工艺操作优化参数提交给洛阳石化。
　　而洛阳石化还未正式开车验证，天津石化也对他们的PTA装置提出了流程模拟与优化要求，希望能进一步节能降耗。天津石化采用的是日本三井化学公司的新技术，其经济技术指标在国内PTA行业中已经很先进。“在国外的新装置、新技术面前，我们还能有所作为吗？”课题组成员的心中又打起了鼓。这时，洛阳石化改造完成，并按照提供的优化参数开车后生产出性能指标合格的产品。这个捷报给大家吃了一颗定心丸，最终，课题组成功实现了天津石化、洛阳石化和扬子石化3套采用不同工艺条件的PTA生产过程的优化提升。
... 专家点评：
　　在众多项目成功实施的基础上，课题组研发的先进控制与优化技术又在上海石化得到应用。通过在不同工艺技术路线的大型PTA装置上成功应用示范，不但解决了PTA生产过程中建模、控制和优化的若干瓶颈问题，摆脱了先进控制与优化操作技术依赖引进的局面，而且近3年来累计为企业新增利税3亿多元。课题组还获得10项国家发明专利技术，获得10项国家计算机软件著作权登记，以及一系列有关生产过程建模、控制与优化的专有技术。
　　 ■攻关动态
　　发布者：国家科技攻关计划网站
　　发布时间：2006年8月1日
　　新疆第一个转基因抗虫棉新品种选育成功
　　近日，新疆自治区选育的转基因抗虫棉花新品种国抗62（2000－2）通过国家棉花品种审定委员会审定。这标志着新疆在利用转基因技术方面取得重大进展。
　　该品种是在国家和自治区“十五”科技攻关计划“高产优质抗病虫棉花新品种选育”项目及863计划“转基因棉花品种选育”项目支持下，由新疆农科院经作所陆地棉育种课题组选育成功的。课题组利用中国农科院生物技术中心构建的苏云金芽孢杆菌（Bt）抗虫基因，以自育高产优质抗病棉花新品系为受体，通过花粉管通道转导Bt基因，经多年加代性状聚合、选择、鉴定、基因安全评价研究选育而成。
　　该品种突出特点是品质优、多抗性，可有效抑制枯萎病、黄萎病、棉铃虫对棉花的危害，显著提高新疆棉花品质。经鉴定，其具有极强的抗枯萎病、黄萎病、棉铃虫能力。该品种还具有光合速率高、根系发达、铃大、早熟、肥水利用率高等特点，产量也比目前普遍种植的中棉35增长7.8%。
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