裂解工艺实训装置 （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）系统功能及训练目标 1．工艺培训： 工艺选用石油催化裂化工艺，原料为加氢重油，温度180℃，直接送入原料油缓冲罐（V2202），然后用提升管进料泵（P2201A/B）抽出，与油浆换热（E2201A/B）升温至～200℃后，与回炼油混合，进入到提升管底部进料喷嘴。原料油与雾化蒸汽在原料喷嘴混合后，经过进料喷嘴（12组，分为两排，每排6个）喷出与第二再生器来的高温再生催化剂（690～700℃）接触后，立即在提升管第一反应区内汽化，在较高的反应温度和较大剂油比的条件下，裂解成轻质产品（干气、液化气、汽油、轻柴油），并生成油浆及焦炭。 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。 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； 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。

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精对苯二甲酸（PTA）主要用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）树脂和聚酯纤维。目前，国内PTA年产能已达千万吨，但总体来说单耗物耗较高。随着国内PTA市场的竞争越来越激烈，工艺优化和生产改造的技术瓶颈就会凸现。粗对苯二甲酸（TA）加氢精制反应过程是将TA中的4-CBA等杂质还原、其它有色杂质进行分解的过程，它直接关系到PTA产品的质量和产量，是PTA生产的核心过程之一。本项目综合应用化工过程建模技术、计算机应用技术、智能信息处理技术及最优化技术等，进行TA加氢精制反应过程操作条件的优化。通过实验室小试研究，确立TA加氢反应的动力学模型；根据生产装置的实际运行数据和历史数据，通过模型修正方法，建立了能反映工业装置生产实际的TA加氢精制反应过程工艺机理数学模型，并在此基础上实现流程模拟；在此模型基础上，能够系统地分析各工艺操作参数对反应过程和反应产物的影响，并可根据PTA生产过程的具体要求（如质量、原料和产品市场价格及能耗 等），采用优化方法确定加氢精制过程操作条件的最优值，以辅助操作人员对装置生产状况进行调节，实现在保证产品质量合格的同时，降低能耗和物耗，提高装置的运行效率、平稳度，发挥生产装置的内在潜力，提高国内PTA产品质量和价格的竞争力。 该项成果具有国际先进性，可直接推广应用到国内其他PTA装置。此外，该成果中的建模技术、优化技术等亦可以推广应用到其他石油化工生产过程中，采用自动化技术提升传统产业生产技术水平，推动我国石化工业科技进步，为信息化带动工业化，实现社会生产力的跨越式发展，提供强有力的示范作用。

本项目成果是由北京科技大学与石家庄钢铁有限责任公司（以下简称石钢）于2005年9月合作开展“炼钢－轧钢过程重点合同物流优化研究”课题的基础上、在2007年教育部“新世纪优秀人才支持计划”项目—汽车用特殊钢制造流程的集成优化与协调控制研究（NCET-07-0067）项目的支持下，运用冶金流程工程学基础理论，结合炼钢厂运行优化控制技术从钢铁制造工艺、技术、管理、控制等多角度对石钢炼钢－连铸－轧钢复杂制造流程的运行、优化与控制开展系统性的研究工作，对实际生产排程过程进行抽象与描述，并生成排产规则库，优化特殊钢生产排程，形成特殊钢厂炼钢－连铸－轧钢系统运行控制与优化技术： 1）炼钢－轧钢过程系统的运行原则与调控策略；2）炼钢－轧钢过程系统的时间、温度解析与优化；3）工序生产能力的确定；4）生产模式的优化；5）流程温度制度的优化；6）生产过程组织与生产控制；7）钢包转运的解析与优化；8）中间包转运的解析与优化；9）生产排程与中间坯库的库存管控系统。 根据“炉机对应”、“铸轧对应”、“能耗最小”、“拉速决定流量”、“连铸连轧”等原则，在对特殊钢厂炼钢—轧钢工序作业时间、温度、工序间流量等环节的调控策略的基础上，从时间、温度及物质量3个基本参数出发，对特殊钢厂炼钢－连铸－轧钢流程的运行过程进行研究，掌握特殊钢厂炼钢－轧钢过程系统的物质流运行规律，通过进行炼钢－连铸－轧钢工序关系的协调优化，实现转炉、连铸机与轧机的协同运行。通过对钢包运行、铸坯运转进行解析，确定合理的钢包个数和连铸坯热送热装的管控策略。 针对特殊钢厂多品种、小批量的生产特点，对石钢现有生产流程进行规则抽象和描述，指出了现有生产计划中存在的问题，并提出了解决办法。建立了棒线材产线适用的炼钢炉次计划模型、连铸浇次计划（包括异钢种混浇）模型、轧制生产计划模型和半成品库的管控模型，对石钢生产排程系统进行了总体设计和总体业务流描述，对生产排程系统进行了技术架构并用Microsoft Visual Studio 2005 + SQL Server 2000进行了实现，为炼钢－连铸－轧钢的优化排程及库存优化管理提出系统解决方案。根据以上研究内容形成的教育部科技成果（鉴字[教 CW2009]第 022 号）具有我国完全自主知识产权，在棒线材产线钢、铸、轧生产优化排程方面达到国内领先水平，在冶金流程工程学理论、方法与生产计划优化技术结合领域具有国际先进水平。

本发明公开了一种支持响应面估值与更新的优化流程建模方法， 包括如下步骤:使用试验设计组件获得初始设计点，将上述初始设计 点作为输入变量导入表达式组件中获取输出变量;使用响应面组件基 于上述输入变量和输出变量构造初始响应面;通过引用组件实现初始 响应面的估值计算，并计算初始响应面的最优点;将该最优点作为新 输入变量载入到表达式组件中，产生新输出变量;基于新的输入变量 和输出变量生成新响应面，实现响应面的更新;基于新响应面计算得 到新的最优点;

北科大独立开发了金属层状复合板带轧制复合成形新技术，比传统爆炸复合、热轧复合和冷轧复合技术的流程短、成本低且产品的性能优异，可广泛用于钛/钢、铜/钢、铝/钢、钢/钢、镍/钢、镁/钢、铝/铜、钛/铜、镍/铜、铝/铝、铝/钛、镁/铝等各种异种金属双层或多层复合板带的生产，产品在海洋工程、汽车交通、电力建筑、石油化工、信息能源、国防军工和日常生活等领域用途广阔。

一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 据联合国环境规划署报道，全球每年产生约5000万吨的电子废弃物，超过70%的电子废弃物产生于中国，电子废弃物的有效处理及处置已成为全球关注的热点。作为典型的电子废弃物，截止2018年，铅酸蓄电池仍占全部二次电池的55%，拥有最大市场份额。 目前，国内外广泛采用火法冶炼的废铅膏回收再生工艺，温度高达1000 oC以上，产生大量挥发性铅尘和SOx，传统火法再生铅引发的“血铅”等环境污染风险受到广泛关注。考虑到电子废弃物具有资源性和污染性的双重特性，如何实现电子废弃物的清洁回收是本领域的难点。 本技术研发了废铅酸蓄电池铅膏有机酸短流程回收方法及柠檬酸铅两段法焙烧制备新型铅粉方法，进而制备出高性能的铅炭电池，实现含铅组分的高效清洁回收。铅炭电池由于具有电容效应，有望解决传统铅酸蓄电池比能量密度低的不足。

本公司主要产品-多模态宫颈癌智能辅助筛查系统，利用人工智能和图像处理技术实现宫颈液基细胞全切片智能解析和细胞DNA定量分析，应用自然语言处理技术对细胞学TBS报告、细胞DNA定量分析报告以及电子病历报告进行知识挖掘。 一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 祝新宇 软件工程 2019.9 / 2023.6 杨志鹏 软件工程 2019.9 / 2023.6 孙宇 软件工程 2019.9 / 2023.6 吕焓 国际经济与贸易 2019.9 / 2023.6 朱莹婧 会计学 2019.9 / 2023.6 唐昆铭 软件工程 2018.9 / 2022.6 刘波 软件工程 2018.9 / 2022.6 贺雨欣 软件工程 2018.9 / 2022.6 束童 软件工程 2018.9 / 2022.6 孙东东 软件工程 2018.9 / 2022.6 黄薇 软件工程 2018.9 / 2022.6 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 史骏 软件学院 副教授 机器学习与智慧医疗 四、项目简介 本公司主要产品-多模态宫颈癌智能辅助筛查系统，利用人工智能和图像处理技术实现宫颈液基细胞全切片智能解析和细胞DNA定量分析，应用自然语言处理技术对细胞学TBS报告、细胞DNA定量分析报告以及电子病历报告进行知识挖掘，形成宫颈癌细胞学知识图谱辅助医生决策和病理科室质控，建立多模态宫颈癌智能辅助筛查系统及其辅助诊断模型，构建AI驱动的宫颈癌筛查全流程应用生态，力争减轻筛查过程中病理医生的工作强度，最大限度地提高宫颈癌筛查的质量和效率。 本公司主要出售两种产品：（1）宫颈癌数字病理云平台：用户批量上传宫颈液基细胞全切片图像至远程，云端将自动进行智能分析，本系统算法软件已在远端服务器进行部署搭建，适应了减轻病理医生阅片筛查工作强度的需求。（2）智能显微镜及其AI组件：系统实时读取显微镜下视野，实时出具分析结果，团队研发的算法已通过嵌入式开发实现了软硬件一体化服务，能够适配多种品牌的显微镜。由于宫颈癌数字病理云平台需要经过价格昂贵的扫描仪制作数字化全切片的繁琐制作过程，成本较高，该产品形式避免了过程繁琐的数字化全切片制作过程，同时成本较低，主要针对社区、乡村等基层医疗机构，有利于提高宫颈癌早筛的覆盖率。

北科大独立开发了金属层状复合板带轧制复合成形新技术，比传统爆炸复合、热轧复合和冷轧复合技术的流程短、成本低且产品的性能优异，可广泛用于钛/钢、铜/钢、铝/钢、钢/钢、镍/钢、镁/钢、铝/铜、钛/铜、镍/铜、铝/铝、铝/钛、镁/铝等各种异种金属双层或多层复合板带的生产，产品在海洋工程、汽车交通、电力建筑、石油化工、信息能源、国防军工和日常生活等领域用途广阔。

循环氢脱硫溶剂发泡，引起胺液跑损，夹带的分散相提高了循环氢的分子量，增加了循环氢压缩机的能耗，降低了氢气的纯度，缩短了催化剂的使用寿命和反应的效率。针对我国石油炼制行业原料油含硫量逐渐提高，循环氢气夹带重烃升高的趋势，提出并首先实现循环氢旋流脱烃、脱硫方法，发明预旋流脱重烃的循环氢气脱硫新工艺：采取预旋脱烃方法控制脱硫剂发泡、降低循环氢压缩机工质的分子量；采取后旋脱胺方法回收“跑损”胺液、降低胺液微粒危害。该工艺，在脱硫塔前设置了循环氢分烃设备，有效地脱出其中的液相组成，从源头上、根本上解决了循环氢带液的问题；在脱硫塔增加旋流分离器组，控制循环氢带液量，节约能源，部长环氢压缩机长周期连续稳定运转。该工艺可推广应用到炼油厂加氢裂化、催化裂化、焦化、重整以及催化裂解等装置产生的循环氢、液态烃、柴油和低分气的脱硫系统，以及含硫污水净化系统，还可以推广到由油田伴生气、天然气、水煤气合成等加工过程附产的液化气和燃料气的脱硫系统。本项目研究成果及衍生成果已申请了11件中国专利。其中，中国发明专利9件，授权中国发明专利3件和实用新型专利2件，负责编写国家标准1件（GB/TXXX-XX 液-液分离旋流器技术条件．计划编号：20079030-T-606）。目前拟再申请国家发明专利3件。