一、 项目简介化工生产作为国家支柱产业，也是高能耗高污染大户，排放量排名第一。分离操作在化工生产中占有十分重要的地位，对大型的石油、化工、制药行业等以化学反应为中心生产过程而言，分离装置费用占总投资的50%-90%。在能耗方面，化工分离过程占化工生产能耗的50%-70%以上，而精馏过程可占到分离过程能耗的近60%-90%。针对以上问题研发出化工过程能量集成关键技术及节能新工艺：1、隔壁塔（DWC）及热耦合塔（HIDIC）成套技术及装备，有足够的实验数据支撑并已经工业应用，节能效果一般能超过40%。2、基于大通量高效立体传质塔板技术（CTST、国家科技进步二等奖），利用夹点技术、统计学分析、流程模拟仿真等相融合，开发出多项节能减排的新工艺，如废酸水回收工艺；微孔膜分离技术；醇-酯-水分离工艺；共沸精馏、萃取精馏与隔壁塔耦合工艺等。二、 项目技术成熟程度所有技术均已经应用于工业实际，经济效益和社会效益显著。已推广到我国30个省市及国外300多家大中型企业超过3000套。三、 技术指标（包括鉴定、知识产权专利、获奖等情况）1、国家科技进步二等奖1项2、省级科技进步一等奖3项3、获得发明专利25项四、 市场前景（应用领域、市场分析等）本项目属于化工分离技术领域。针对化工生产过程中面临的分离塔器大通量、高效率的瓶颈难题，以及节能、降耗、减排的迫切需求，研发出达到国际领先水平的大通量高效立体传质塔板（CTST）技术、隔壁塔（DWC）技术、热耦合精馏塔（HIDIC）关键技术及设备和多项节能降耗新工艺技术。五、 规模与投资需求（资金需求、场地规模、人员等需求）一般小于常规投资。六、 生产设备一般由我方提供。七、 效益分析仅统计15家大中型企业近三年的数据，直接经济效益超过30亿元。八、 合作方式面谈九、 项目具体联系人及联系方式（包括电子邮箱）李春利，ctstlcl@163.com，13902063302王洪海，ctstwhh@163.com，13902122829方 静，ctstfj@163.com，13512492482

本成果针对化工工艺过程的生产特点，以火灾、爆炸、泄漏事故过程的危险状态及其存在与转化条件、事故成灾机理及其动力学过程理论模型为基础，综合运用计算机仿真模拟技术、软件工程理论、数据库技术、网络技术及GIS 技术等，开发典型化工工艺过程实时灾害监测、仿真模拟与综合定量风险分析平台，为过程工业的事故隐患排查、灾害预防和灾情控制提供技术支撑。

本成果针对化工工艺过程的生产特点，以火灾、爆炸、泄漏事故过程的危险状态及其存在与转化条件、事故成灾机理及其动力学过程理论模型为基础，综合运用计算机仿真模拟技术、软件工程理论、数据库技术、网络技术及GIS 技术等，开发典型化工工艺过程实时灾害监测、仿真模拟与综合定量风险分析平台，为过程工业的事故隐患排查、灾害预防和灾情控制提供技术支撑。所形成的化工过程安全监测预警与事故应急处置技术、化工过程爆炸灾害理论模型及防灾决策支持系统、工业过程火灾爆炸灾害事故模式与分析鉴定技术等先后获

LAUDA Integral T 工艺过程恒温器提供了较宽的外部温度控制和迅速的温度变化。 紧凑的设计，所有的设备都带有滚轮，为用户节约了宝贵的实验空间。 内部的循环泵，使得设备的温度控制不受外部液体流动的影响。 可以选择附件实现远程控制。

成果与项目的背景及主要用途： 本成果可以帮助企业降低生产成本，提高经济效益和市场竞争能力。其技术 途径是通过系统优化，降低企业的用能及原材料消耗，进而降低成本。可以起到 节能、减排、增效、降耗的综合效果。 本成果以化工原理、化工热力学、化工系统工程的原理和方法为基础，以计 算机模拟、过程集成为技术手段，着眼于整个系统的优化，可以显著降低企业的 能量消耗和物料消耗，降低生产成本。其特点是使用成熟设备的优化组合及优化 操作，通过加工过程的合理化及能量发生、利用、回收、输送的合理化达到节能、 降耗、增效、减排的目的，技术成熟可靠。 大多数节能工作着眼于局部。例如，低温热回收只着眼于低温热怎样回收， 本成果则通过系统优化设法将低温热降到最低，然后再考虑其回收；根据能量守 恒定律，低温热的降低，必然带来外部能量供应的降低，因而，可以显著降低外 部能来能量消耗，同时，将低温热回收系统的负荷降到最低。再如，精馏系统的 20天津大学科技成果选编 21 能量优化，单纯考虑精馏塔系统节能是一个局部优化，但是，从整个装置的角度 考虑精馏塔系统的能量优化则是一个整体优化，整体优化的节能效果会更显著。 随着过程系统工程和热力学分析两大理论的发展及其相互结合与渗透，产生 了过程系统节能的理论和方法，把节能工作推上了一个新的高度。 主要包括： 1. 化工装置潜力分析与瓶颈诊断 2. 工艺系统优化 3. 化工能量系统分析与集成优化 4 Total Site 能量系统优化 该技术成果适用于各类过程工业过程，包括石油化工、煤化工、精细化工、 食品化工、制药过程、钢铁、电力等，技术成熟可靠，没有风险，投资回收期可 控制在 1 年以内，也可根据工厂要求控制在 3 年以内。 技术原理与工艺流程简介： （1） 化工装置潜力分析与瓶颈诊断 采用数学及计算机技术对现场采集的数据进行分析，修正模型参数，建立与 现场操作数据基本吻合的机理模型，寻求对工艺及设备的深刻理解，诊断系统及 设备的潜力和瓶颈。 通过计算机模拟与标定计算，诊断装置与设备的潜力及存在的瓶颈因素，通 过少量的改造或操作优化，实现装置扩产或节能。 （2） 工艺系统优化 反应系统：采用夹点技术，有效利用反应热。对于吸热反应，则实现有效供 热。 精馏系统：优化精馏塔序列及回流比、采出量，采用夹点技术实现精馏塔内 部及外部能量系统的集成优化，以及多效精馏、热泵精馏、隔壁精馏等技术的优 化运用。 换热网络优化：通过夹点技术分析节能潜力，优化换热网络。对冷系统和热 系统采用。 设备强化：采用计算机模拟技术优化工艺操作及设备选型，通过选用高效分天津大学科技成果选编 离、换热、蒸汽回收装置实现设备强化。设备强化同时带来最小换热温差的变化， 进而，通过夹点技术，实现设备强化后的反应系统、精馏系统及换热网络的再优 化。部分装置的优化效果可达 40%以上。本技术若用于工艺包效果会更好。 （3） 化工能量系统分析与集成优化 含换热网络优化和蒸汽动力系统优化二项内容。通过夹点分析和换热网络优 化技术，实现对用热及用冷过程的优化，对新过程，一般可节能 2040%，对已 有过程，一般可节能 1030%。蒸汽动力系统优化含锅炉系统，蒸汽储能，热电 联产，燃料系统等的优化，节能效果在 1030%范围。 （4） Total Site 能量系统优化 以夹点技术为核心，从各装置的工艺优化入手，首先实现能量需求侧的优化， 然后对各装置进行夹点分析和换热网络优化，使能量回收达到最优，然后考虑各 装置之间的能量优化，最后是公用工程系统的能量优化。最终，做到全系统的能 量优化。Total Site 能量系统优化是工厂能量优化的最佳解决方案，可显著提高 系统能效。 技术水平及专利与获奖情况： 该技术具有近 30 年的研究历史，数千套装置的工业实践，是美国国家能源 署首推的过程工业节能减排先进技术。 本项目组自 2008 年与英国曼彻斯特大学过程集成中心（CPI）展开合作，在 近 20 年过程模拟优化研究基础上，消化吸收 CPI 的过程集成技术，经过 10 余个 工厂，近 30 套不同工业装置（涉及石油化工、煤化工、精细化工、食品工业、 制药工业、电力等过程）的工业实践，积累了丰富经验。 优化过的典型工业过程有： 20 万吨/年二甲醚装置优化 60 万吨/年煤制甲醇过程优化 10 万吨/年水玻璃生产过程优化 10 万吨/年白炭黑生产过程优化 2 万吨/年大豆制油过程优化 2 万吨/年大豆蛋白生产过程优化 22天津大学科技成果选编 120 万方/天天然气处理过程优化 150 万吨/年常减压装置优化 20 万吨/年催化裂化装置优化 4 万吨/年气分及 MTBE 装置优化 2 万吨/年 HFC125 装置优化 应用前景分析及效益预测： 系统优化的目标是降低能耗和企业的生产成本，同时，带来节能减排的社会 效益。 节能减排势在必行，系统优化是帮助企业提高技术水平，实现节能减排的有 效技术途径。 应用领域：石油化工、煤化工、精细化工、食品、制药、电力等行业 合作方式及条件：面议

本成果可以帮助企业降低生产成本，提高经济效益和市场竞争能力。其技术途径是通过系统优化，降低企业的用能及原材料消耗，进而降低成本。可以起到节能、减排、增效、降耗的综合效果。本成果以化工原理、化工热力学、化工系统工程的原理和方法为基础，以计算机模拟、过程集成为技术手段，着眼于整个系统的优化，可以显著降低企业的能量消耗和物料消耗，降低生产成本。其特点是使用成熟设备的优化组合及优化操作，通过加工过程的合理化及能量发生、利用、回收、输送的合理化达到节能、降耗、增效、减排的目的，技术成熟可靠。大多数节能工作着眼于局部。例如，低温热回收只着眼于低温热怎样回收，本成果则通过系统优化设法将低温热降到最低，然后再考虑其回收；根据能量守恒定律，低温热的降低，必然带来外部能量供应的降低，因而，可以显著降低外部能来能量消耗，同时，将低温热回收系统的负荷降到最低。再如，精馏系统的能量优化，单纯考虑精馏塔系统节能是一个局部优化，但是，从整个装置的角度考虑精馏塔系统的能量优化则是一个整体优化，整体优化的节能效果会更显著。随着过程系统工程和热力学分析两大理论的发展及其相互结合与渗透，产生了过程系统节能的理论和方法，把节能工作推上了一个新的高度。主要包括：1. 化工装置潜力分析与瓶颈诊断2. 工艺系统优化3. 化工能量系统分析与集成优化4 Total Site能量系统优化该技术成果适用于各类过程工业过程，包括石油化工、煤化工、精细化工、食品化工、制药过程、钢铁、电力等，技术成熟可靠，没有风险，投资回收期可控制在1年以内，也可根据工厂要求控制在3年以内

1.氯化工艺实训装置 （1）装置特色 本装置结合《安监总宣教（2014）139号国家安全监管总局关于印发特种作业安全技术实际操作考试标准及考试点设备配备标准（试行）的通知》的标准（下称“标准”），定制开发用于危化生产从业人员培训和考试的设备系统，该系统有如下特色： 1．本系统由危化工艺单元组成，并包含硬件设备、仿真模拟系统、集散控制系统、实训中心管理系统、教学培训软件、音视频和出版教材等多个组成部分，全方面服务学生教学和员工培训。 2．本系统参照“标准”要求，充分理解培训及考试需求，形成一套完整的、先进的、具有鲜明特色的培训和评价体系。 3．本系统还可面向企业员工、企业管理人员、企业安全管理人员、监管部门管理和执法人员，提供系统的、全面的、标准的、权威的实训、培训与考试服务。 4．本系统还可以满足面向本科、高职教学，进行危化生产工艺实操培训、设备认知培训、设备检维修培训与安全作业培训等。 （2）系统功能及培训目标 1．工艺培训： 采用乙炔气相法生产氯乙烯，即以活性炭为载体，吸附氯化汞为触媒，以乙炔和氯化氢气相加成为基础，反应是在装满触媒的转化器中进行，反应温度在 80—180℃之间。 氯化氢和乙炔进行反应生成粗氯乙烯气体，经总管汇集至净化工序；含有未反应的氯化氢、乙炔、升华汞蒸汽和副反应产物高沸物的粗氯乙烯气体，由二段合成气总管进入除汞器，脱除合成气中的汞后进入降膜吸收器，经循环水降温后进入水洗塔、碱洗塔后送至压缩精馏工序进一步精制。 此方法的优点是：乙炔转化率高，所需设备不太复杂，生产技术比较成熟，目前为大规模工业生产所采用。 主要培训的内容： (1)了解和掌握危险化工工艺生产工艺流程和工艺危险特点 (2)了解和掌握危险化工工艺需重点监控的设备单元与工艺指标 (3)了解和掌握危险化工工艺安全控制的基本要求、宜采用的自动控制方式与联锁的设置 (4)了解和掌握重点反应压力容器的紧急断料、冷却系统的设计与控制方式 (5)了解和掌握重点反应压力容器的紧急泄放系统的设计和控制方式 (6)了解和掌握单元设备的基本操作：如离心泵开停操作；换热器的检修等单元操作 (7)了解和掌握异常工况下的应急处置、多人应急处置下的协同演练 (8)了解和掌握化工设备、管道、阀门、框架、电气、仪表在危险化工工艺作业环境下的规范安装和安全操作； 2．危化考核与工艺培训： 本装置可实现危化工艺开停车工艺的操作以及工艺装置隐患排查与应急处置相关的操作。操作的流程步骤符合化工单元安全操作的要求与规范。 3．操作的记录与考核： 危化工艺考评系统包括硬件和软件两部分组成，硬件包括数据采集模块、控制模块、电源模块、通讯转换器等组成，软件部分由定制考核软件组成，系统通过软件与现场控制站模块通讯采集数据、控制运算、控制输出，实现数据交互，根据危化工艺操作步骤，将现场操作数据传送至软件之后，实现危化工艺操作的记录与考核。 4．环境的建设： 本装置在隐患点设置泄漏发生器、爆炸发生器与失火发生器；真实模拟危化工艺中遇到异常及应急处置的情景，可以让学员真实的感受现场氛围。

针对有机溶剂回收中具有的成分复杂、组分多等特征，项目开发了萃取-共沸精馏、萃取-反应-催化精馏等系列集成工艺技术。利用开发的分子设计方法设计出环境友好的分离溶剂，为工业生产提供更优的选择。同时开发的集成分离工艺技术，可有效提高有机溶剂的分离效率，降低分离能耗。项目获国家授权发明专利6项。

课题组自1994年进行Lyocell纤维实验室小试；2001年与上海纺织控股集团公司共同申请的“年产1000吨Lyocell纤维项目”被国家发改委列入国家高技术产业发展项目计划新材料专项项目，又于2004年被批准为上海市首批“科教兴市”重大产业科技攻关项目，年产千吨规模Lyocell纤维工业化生产线正在生产。成果获“2000年度中国高等学校十大科技进展”称号。课题组还开发各种改性Lyocell纤维。

成果简介： 针对扬子石化技术部对信息化和部门流程调整优化的需求，开发生产工艺管理系统。主要用于装置开停工、生产装置达标、生产工艺、临时工艺卡、临时标准等的信息采集、处理、传输、存储以及为决策支持层提供生产工艺方面的数据依据。真正实现了企业数据的共享，并对部门工作流程调整优化提供支持。 工艺管