成果簡介：

　　在現代工業生產中，大規模的工業生產和日益激烈的市場化競爭，使得企業越來越需要對整個生產過程進行總體優化操作，以得到最優生產過程。因此，為了最大限度發揮過程系統的生產潛力，取得最大的經濟效益，必須隨著實際操作環境和市場要求的變化及時地進行操作條件的優化，采用實時在線優化技術將穩態操作點逐漸移到相應工況的最佳操作點區域。

　　對二甲苯(PX)氧化反應單元在精對苯二甲酸(PTA)生產過程中處于核心地位，它直接關系到PTA產品的質量、產量、醋酸燃燒損失以及PX單耗等。本項目基于PX氧化反應動力學，結合人工智能方法建立了PX氧化反應過程工藝機理數學模型，并依據工業裝置數據采用隨機搜索算法對該模型進行了優化校正，形成了能準確描述生產裝置特性的機理模型;同時建立了PX與HAC的燃燒損失智能預測模型;建立了PX氧化過程的在線實時流程模擬系統，實現了關鍵性能指標4-CBA濃度以及PX和HAC燃燒損失的在線實時預測;對PX氧化過程的工藝操作條件進行了在線實時優化，降低了PX和HAC的燃燒損失，確保生產裝置運行在最佳狀態，產生了顯著經濟效益。

　　所屬領域：化工、信息

　　技術要點：

　　本項目針對PX氧化反應過程的生產過程特性，從工業裝置實際應用的要求出發，綜合應用化學工程技術、人工智能技術以及過程建模、智能優化技術等，開發了PTA生產過程中PX氧化反應過程的模型化、優化操作技術及工程化實時優化軟件，這也是在線實時優化技術在PTA生產過程中的首次成功應用。本項目基于工藝機理模型實現PX氧化過程的在線優化屬國內外首創，整體技術達到國際先進水平，已形成了1項具有我國自主知識產權的國家發明專利技術和2項國家計算機軟件著作權。

　　該技術已完成工業應用，正在產業化推廣應用階段。

　　應用前景：

　　目前，我國共有10套大中型PTA生產裝置，總產能在424萬噸/年，但只能滿足我國下游聚酯對PTA原料56%的需求。據統計，國際上至少有6家公司將在國內建PTA工廠。本項研究開發成果在國內PTA行業中影響顯著，可直接推廣應用到國內其余PTA裝置中，其推廣應用市場十分廣闊，國內全行業PTA裝置應用該成果后，可使國內PTA裝置的技術水平上一個很大的臺階，創造十分可觀的經濟效益。

　　投資效益分析：

　　該項目實施要求生產企業具備計算機控制系統(DCS)和相應的實時數據采集系統，不需要額外硬件設備投資。投資回報率在1年以內即可收回成本。

　　知識產權及項目獲獎情況：

　　該項目已授權國家發明專利1項(專利號：ZL02148477.5)，登記計算機軟件著作權1項。

　　應用案例：

　　該項目已經完成在揚子石化72萬噸/年PTA生產裝置的應用，PX氧化反應過程關鍵性能指標4-CBA濃度以及PX和HAC燃燒損失在線實時模型預測誤差在±4%以內;通過對PX氧化過程工藝操作條件進行在線實時優化，PX燃燒損失約下降0.49kg/t?PTA，醋酸燃燒損失約下降1.35kg/tPTA，同時延長了炭鈀(Pd/C)催化劑使用周期。項目實施后，保證了產品的質量，降低了醋酸消耗和對二甲苯單耗，產生了年新增利潤700.30萬元的直接經濟效益。

　　合作方式：可采用技術合作開發和技術轉讓、專利實施許可等多種方式。

　　聯系單位：華東理工大學

　　聯系人：鐘老師

　　聯系電話：8255 5063