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錢鋒:給石化設備“換腦”

http://www.debgrams.com 2009-09-18 14:05 來源:科技日報

   忙,非常忙。

  這是身兼華東理工大學教授、校長助理、科技處處長、上海市政協委員等職的錢鋒給記者的第一印象。

  當記者在事先約好的時間來到華東理工大學時,剛從外面辦完事情的錢鋒匆匆趕到。隨后,在前往他的實驗室短短幾百米的路上,錢鋒不停的接聽電話,和找他的人商量事情。記者知道他下午一點鐘還要給博士生和碩士生上課,所以希望盡量抓緊時間聊聊,但當天采訪還是沒能完成———一個電話通知他,中午十一點鐘參加學校的緊急會議……

  當錢鋒終于有時間坐下來“應酬”記者的時候,他首先提起的是他的科研,而且說起話來神采奕奕。

  在今年的全國科技大會上,錢鋒的“大型精對苯二甲酸生產過程智能建模、控制與優化技術”榮獲國家科技進步二等獎,這是他的科研團隊繼“乙烯生產過程中基于神經網絡的軟測量和智能控制技術”后獲得的第二個國家科技進步二等獎。

  “目前,我國石油化工制造裝備的80%依賴進口,必須盡快通過自主創新,改變受制于人的局面”

  面對種種的榮譽、獎勵,錢鋒坦言他最大的快樂并不在此,只有他們的科技創新滿足了企業的需求,解決了生產的實際問題,推動了經濟發展,才是他作為科技人員價值的體現。

  “目前,我國石油化工制造裝備的80%依賴進口,總體技術與國際先進水平差距較大,普遍存在國產化程度低,消化、吸收、再創新不夠等問題。必須盡快通過自主創新,用自動化技術提升大型石化裝置的生產水平,以信息化帶動工業化,改變受制于人的局面?!卞X鋒的一番話語重心長。

  錢鋒研究的石油化工生產過程先進控制和優化操作技術是自動控制、計算機應用、人工智能、化學工程等多學科交叉技術,是大型石化設備的關鍵“大腦”。他給記者打了個形象的比喻:從上海到北京,有很多條路可以走,其中有七拐八彎的岔路,也有多快好省的捷徑。優化控制技術就是從這么多錯綜復雜的道路中找出最佳組合,鋪設出最佳的途徑。

  “我們采用先進信息技術,如工業過程建模技術、先進控制技術和優化操作技術等,改造、提升現有生產裝置,降低生產過程的物耗、能耗,提高產量,實現大型石化裝備的‘換腦’?!卞X鋒解釋道。

  “換腦”,說起來容易做起來難。我國大型石化設備和生產工藝一般都是從國外進口,大部分的核心技術連引進生產裝置的企業都不知道,要優化只能依據運行的原理和以往的經驗來摸索;另一方面,石化行業是個高投資、高效益的產業,若停產幾分鐘就會造成上百萬的損失,所以企業不允許在設備上做實驗,只能根據生產的工藝機理和規律,通過計算機進行模擬、推算。

  “生產過程中有幾千甚至幾萬個參數,一個參數不對就會導致模擬結果的巨大差異,所以仿真實驗必然和現場運行存在偏差。而且我們是在工業生產裝置的計算機控制系統(簡稱:DCS)上進行現場實時調試,一旦計算結果不準確,不但影響產品產量和質量,嚴重的甚至涉及生產安全,危險性很高。因此,我們一般會設計很多種調整方案,充分聽取企業的操作、技術、工程等人員的意見,再修改、再計算、再調整……”錢鋒說。

  “就是這么簡單的問題讓我們石化企業浪費了大量資源,損失了大量金錢,成功的那一刻讓我體會到了科研人員的價值”

  1995年,剛剛博士畢業的錢鋒來到揚子石化,開展一個先進控制的項目。他發現乙烯生產裝置中丙烯精餾單元塔釜損失的丙烯產品較多,但是毛病到底出在哪里?最有效的解決方法是什么?錢鋒一頭扎了進去,即使是吃飯睡覺他都在思考,周而復始地進行著數據分析、工藝流程的機理研究。

  “當發現了關鍵點時,你會覺得原來是如此簡單,但就是這么簡單的問題讓我們石化企業浪費了大量資源,損失了大量金錢,成功的那一刻讓我體會到了科研人員的價值!”

  正是這種對科研價值的認識,激勵著錢鋒頂住巨大壓力,度過一個個難關。精對苯二甲酸(PTA)是生產聚酯的重要原料,但長期以來國內PTA一直存在巨大的供需缺口,進口依存度高達50%,成為聚酯產業鏈發展的“瓶頸”。所有的PTA裝置和生產技術依賴國外引進,引進費用高昂。由于沒有掌握PTA生產的核心技術,引進裝置的生產操作遠未達到最優工況,能耗、物耗及產能與國外先進工藝技術相比存在一定差距,因此國內PTA產品在價格、質量上處于明顯劣勢、缺乏競爭力,嚴重制約了我國PTA行業的發展。

  “急企業之所急”,基于這樣的理念,錢鋒帶領他的創新團隊開始了關于PTA的調研工作。由于是國內首家對PTA先進控制技術進行攻關的單位,錢鋒沒有前人的經驗可借鑒,更沒有退路。面對復雜的工藝機理,有時候就連工作在現場幾十年的技術人員也搞不清楚異常事件的發生因由,這對整個優化控制方案的設計、實施帶來很大難度。

  “另一方面,工人們認為高校的教授、博導也搞不來,還不如我們呢,當時,大家的壓力確實很大?!被貞浧甬敃r的情景,錢鋒頗有感觸。在巨大的壓力下,研發隊員長期“泡”在現場,討論、推測、演算,設計出的總體方案數易其稿……

  “一份耕耘一份收獲”,不斷積累換來了豐碩成果。自2000年5月以來,“大型精對苯二甲酸生產過程、智能建??刂婆c優化技術”先后在揚子石化、洛陽石化和天津石化的三套不同時期引進、不同工藝技術路線的大型PTA裝置上成功應用示范,解決了其生產過程中建模、控制和優化的若干瓶頸問題,擺脫了我國PTA生產過程先進控制技術依賴引進的局面,近三年累計為企業創造了新增利稅3億多元的直接經濟效益,并形成了10項國家發明專利技術,獲得了10項國家計算機軟件著作權登記,及一系列有關PTA生產過程建模、控制與優化的專有技術。

  “現在女兒已經高二了,本來她想學習文科,但是受我的影響,現在她選擇了化學”

  教學、為企業提供技術支持、兼顧學校科研管理工作,為上海的“科教興市戰略”建言獻策……

  “如果回家吃飯,記得打個電話回來。”妻子這句在常人看來有些顛倒的話,正是錢鋒日常工作的真實寫照。忙碌了一天,只有在晚上7點以后,他才能靜下心來鉆研科研項目、撰寫學術論文和報告……經常工作至深夜一二點鐘才回家,第二天一早又出現在工作崗位上?!芭畠嚎傄詾槲页霾盍耍驗榈人?,我還沒有回家,早晨6點,她去上學時,我還沒有起床?,F在女兒已經高二了,本來她想學習文科,但是受我的影響,現在她選擇了化學?!闭f到女兒,錢鋒驕傲中包含著些許內疚。

  錢鋒的父母都在上海,但自從春節看過父母后,錢鋒直到國慶節才能抽出時間,在晚上9點鐘去一趟父母家?!案改付家呀浗?0歲了,我也想多陪陪兩位老人家,但實在沒有時間啊,我也不想這么忙,但是總有這么多事情需要解決。”

  即使太忙,無法陪陪父母和妻女,放棄喜歡的羽毛球等愛好,每天都累得筋疲力盡……但是當記者問起將來的計劃時,錢鋒毫不猶豫地說:“還是繼續我的科研,圍繞‘十一五’規劃,進行大型石化裝置先進控制和優化操作的自主創新,企業和市場的需求就是我們努力的方向?!?/P>

  ■人物檔案

  錢鋒,四十五歲,華東理工大學教授、博士研究生導師。先后主持完成了四十余項國家、省部級和企業的科技攻關項目研發,作為第一完成人有二十余項成果通過了省部級鑒定(驗收),取得了很多創新性顯著、填補國內空白、達到國際先進(部分達國際領先)的研究成果,解決了許多實際生產中的瓶頸問題,在石化行業中產生了很大影響。

  

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