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錢鋒:給石化設備“換腦”

http://bfqmb.cn 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(xié)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(chǎn)過程智能建模、控制與優(yōu)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(chǎn)過程中基于神經(jīng)網(wǎng)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(chuàng)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(chuàng)新滿足了企業(yè)的需求,解決了生產(chǎn)的實際問題,推動了經(jīng)濟發(fā)展,才是他作為科技人員價值的體現(xiàn)。

  “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(chǎn)化程度低,消化、吸收、再創(chuàng)新不夠等問題。必須盡快通過自主創(chuàng)新,用自動化技術提升大型石化裝置的生產(chǎn)水平,以信息化帶動工業(yè)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(chǎn)過程先進控制和優(yōu)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(yōu)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(yè)過程建模技術、先進控制技術和優(yōu)化操作技術等,改造、提升現(xiàn)有生產(chǎn)裝置,降低生產(chǎn)過程的物耗、能耗,提高產(chǎn)量,實現(xiàn)大型石化裝備的‘換腦’。”錢鋒解釋道。

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

  “生產(chǎn)過程中有幾千甚至幾萬個參數(shù),一個參數(shù)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(xiàn)場運行存在偏差。而且我們是在工業(yè)生產(chǎn)裝置的計算機控制系統(tǒng)(簡稱:DCS)上進行現(xiàn)場實時調試,一旦計算結果不準確,不但影響產(chǎn)品產(chǎn)量和質量,嚴重的甚至涉及生產(chǎn)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(yè)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(yè)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(yè)的錢鋒來到揚子石化,開展一個先進控制的項目。他發(fā)現(xiàn)乙烯生產(chǎn)裝置中丙烯精餾單元塔釜損失的丙烯產(chǎn)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(shù)據(jù)分析、工藝流程的機理研究。

  “當發(fā)現(xiàn)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(yè)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(chǎn)聚酯的重要原料,但長期以來國內(nèi)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(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的“瓶頸”。所有的PTA裝置和生產(chǎn)技術依賴國外引進,引進費用高昂。由于沒有掌握PTA生產(chǎn)的核心技術,引進裝置的生產(chǎn)操作遠未達到最優(yōu)工況,能耗、物耗及產(chǎn)能與國外先進工藝技術相比存在一定差距,因此國內(nèi)PTA產(chǎn)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(yè)的發(fā)展。

  “急企業(yè)之所急”,基于這樣的理念,錢鋒帶領他的創(chuàng)新團隊開始了關于PTA的調研工作。由于是國內(nèi)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(jīng)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(xiàn)場幾十年的技術人員也搞不清楚異常事件的發(fā)生因由,這對整個優(yōu)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(fā)隊員長期“泡”在現(xiàn)場,討論、推測、演算,設計出的總體方案數(shù)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(chǎn)過程、智能建??刂婆c優(yōu)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(chǎn)過程中建模、控制和優(yōu)化的若干瓶頸問題,擺脫了我國PTA生產(chǎn)過程先進控制技術依賴引進的局面,近三年累計為企業(yè)創(chuàng)造了新增利稅3億多元的直接經(jīng)濟效益,并形成了10項國家發(fā)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(chǎn)過程建模、控制與優(yōu)化的專有技術。

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

  教學、為企業(yè)提供技術支持、兼顧學??蒲泄芾砉ぷ?,為上海的“科教興市戰(zhàn)略”建言獻策……

  “如果回家吃飯,記得打個電話回來?!逼拮舆@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(jīng)常工作至深夜一二點鐘才回家,第二天一早又出現(xiàn)在工作崗位上?!芭畠嚎傄詾槲页霾盍?,因為等她睡著了,我還沒有回家,早晨6點,她去上學時,我還沒有起床。現(xiàn)在女兒已經(jīng)高二了,本來她想學習文科,但是受我的影響,現(xiàn)在她選擇了化學?!闭f到女兒,錢鋒驕傲中包含著些許內(nèi)疚。

  錢鋒的父母都在上海,但自從春節(jié)看過父母后,錢鋒直到國慶節(jié)才能抽出時間,在晚上9點鐘去一趟父母家?!案改付家呀?jīng)近80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?!?/P>

  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(xù)我的科研,圍繞‘十一五’規(guī)劃,進行大型石化裝置先進控制和優(yōu)化操作的自主創(chuàng)新,企業(yè)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(yè)的科技攻關項目研發(fā),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(chuàng)新性顯著、填補國內(nèi)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(chǎn)中的瓶頸問題,在石化行業(yè)中產(chǎn)生了很大影響。

  

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