1.项目背景 化学反应器与精馏装置是石化生产过程中使用最为广泛的设备，也是最主要的耗能单元，反应器与精馏塔运行的好坏直接关系到石油化工企业的经济效益。反应与分离强化过程通常由多个单元耦合联接而成，其不仅涉及反应与分离能力的协同机制、多单元组合与系统整体运行效能的关系，而且强化过程具有强非线性、大滞后和多变量耦合特性，以及经济、环境与安全等不确定性因素的干扰，都对强化过程的平稳操作、协同调控与分级优化带来诸多的挑战。 采用反应与精馏强化技术，通过传质与传热的强化、物质流与能量流相互耦合，使强化过程具有大幅度提高反应转化率或选择性，降低生产能耗和污染物排放等优越性。然而这种集成优势只有在反应能力与分离能力动态协同作用条件下才能被充分发挥，而且强化过程具有多稳态、强非线性和多变量强耦合特性，这些都对强化过程的自动控制与优化理论提出了新的挑战。 采用传统控制模式，当系统受到干扰时，很容易引起反应与分离能力动态失调和工况发生大范围波动与偏移，造成产品质量不合格和能耗增加等控制难题。因此，在传统控制模式的基础上，探索反应与精馏强化过程的动态协同调控方法与动态优化理论，对解决集成装置的平稳操作与自动控制难题，切实提高系统运行品质，有效降低装置生产能耗和污染物排放方面具有重要意义 2.项目技术原理 南京工业大学绿色化工研究所，经过多年研究发明了不同工况反应与蒸馏集成技术，可根据不同体系的特殊要求，实现不同工况反应与精馏的最佳匹配，解决了反应与蒸馏操作条件必须一致等问题。本项目在对强化过程机理模型、经济稳态优化和动态特性分析的前期研究基础上，研究反应能力与精馏能力的动态协同调控新方法和强化过程的分级优化理论，提出反应与精馏强化过程一体化设计思想，对传统多单元生产过程具有很好的借鉴作用。项目针对反应与精馏过程自动控制系统设计与性能优化调节方面主要开展以下技术： （1）反应与精馏强化过程多变量自动控制方案的设计与性能分析 在对反应与精馏过程机理建模、经济稳态优化设计和动态特性分析基础上，采用稳态增益矩阵和奇异值分析方法，合理选择过程被控变量和操作变量配对模式，运用传统控制策略设计反应精馏强化过程多变量自动控制方案，采用ASPEN PLUS流程模拟软件和ASPEN DYNAMIC模块进行控制方案的动态模拟测试，并根据实际工艺扰动情况，通过在动态流程模拟系统上分别加入不同幅度和方向的多种扰动和改变系统设定值，评价传统控制模式闭环系统性能，在此基础上，改进自动控制方案设计，确保设计的自动控制方案在实际应用中能够维持平稳有效运行。 （2）生产负荷自动调节和优化技术原理 反应与精馏过程的生产负荷经常随着市场需求的变化进行调整，负荷的变化将可能引起系统工况的波动，产品质量下降，能耗增加等问题，甚至造成系统不稳定而被迫停机。本项目采用设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制与传统控制相融合方法，实现反应与分离能力动态协同调控；本项目在多变量基础控制系统上，在关键控制回路增加设定值智能调节模块和多变量协调预测控制模块，分别采用设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制（Error tolerant DMC）与传统控制相融合方法，实现反应能力与分离能力动态协同调控，使系统获得了良好的跟踪性能和鲁棒性。解决传统控制模式下扰动引起反应与分离动态失调，导致产品质量不合格、能耗和污染物排放增加等控制问题。在多变量协调预测控制模块设计中，对于反应器出口成分和产品质量等不可在线测量的关键变量，采用机理模型和经验模型建立产品成分软测量模型，实现对产品成分、反应转化率等不可测被控变量的在线估计。 （3）反应与精馏强化过程的系统性能优化技术 在经济稳态优化设计前期研究基础上，开展多目标多约束动态优化与多变量跟踪控制相结合的分级优化理论研究。在上层多目标多约束的动态优化设计中，是以能耗和操作成本最小为优化目标，以质量、尾气/废液排放和过程动态模型等为约束条件，采用多目标优化算法对强化过程的关键操作参数进行动态优化计算，给出工况最优调节方案。根据多目标动态优化给出的关键参数设定值最优调节方案，采用设定值多步长滚动优化给出多变量预测控制的参考轨迹，通过多变量协调预测控制和基础控制回路的跟踪调节，使系统输出快速跟踪设定值的最佳操作值，实现工况优化与平滑调节，确保系统维持高品质运行特性，从源头降低工况大范围波动和事故发生的概率。 3.关键技术路线 项目针对反应与精馏过程，融合了化学工程理论、自动控制理论、智能学习算法与计算机模拟技术，采取理论研究、模拟实验和工业应用相结合的技术路线，如下图所示。项目分别开展反应精馏过程的多变量基础控制系统设计、反应与分离能力动态协同调控新方法、强化过程分级优化理论研究，并将项目成果融合，开展不同工况反应与精馏强化过程的一体化工程设计，研制一套流程模拟综合实验平台，进行模拟验证和工程应用研究。 4.项目技术特色和创新性 （1）针对反应与精馏强化过程，在传统控制模式下扰动引起反应与分离动态失调和工况偏移，导致集成优势难以充分发挥工程问题，项目提出将设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制、多目标多约束动态优化与传统基础控制相融合的动态协同调控新方法与分级优化理论，在反应与分离动态协同作用下实现工况的优化与平滑调节，确保系统维持高品质运行特性。 （2）项目沿着学科交叉与融合方向，将化学工程理论、自动控制理论、智能学习算法与计算机模拟技术相结合，提出不同工况反应与精馏强化过程流程模拟、控制系统设计与集成优化理论相结合的一体化工程设计思想，并在常压反应与减压精馏集成的甲苯氯化反应精馏工业装置上进行工程应用研究，解决装置自动控制与平稳操作等实际控制问题，发挥强化过程高转化率/高选择性、低能耗的集成优势。

首次 实现 将水汽迁移反应与费托合成反应成功 耦合 ， 构建了水汽迁移反应活性中心 Pt-Mo 2 C/C 和费托合成反应活性中心 Ru/C 。将两种催化剂 进行简单的物理混合，通过调节两种活性中心的 结构和 比例调控各自的反应速率。 实现了在低温 200 o C 的条件下，将 CO 和水 一步 直接转化制备油品的过程 。 该过程中费托反应的活性高达 8.7 mol -CH2-  mol Ru -1  h -1 ，与在合成气（ H 2 /CO=2 ） 条件下 Ru/C 催化剂 的费托活性相当，且费托产物中 C5+ 油相产物的选择性接近 70% 。 对比双金属催化剂 RuPt-Mo 2 C/C 和物理混合催化剂的结果，发现两种活性金属 Pt 和 Ru 的结合形式在催化反应中起了十分重要的影响。当 Pt 和 Ru 形成 PtRu 合金后会同时削弱 WGS 和 FTS 两个反应的的活性，进而打破两个反应之间的动力学平衡。而当两种活性中心分别作用的时候则刚好使两个反应的动力学速率达到平衡，实现最优的 CO 和水转化制备油品的活性和选择性。

现代工业的发展使得用户对板带钢的板形质量提出越来越苛刻的要求，板形控制技术已经成为标志现代化板带热轧机、冷轧机和中厚板轧机的技术装备和自动化水平的代表性技术。北京科技大学陈先霖教授领导的项目组从“六五”至今一直在板带轧制工艺研究、板形控制技术的消化和自主创新领域进行了不懈的努力，取得了多项重要成果并投入实际应用。包括：  能够提供变接触VCL/VCR支持辊技术，自动消除辊间有害接触区，显著改善了轧机的板形控制性能，增加了弯辊调控效果，降低了轧辊消耗，延长了换辊周期。 能够提供高效变凸度HVC/LVC工作辊技术，克服CVC工作辊技术在轧制窄带钢时表现板形调节能力不足的缺陷，实现板形调节与带钢宽度和窜辊量均成线性关系，显著增加轧机的板形调节能力，解放弯辊力，为L1的板形实时控制预留空间。 能够提供非对称ASR/ATR工作辊技术，解决热连轧机组中下游机架不能兼顾板形控制和工作辊磨损控制的难题，在获取好的板形质量的同时实现自由规程轧制。同时，该技术可实现对边部板形要求较高的专用钢的稳定生产。 能够提供均压型PPT中间辊技术，消除了HC轧机辊间接触压力尖峰，解决了轧辊严重剥落损伤问题，提高了板形质量和成材率。 能够提供成套板形控制模型，包括过程控制级（L2）的板形设定控制模型和基础自动化级（L1）的弯辊力前馈控制模型、凸度反馈控制模型、平坦度反馈控制模型、板形板厚解耦控制模型和轧后冷却补偿模型等，实现连续生产过程中高精度的板形自动控制。      以上研究成果在武钢1700冷连轧、宝钢2030冷连轧、武钢1700热连轧、鞍钢1700热连轧、鞍钢2150热连轧、济钢1700热连轧、莱钢1500热连轧、日钢1580热连轧、武钢2800中板等生产线取得了长期稳定应用。 本项目适用于所有的新建和欲改造的板带轧机包括热轧机、冷轧机和中厚板轧机。同时，通过技术集成和转移，可为轧钢技术装备国产化作出较大贡献。 ◆经济效益及市场分析 经济效益主要体现在改善产品的板形质量、提高轧机的生产率和成材率、降低生产成本等方面，同时，由于价格优势，可为企业降低投资成本，节省外汇。市场竞争的压力对新建的和已有的板带轧机的板形控制能力均提出了很高的要求，板形控制技术将成为这些轧机的必备技术。

本发明公开了一种叶片进排气边磨削机器人自动化装备，包括 基台、六自由度机器人、磨削装置、变位机、三维激光测量装置和系 统控制主机，六自由度机器人安装在基台上；磨削装置用于磨削叶片 进排气边；变位机安装在基台上；三维激光测量装置安装在变位机上， 其包括三轴运动平台和三维激光测量装置；三维激光测量装置其包括 两个三维激光轮廓扫描仪；系统控制主机与六自由度机器人和三维激 光测量装置连接，用于规划磨削装置加工路径以及三维激光测量装置 的移动路径，并将路径和指令发送给六自由度机器人执行。本发明集 成了自适应磨

课题主要研究在模拟及真实口腔环境中，发展缺损牙齿和种植体表面蛋白质组装体等生物调控因子的程序化构筑和仿生矿化修复技术，并从微、介到宏观尺度探究材料生长过程中蛋白质组装体介导的生物矿化机制。该研究为原位仿生矿化方法修复牙损伤提供科学依据和理论指导；

【项目简介】本项目在循环经济理念的引导下，围绕中药资源产业化过程产生的非药用部位、深加工过程产生的不同类型废弃物及副产物等开展基础性工作与再生利用研究，先后开展了银杏、黄蜀葵、芡、丹参、菊、当归、苦豆子、桑等20余种药材的非药用部位；丹参、甘草、黄芪、银杏叶、五味子、黄精、牛膝等10余个大宗品种的配方颗粒废弃药渣；黄葵胶囊、生脉注射液、桂枝茯苓胶囊、热毒宁注射液、丹红注射液等生产过程废弃物的循环利用研究与实践。 【创新要点】项目率先提出并构建了非药用部位多途径多层次利用、固体废弃物有效处置和转化利用以及液体废弃物精细利用等三类中药资源循环利用策略与模式；围绕药材生产过程产生的非药用部位、中药制药等药材深加工过程产生的巨量固液废弃物的资源化循环利用创建了生物转化、化学转化和物理转化等适宜的方法技术体系；有效地进行了创新性实践和推广应用，形成了一批循环利用成果，包括医药中间体原料和标准物、中兽药及生物农药原料、发酵转化生物肥和饲料添加剂、多类型生物炭、复合纤维素酶、纤维板等复合板材等，有效挖掘和提升了中药资源的利用效率和价值，有力促进和提升了资源产业化深加工过程中资源性产品的品质及其原料和产品的质量标准等。 【获奖情况】获得江苏省科技进步一等奖。 【推广应用前景】创新成果在20余家药材生产加工及中药制药等深加工企业进行推广示范应用，并通过广泛的学术交流、适宜技术推广培训以及社会呼吁等途径，有利推动了行业循环利用和绿色发展理念的提升及适宜方法技术的转化应用和辐射效应，引起了全社会和行业普遍关注和高度重视，产生了积极良好的社会-经济-生态效益。为我国中药农业、中药工业生产过程推行资源的减量化、资源化和再利用，为逐步推进和实现中药资源循环经济及健康可持续发展做出了应有的贡献。 【进展情况】已获发明专利10余项，建立企业技术标准20余项。  

项目背景：板带钢控制冷却技术是现代轧钢生产过程中节约能源、控制钢材组织性能、降低生产成本提高产品竞争能力的重要环节。在中厚板和热连轧带钢领域，随着钢材品种越来越多，规格范围越来越大，对于轧后控冷装置的冷却能力和冷却均匀性功能提出了更高的需求，传统的板带钢控冷装置主要采用 U 型集管形式，由于其固有的结构特点冷却效率较低，冷却能力受限，冷却精度差，钢板和热轧卷板冷却板形控制手段欠缺，对板带材而言，热轧板带钢产品质量的稳定性和进一步提升受到很大的限制。确保热轧板带钢在高速冷却条件下的平直度，是一个关键性、瓶颈性的问题，对新一代的板带钢控制冷却装置的需求越来越迫切。关键工艺技术：板带钢控冷装置的核心设备是板带钢上下表面的冷却器，高冷速、高冷却均匀性是关键性、核心性问题。北京科技大学基于对板带钢冷却过程的换热机理及内部组织演变机理的研究，通过实验室研究与工程实践成功开发出具有自主知识产权的超密集冷却器，20mm 带钢冷速可达 50℃/S，冷却能力可达到常规 U 型集 管的 2 倍以上、冷却均匀性可控制在 10℃以内，可实现板带钢长宽厚三个方向上高速、高均匀化的冷却，因而可以得到平直度与性能极佳的板带钢产品。

针对板坯热轧生产线计划批量编制和调度难题，建立合理的计划编制模型，在考虑热轧工序订单需求、分组和排序的同时，考虑轧制工序的工艺约束以及与加热和连铸等工序的衔接，通过优化计算，获得板坯库调度计划表、加热炉调度计划表和轧制生产计划表，实现热轧生产线的优化生产组织和坯、材优化调度。

成果简介HRB335 即将退出市场， HRB400 很快成为主要的建筑用钢筋。 而在国外特别是欧洲国家已广泛采用 HRB500 钢筋， 因此加快 HRB400/500 钢筋的生产是目前的当务之急。生产 HRB400/500 钢筋的关键是低成本化。 工业生产已经表明， 采用钒氮微合金化技术是低成本生产 HRB400/500 的关键之一。 本项目以钒氮微合金化为基础， 通过优化 C:Mn:V:N 比例， 并与控制轧制相结合， 实现了 HRB400/500 生产的低成本化。