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。

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。

1、基础研究人才。2、化工工艺人才。3、高端化工设计人才。4、工艺设计人才。

植物红细胞凝集素，学名Phytohemagglutinin-E （PHA-E)，参考产品为Sigma公司产品，货号为L8629。 凝集素是从豆科植物种子中提取的一种含糖蛋白质，植物凝集素具有刺激外周血淋巴细胞RNA合成和有丝分裂，促进免疫反应，使细胞凝聚，肿瘤细胞失活，以及诱发人外周血淋巴细胞产生抗癌淋巴因子等生物学活性。PHA是由E、L两种亚基组成的四聚体蛋白质的混合物，按其亚基组成可分为L4、L3E、L2E2、LE3、E4具有相同物化性质和不同生物学活性的同工凝集素。其中红细胞凝集素（Erythrohemagglutinin ，PHA-E）含有4个相同的E亚基，具有最强的红血球凝集功能，没有白细胞凝集能力。 产品-红细胞凝集素是由英国红芸豆（俗称红腰豆，属于常见杂粮）为原料，采用亲和纯化技术制备得到，属于植物提取蛋白质，产品为白色粉末，安全无毒。目前，红细胞凝集素主要作为体外诊断试剂的重要组成部分，应用于去除临床血液样本中的红细胞。使得最终检验结果快速准确，有效避免了传统采用离心方法分离血浆和红血球中出现的细胞破裂等问题，因此近年来广泛用于临床和科研上凝集去除血液中的红细胞。 我们建立了一套低成本快速的分离纯化工艺，能特异性纯化得到PHA-E，同时生产成本能下降至进口同类商品售价的5%以下。该工艺不需要太多设备，普通实验室即可完成200mg-1000mg规模生产。产品质量已经得到国外公司的肯定。目前国内尚无该产品销售。

西北师范大学知行学院成立于1999年，2004年经国家教育部确认为首批独立学院，是以全新机制和模式办学、具有独立法人资格的全日制普通高等院校。学院面向全国招生，招生计划纳入国家普通高等教育统招计划。学生学习期满成绩合格，颁发西北师范大学知行学院毕业证书，符合学士学位授予条件者，颁发西北师范大学知行学院学士学位证书。 西北师大知行学院，春风化雨英姿勃发。学院坐落于兰州市安宁区,与西北师范大学、兰州交通大学、甘肃政法学院隔街相望。校园环境整洁，交通便利。 学院专业结构合理，特色鲜明。现设中国语言文学系、外国语言文学系、新闻传媒系、法律系、数学系、计算机与电子信息工程系、经济管理系、艺术系、教育管理系、环境科学与工程系及公共课程教学部、思想政治理论课教研部等12个系(部)，8个职能处室和2个教辅单位。开设有汉语言文学、新闻学、广播电视编导、广播电视学、英语、西班牙语、翻译、法学、数学与应用数学、应用统计学、电子信息工程、计算机科学与技术、物联网工程、信息管理与信息系统、工商管理、会计学、人力资源管理、美术学、环境设计、视觉传达设计、产品设计、动画、广告学、教育学、心理学、公共事业管理、学前教育、税收学、环境科学与工程、环境工程等30个全日制普通本科专业。2018年学院面向河北、安徽、江西、河南、湖北、海南、四川、陕西、青海、宁夏、新疆、甘肃等12个省(自治区)，招收国家全日制普通本科生2330名。学院现有在校普通本科生8398人。 汇聚高教人才资源，实现师资互惠共有。学院现有170多名专职专任教师、450余名专任教师组成的相对稳定的教师队伍，有外籍教师5人。专任教师中教授、副教授占40.7%。同时，与西北师范大学的资源共享、师资共有的渊源关系，进一步保证了学院结构合理、素质较高、择优执教的教师资源。西北师范大学现有专任教师1272人，教授280人，副教授519人。博士生导师123人，硕士生导师898人。现有双聘院士4人，国家“万人计划”领导人才2人，国家文化名家暨“四个一批”人才1人，“长江学者”特聘教授2人，国家级教学名师1人，全国先进工作者2人，全国优秀教师1人，国家有突出贡献中青年专家5人，国家“百千万人才工程”5人，享受国务院特殊津贴在职人员12人，教育部“高校青年教师奖”3人，教育部“新世纪优秀人才支持计划”13人，甘肃省领军人才第一、二层次人选52人，甘肃省 “飞天学者特聘计划”人选23人，省级教学名师19人。 紧密依托西北师大，全面实行资源共享。学院具有良好的办学条件，有各类教室300余间，可同时容纳万余名学生学习使用。学院有微机室和各类实验室90余间，能够满足学生实验、实训需要。学院图书馆藏书58万余册，馆内布局科学合理，阅读环境优雅舒适。学院建有校园宽带网络、外语教学广播系统、大学生活动中心、体操训练室、美术展览室等设施，各类运动场地面积约27000平方米，为学生开展丰富多彩的文化体育活动和课余社团活动提供了良好的环境。 同时，学院紧密依托西北师范大学，充分共享其优质教育资源，共同使用高水平现代化图书馆、博物馆、阅览室、实验室等教育教学设施和宽带网络、通讯网络等。 百年名校独立学院，风范精神薪火承传。西北师范大学是甘肃省人民政府和教育部共同建设的重点大学、国家重点支持的西部地区十四所大学之一。知行学院传承百年名校严谨的治学传统、丰富的人文积淀和深厚的学术底蕴，继承和发扬“爱国进步、诚信质朴、艰苦奋斗、自强不息”的精神，积极创建现代化气息浓厚、人文精神饱满的育人环境，全力实现严格治校、严肃治教、严谨治学的办学宗旨。 学院校园文化活动丰富多彩，学生社团活跃广泛。“体育之春”、“夏季创新创业活动”、“艺术之秋”、“冬季读书学术活动”等一系列文化艺术、学术科技、创新创业活动，引领学生进一步朝着人格有魅力、专业有实力、学习有活力、发展有动力的方向发展，形成了学院活动“精品化、届次化”，系(部)活动“特色化、深入化”，社团活动“经常化、小型化”的全程育人、广泛参与、品味独特的大学生工作理念;“原上草”文学社、演讲辩论协会、大学生艺术团等社团活动丰富广泛。 近年来，学院学生在全国大学生电子设计竞赛、全国信息技术应用水平大赛、中国大学生计算机设计大赛、甘肃省金城大专辩论赛、全国大学生广告艺术大赛、甘肃省大学生艺术展演、甘肃省大学生“创新杯”计算机应用能力竞赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、大学生手工会计分岗位技能大赛、大学生文学艺术作品竞赛、大学生ERP应用能力大赛等各类竞赛中,多次取得骄人成绩，学院获得“优秀组织奖”、“精神文明单位”等多项奖励。2017年在第十届中国大学生计算机设计大赛中荣获国家级三等奖3项、西北赛区一等奖2项、二等奖1项、三等奖11项;在第七届全国(商务)秘书职业技能大赛中荣获个人一等奖2项、团体二等奖1项、团体三等奖1项;在第九届大学生广告艺术设计大赛中荣获一等奖2项;在甘肃省第五届大学艺术展演活动中荣获团体二等奖2项、三等奖4项，个人一等奖34项、二等奖35项、三等奖39项;在第三届甘肃省大学生ERP应用能力竞赛中荣获个人三等奖1项;在第十一届“挑战杯”甘肃省大学生课外学术科技作品竞赛中荣获特等奖1项，二等奖5项，三等奖19项等。 学院实行奖助学金制度，设有国家奖学金、国家励志奖学金、国家助学金、贫困学生生源地助学贷款等国家奖助学金以及甘肃省三好学生奖和优秀学生干部奖等。学院设有院长奖学金、三好学生奖、优秀品德奖、学习优秀奖、实践技能奖、学术科研奖、学科竞赛奖、创新创业奖、文学创作奖、文体优胜奖、模范学生干部奖、社会工作与志愿服务奖、优秀毕业生奖等多项个人及团体奖项。奖助面宽，机会广泛;争先创优，鼓励上进。 学院2012年被甘肃省民政厅评为“中国社会组织5A级单位”;2015年荣获“全国先进社会组织”荣誉称号，受到民政部表彰。学院在西北师范大学宏观指导下，正以全新的办学机制，先进的办学理念，充分发挥教育资源重组优势，秉承“知术欲圆、行旨须直”的校训，努力向“专业特色鲜明、应用优势突出、教育质量优秀”的应用技术型大学目标迈进。

高血压是当前严重危害人民生命健康的心血管疾患，发病率以年2位数在增长，并向低龄化发展。1994 年第一个血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂洛沙坦钾问世以来，以其副作用较ACE 抑制剂少的特点，受到临床的极大关注，短短几年已有八个成品上市，成为当今全球销售额最高也是最畅销的抗高血压药。如国内洛沙坦钾片50 多元/7 片，每片50mg，价格高昂。该类药物的化学全合成，主要依附于一个关键中间体：5-（4’-溴甲基-联苯基）-3-苯甲基四唑，由它可以延伸合成七个抗高血压药，临床试用中的还有多个。本技术在化学合成上取得多项优化改进，其总收率达80.4%，较文献报导的50.4%要高出30%，发展空间广、投入少、产出高，符合国家政策。应用范围为生物医药，医药中间体。市场分析目前该中间体趋于供应紧张，产业化将会有丰厚的利润。

化工生产中为了将不同的物料组分分离，往往存在大量的蒸发、蒸馏、精馏等过程，这些过程多采用蒸汽加热，一般同时需要公用工程提供冷却水以将蒸出物料冷凝。这些生产过程的蒸汽和冷却水消耗是生产能耗的最主要环节，过程能耗和冷却水消耗直接决定了产品的生产成本。随着煤炭、天然气、淡水等能源价格的大幅度上涨，一些化工产品的能耗成本迅速攀升，导致其生产成本增长，利润空间下降，甚至失去市场竞争能力。因此，降低蒸发、蒸馏、精馏等过程的能耗直接影响产品生存能力，本项目技术和工艺能同时大幅度降低上述过程的蒸汽和冷却水消耗，达到节能目标。

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