面向國家發展自主重大裝備關鍵技術需求，針對大型PTA裝置優質增產、節能降耗和減排目標，綜合應用化學工程、過程建模與流程模擬、智能計算與優化、工業過程數據協調與校正 等多學科交叉的理論方法和技術，研究開發了PTA裝置對二甲苯（簡稱：PX）富氧氧化反應過程、粗TA加氫精制反應過程、共沸精餾溶劑脫水過程等關鍵生產單元的系列建模與優化操作技術，研發了氧化反應尾氣冷凝系統的用能優化、加氫反應器進料預熱系統與后續五級結晶器換熱網絡的節能優化技術以及PTA 聯合裝置PX 氧化反應尾氣優化利用、中低壓蒸汽優化配置、PTA裝置循環水、蒸汽換熱網絡等系統用能優化技術，為工業裝置優化運行提供實用技術和軟件。研發和實施的技術與軟件具有“智能化”功能，適應性強，多項技術和軟件屬國內首創，填補了國內空白，達到國際先進水平，更適合國內PTA 裝置優化運行的需求。 上述技術成果自200 年開始陸續在揚子石化2 套36 萬噸/年、65 萬噸/年PTA 裝置、天津石化34 萬噸/年PTA 裝置上成功應用，主要技術經濟指標達到或超過了同類裝置國際先進水平（裝置綜合能耗平均降低20%），近三年累計實現新增利稅7.79 億元，已形成11 項國家發明專利（授權7 項、申請4 項），登記5 項軟件著作權和6項專有技術。技術成果獲得2010年教育部科技進步一等獎，2007年上海市發明創造發明專利一等獎。