钱锋
钱锋,过程控制专家。1961年4月生,江苏省扬中市人。1982年毕业于获南京化工学院化工自动化及仪表专业,1982年5月~1986年8月在南京塑料四厂工作,1986年9月~1988年7月在华东化工学院攻读工业自动化专业硕士学位,1988年7月留在华东理工大学(原华东化工学院)工作至今。1990年9月~1995年7月在职攻读华东理工大学工业自动化专业博士学位。现为华东理工大学教授、博士生导师、校长助理,首批入选新世纪百千万人才工程国家级人选,曾获得全国发明创业奖、国家杰出青年科学基金、上海市十大科技精英、上海发明家、上海市劳动模范和上海市学科带头人等荣誉。
钱锋教授长期以来面向国民经济和社会发展重大需求,以大型乙烯和精对苯二甲酸(简称PTA)生产装置为背景,研究开发了石油化工生产过程先进控制和优化的若干关键技术,并成功应用于乙烯、PTA、炼油、聚酯、聚丙烯腈等15套大型工业装置,取得了一批创新性成果,每年累计为企业创造了新增2.8亿元/年利税的经济效益,开创了一条投资少、见效快的石油化工装置增加产量、提高质量、降低消耗、实现跨越式发展的自主创新之路,打破了国外技术垄断,为提高我国石油化工自动化水平做出了重要贡献。近五年来他在国内外学术刊物上发表了SCI/EI/ISTP收录论文63篇;以排名第一,先后获得2项国家科技进步奖二等奖、5项省部级科技进步奖一等奖和5项二等奖等;作为第一发明人被授权8项、公开了6项国家发明专利,并获得中国专利优秀奖和上海市发明创造专利奖发明专利一等奖;被授权了14项计算机软件著作权登记。
一、 石油化工过程智能建模、控制与优化关键技术
针对石油化工生产中多变量、不确定性、非线性、强耦合等过程特性带来的控制难点,钱锋教授将人工智能与自动控制、化学工程等多门学科的理论方法进行融合与有效集成,研发了具有自主知识产权的石油化工生产过程智能建模、控制与优化的若干关键技术和软件,具有很大的创新性。在智能建模方面,将神经网络技术与化学工程中的传热、传质、动量传递和反应工程融合一体,建立了化工生产过程本征与宏观智能反应动力学模型、智能传热与传质模型、智能工艺机理模型和生产过程性能指标智能软测量模型等;在智能控制方面,从解决石油化工过程控制的实时性、先进性和实用性出发,提出了新型模糊控制和神经网络推断控制等智能控制方法,研究开发了定性知识与定量信息自动获取、非线性模型辨识和智能控制器设计等关键技术;在智能优化方面,提出了基于混沌遗传算法和改进型群智能优化方法的大规模石油化工过程操作优化算法,研发了工业生产过程在线多目标优化等关键技术。
应用上述理论方法和技术,建立了裂解炉、对二甲苯氧化过程及聚酯酯化与缩聚过程等化工反应过程工艺机理模型;研制了裂解炉、丙烯精馏、乙烯精馏等操作单元和PTA生产过程产品质量的软测量和智能控制系统;开发了丁二烯精馏过程、对二甲苯氧化反应过程等化工生产过程优化操作技术。
二、 大型乙烯生产过程先进控制与优化
乙烯工业是石油化工的“龙头”和发展标志,目前我国所有乙烯装置都是从国外引进,大力发展具有国际竞争力的乙烯工业是我国当务之急。钱锋教授针对我国引进的乙烯装置先进控制技术适应不了国内乙烯生产原料多变、很难长周期投入使用的现状,创造性地研发了裂解炉和丙烯精馏系统的工艺机理数学模型、丙烯精馏系统产品质量和裂解炉燃料气热值基于神经网络的软测量与推断控制技术,以及丙烯精馏系统和裂解炉基于神经网络和专家系统的智能控制技术等,并将其应用于多套大型乙烯装置,解决了乙烯生产过程瓶颈问题,产生了重大经济效益,形成了具有自主知识产权的专利技术,提升了乙烯工业生产技术水平。获2002年国家科技进步奖二等奖、2001年教育部中国高校科技进步奖一等奖、2002年江苏省科技进步奖二等奖等科技奖励。在此基础上,他又进一步深入研究了双塔脱丙烷和乙烯精馏单元的智能控制与优化操作,建立了生产过程深层专家知识库,优化了高低压脱丙烷系统的工艺操作,开发了乙烯塔塔压差实时专家控制系统和乙烯产品质量软测量与推断控制系统,解决了我国大型乙烯装置扩容改造后普遍存在的技术瓶颈,分别获2002年教育部提名国家科学技术奖科技进步一等奖和2004年上海市科技进步奖一等奖。同时,为了适应我国乙烯工业跨越式发展、裂解炉规模日趋大型化的迫切要求,他又进一步将裂解炉智能控制技术拓展到6万吨/年GK-VI型和10万吨/年SL-II型裂解炉控制中,实现了大型裂解炉高效、稳定运行,为开发百万吨级乙烯装置(“十一五”国家需求)先进控制系统奠定了坚实基础,获2006年教育部高等学校科学技术进步奖(推广类)一等奖。
上述研究开发的技术已先后在中国石化扬子石化、齐鲁石化和上海石化的大型乙烯装置上成功应用。目前中国石化已在全国乙烯行业中全面推广应用该技术。
三、 大型PTA生产过程建模、控制与优化
PTA是生产聚酯的重要原料,其发展直接影响到国家的经济基础和综合国力。我国现有PTA装置全部依赖国外进口,国外专利壁垒使得国内PTA生产缺乏国际竞争力。鉴此,钱锋教授采用自动化技术进一步提升现有PTA装置的生产技术水平,成功开发了对二甲苯氧化反应过程工艺机理模型与生产过程优化操作系统、对二甲苯氧化反应过程智能控制系统、PTA结晶过程智能控制系统等,并将其应用于三套不同工艺路线、不同时期引进的PTA装置,解决了PTA生产过程中建模、控制和优化的若干瓶颈问题,每年为企业创造了显著的经济效益,摆脱了我国PTA生产过程先进控制技术依赖引进的局面,推动了PTA行业的科技进步。获2005年国家科技进步奖二等奖、2004年教育部提名国家科学技术奖科技进步奖一等奖、2004年天津市科技进步奖二等奖、2004年中国石化公司科技进步奖二等奖、2004年河南省科技进步奖二等奖等科技奖励。
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