原油直接催化裂解UPC工艺过程模拟与反应参数多目标优化

原油直接催化裂解技术可以实现从原油到三烯(乙烯、丙烯、丁烯)、三苯(苯、甲苯、二甲苯)的一步跨越,对我国炼化行业的转型升级具有重要意义。以全馏分石蜡基中原原油(159~780℃)为原料,采用混合馏分结构与分子组成集总建模策略,对原油直接催化裂解制烯烃(UPC)反应过程进行建模与工艺参数校准,并基于工业试验数据验证了其准确性。以多产烯烃、控制焦炭生成为目的,利用NSGA-Ⅲ多目标优化算法对模型进行了优化,得到优化后的操作参数。采用优化后的操作参数,即在第一段预热闪蒸温度为194.32℃、第二段预热闪蒸温度为228.16℃、第一段提升管反应器出口温度为615.73℃、第二段提升管反应器出口温度为622.59℃的条件下,UPC工艺得到的乙烯和丙烯收率之和为53.367%,焦炭收率为8.311%。此外,由于现行税费体系燃料型工艺路线税收贡献明显高于化工型工艺路线,UPC工艺参数优化后,烯烃收率大幅度提升,燃料油收率大幅度下降,原油生产总值降低44.30元t。

多级孔ZSM-5分子筛中油酸甲酯催化裂解吸附和扩散行为模拟研究

多级孔ZSM-5分子筛具有丰富的孔道结构,其独特的微-介复合孔道结构可显著促进油酸甲酯(OAME)等大分子反应的发生,但其在分子层面上的促进机制及构-效关系仍不明晰。本工作采用Monte Carlo模拟(MC)结合分子动力学(MD)方法,研究了OAME催化裂解反应中反应物和5种产物分子(丙烯、丁烯、苯、甲苯和二甲苯)在多级孔分子筛上的吸附和扩散行为。通过分析吸附等温线、吸附密度图和反应物种的扩散系数,发现升温不利于OAME的吸附,从而抑制了反应的发生,这与实验结果一致。同时,直孔道和多级孔道这两种吸附位点在催化裂解反应中起到的作用截然不同:直孔道提供芳构化反应活性中心,而多级孔道则主要促进BTX主产物分子的传质扩散。这种多孔道的协同催化作用使得多级孔分子筛相较于微孔分子筛展现出优异的催化性能。此外,发现多级孔ZSM-5分子筛能提高芳烃收率的主要原因是其能够加速BTX向介孔的快速扩散。以上模拟结果不仅有助于从微观角度优化脂肪酸酯催化裂解反应的实验条件,同时也丰富了对多级孔分子筛能多产芳烃微观机制的理解。

乳腺浸润性导管癌超声及超声造影征象与B7-H4表达的相关性

目的分析浸润性导管癌(IDC)超声及超声造影特征与B7同源体4(B7-H4)表达的相关性。方法回顾性分析2015年1月~2021年1月在新疆医科大学第一附属医院乳腺外科收治的136例乳腺病变女性患者,手术切除后标本经病理证实为IDC,将病理标本切片并采用免疫组化检测乳腺癌细胞的细胞膜和胞浆中B7-H4表达情况,所有患者术前均行乳腺二维超声检查及超声造影检查并记录病灶超声及超声造影特征,分析IDC超声及超声造影特征与B7-H4表达水平的相关性。结果136例患者免疫组化检测B7-H4在乳腺癌细胞的细胞膜和胞浆中均有表达。因抗原修复时温度过高或其他原因导致组织脱片2张,剩余134张切片中,阴性表达6张,阳性表达128张,其中高表达85张,低表达43张。不同的B7-H4表达分组中,B7-H4出现高表达时,IDC二维超声易出现纵横比>1、形态不规则、周围组织回声中断,后方回声衰减,淋巴结转移等特征(P<0.05);IDC超声造影易出现增强后病灶内部充盈缺损及增强后病灶周边汇聚征的特征(P<0.05)。二维IDC中肿块形态、纵横比、后方声衰减及周围组织回声等二维超声特征与B7-H4的高表达呈正相关(r=0.188、0.240、0.185、0.344,P<0.05)。结论IDC超声及超声造影表现与B7-H4的表达具有一定相关性,IDC超声及超声造影特征可以预测其分子标志物B7-H4的表达,进而可能为乳腺癌B7-H4靶向治疗效果评估提供可靠的影像学参考依据。

填装材料CT图像中脱粘缺陷识别与深度测量

脱粘缺陷是影响填装材料物理安全性能的重要指标,计算机层析成像(CT)是进行脱粘缺陷检测的有效方法。但填装材料脱粘缺陷紧贴外轮廓、面积小,对比度低,分割时易受其他信息干扰,传统活动轮廓模型难以适用。本研究提出了一种基于SoftMax和正则项的Chan-Vese (SRCV)模型用于填装材料脱粘缺陷分割,系统比较了SRCV模型与多种活动轮廓模型对脱粘缺陷分割效果的差异,利用不同图片分割效果揭示了SRCV模型的抗干扰能力和兼顾全局与局部信息的能力,利用分割曲线的欧氏距离实现脱粘深度测量。研究结果表明,SRCV模型对填装材料脱粘缺陷分割更贴近脱粘边缘,分割曲线更光滑,准确度达99.56%,Dice系数为99.82%,脱粘深度误差不超过6%,特别适用于有大量干扰信息的微小脱粘缺陷的分割,较其他活动轮廓模型具有明显的优势。

基于成果导向教育理念的艺术类史论课程教学改革实践——以“世界建筑与环境设计发展史”课程为例

基于成果导向教育理念,从制定教学改革目标、进行教学活动设计、制定多元化课程考核方式和构建课程评价体系等方面入手,探讨艺术类史论课程“世界建筑与环境设计发展史”的教学改革实践及其成效。结果表明:该课程教学改革实践效果良好,课程目标达成度较高,学生学业成绩优良,学习能力得到有效提升;同时教师教学质量显著提高,课程建设和教学团队建设成果丰硕,为后期课程教学持续性改进提供了思路。

乳腺导管内乳头状瘤的超声造影特征及定量参数分析

目的 通过对比乳腺导管内乳头状瘤与纤维腺瘤、浸润性导管癌超声造影的不同特征,探讨超声造影对乳腺导管内乳头状瘤的诊断价值。方法 选取自2020年1月至2021年11月新疆医科大学第一附属医院经病理证实为乳腺导管内乳头状瘤患者22例,及同期病理证实为纤维腺瘤患者32例、浸润性导管癌患者31例,回顾分析3组病例超声造影的定性及定量指标特征。结果 (1)超声造影定性分析结果:导管内乳头状瘤组超声造影后快速向心性高增强,增强后范围扩大比率高于纤维腺瘤组(P<0.05);导管内乳头状瘤组超声造影后内部充盈缺损,增强后范围扩大,周边汇聚征,向心性增强比率(9.1%、27.3%、4.5%、54.5%)均低于浸润性导管癌组(48.4%、90.3%、48.4%、87.1%),造影剂分布较浸润性导管癌组更均匀,差异具有统计学意义(P<0.05)。(2)超声造影定量参数分析结果:导管内乳头状瘤组的上升支斜率(K)及梯度(Grad)均小于浸润性导管癌组,峰值强度(A)高于纤维腺瘤组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论 乳腺导管内乳头状瘤具有较好的超声造影特征,超声造影对提高导管内乳头状瘤的诊断提供了更多有价值证据。

面层强化型发泡陶瓷板平面外受力性能试验研究

研发了一种面层强化型发泡陶瓷板,它由发泡陶瓷板复合高性能砂浆面层而成。进行了9个不同设计参数的发泡陶瓷板及面层强化型发泡陶瓷板平面外受力性能试验,设计参数包括:发泡陶瓷板是否嵌入钢筋网;钢筋网分布间距以及嵌入深度;发泡陶瓷板是否复合高性能砂浆面层;复合高性能砂浆面层是单面复合还是双面复合。试件宽1200 mm、厚80 mm,施加垂直于板面的集中荷载,力作用方向通过试件形心。对比分析了各试件的破坏特征、承载力、刚度、应变。结果表明:内嵌钢筋网可克服发泡陶瓷板脆性破坏,发泡陶瓷板开槽并嵌入钢筋网后采用灌浆料粘结可保证钢筋网与发泡陶瓷板共同工作;与普通发泡陶瓷板相比,面层强化型发泡陶瓷板的承载力、刚度和变形能力显著提升。提出了面层强化型发泡陶瓷板平面外承载力简化计算公式,并进行了有限元模拟,计算及模拟结果与实测符合较好。

化工热力学课程创新性教学探索

化工热力学是化工等专业重要的核心必修课程,在“宽领域、厚基础、强能力、高素质”的高校培养目标指引下,化工热力学课程组顺应当代教学改革的发展方向,在教学内容、课程体系、教学手段等方面进行了创新性探索,提高了课程教学质量,增强了学生理论联系实际的能力,促进了高素质化学工程与工艺专业人才的培养。

基于MRI与优化3D-ResNet18的鼻咽癌复发预测模型

鼻咽癌的治疗后复发是导致治疗失败的重要原因,同时也对患者的生活质量、治愈率甚至生存率产生严重的不利影响。因此,实现鼻咽癌复发情况的有效预测对患者的预后具有积极作用。磁共振成像(MRI)具有软组织高分辨率功能,是鼻咽癌的首选检查手段。鼻咽癌在MRI中的影像表现存在较大差异,病变组织灰度不均匀且界限模糊,基于MRI的鼻咽癌病灶手工标注的难度大、成本高、准确性存在局限;而自动分割准确率也欠佳,导致依靠鼻咽癌病灶精确分割的浅层影像特征提取和计算精度较低,以致基于影像组学特征工程和传统机器学习方法的鼻咽癌复发预测模型性能不佳。对此,本研究提出一种基于MRI和Nesterov加速梯度优化3D-ResNet18的鼻咽癌复发预测模型。通过距离正则化水平集和均衡化增强的鼻咽癌MRI病灶自动检测,自动获取去冗余的增强影像数据,基于Nesterov加速梯度算法优化的改进3D-ResNet18网络模型,提取鼻咽癌深度特征并实现复发预测,为病人的治疗方案提供指导。研究在140例鼻咽癌患者的MRI影像上展开并完成模型训练与交叉验证分析。改进模型的敏感性、特异性和准确率分别为80.0%、64.6%和72.3%,AUC值为0.75,同条件下分别对比3D-ResNet10模型和Momentum优化方法的配对t检验P值分别为0.040和0.006,所改进模型具有显著优势。基于MRI和优化3D-ResNet18的鼻咽癌复发预测模型可实现鼻咽癌复发的有效预测。

NaX分子筛吸附天然气中酸性气的分子模拟

采用巨正则蒙特卡罗方法和分子动力学方法,研究了不同温度、压力条件下天然气的3种主要组分CH_(4),CO_(2),H_(2)S分子在NaX分子筛中的吸附扩散行为,获得了吸附等温线、吸附能量曲线、概率密度分布以及径向分布函数等。单组分吸附模拟结果表明,NaX分子筛对3种分子的饱和吸附量由大到小的顺序为H_(2)S>CO_(2)>CH_(4)。混合组分吸附模拟结果表明:H_(2)S的吸附强度最大,CO_(2)次之,二者的吸附强度均远大于CH_(4)的吸附强度;H_(2)S和CO_(2)分子主要分布在超笼中,CH_(4)主要分布于β笼中;3种分子在孔道中的扩散阻力由大到小的顺序为CO_(2)>H_(2)S>CH_(4)。径向分布函数分析结果表明:相比于C原子,CO_(2)中的O原子与分子筛中的活性位点(Na^(+))有更强的相互作用;H_(2)S中的S原子更容易与孔道中的Na^(+)接触并相互作用,但空间位阻较小;CH_(4)则由于是正四面体结构而不易与孔道中的活性位点相互作用。

型钢再生混凝土梁受弯性能足尺试验

钢-再生混凝土组合梁的受力性能足尺试验研究工作目前尚少。为此,进行了6个型钢再生混凝土梁足尺试件受弯性能试验,各试件尺寸、配筋、内置型钢一致,梁长3300mm、净跨3000mm,梁截面高300mm、宽200mm,梁截面内置H型钢的型号为HN200×100×5.5×8。各试件均采用再生粗骨料混凝土,再生粗骨料取代率分为0%、50%、100%,混凝土设计强度等级分为C30、C60。采用三分点加载的方式,试验分析了各试件的承载力、变形及耗能能力,以及设计参数对试件抗弯性能的影响。结果表明:在加载过程中梁内型钢与再生混凝土共同工作性能良好;合理采用再生粗骨料取代率情况下,型钢再生混凝土梁受弯性能和破坏形态与型钢普通混凝土梁接近;提高再生混凝土强度可以显著提高型钢再生混凝土梁的承载力、变形能力和耗能能力。

我国海洋油气装备发展战略研究

海洋油气装备是开发海洋油气、建设海洋强国的国之重器,近年来中国的海洋油气装备取得了一系列突破,正在实现面向超深水的跨越,但仍然存在一定的不足。本文全面分析和总结了海洋油气勘探装备、钻井装备、施工装备、生产装备的全球发展现状和国内发展水平,分析了我国海洋油气装备领域的发展差距,并提出了各个领域未来的重点发展方向。研究提出了我国海洋油气装备未来的发展目标,并提出了无人化、智能化、标准化发展实现常规海洋装备产业的升级;超前部署3000米级超深水油气田开发技术和装备体系,制定关键核心装备清单,加快核心装备的突破;加快水下生产装备的国产化应用;加快实现浮式液化天然气设施(FLNG)的突破,打造大国重器;加强海洋装备测试及认证体系建设,助力“首台套”装备的应用;探索海洋油气装备与海上新能源融合发展等战略建议,以期为我国未来的海洋油气装备发展战略提供参考。

一种拖拉机湿式离合器预控制及离合器自动标定策略研究

以拖拉机湿式离合器为研究对象,介绍一种湿式离合器预控制方法;在预控制阶段通过离合器快速充油实现离合器油缸空行程的快速消除,并给与固定结合点压力使离合器油缸克服回位弹簧的弹力;设计一种湿式离合器充油时间和结合点压力自动标定程序,实现对每个离合器预控制阶段充油时间和结合点压力的精准控制;最后,设计的控制方法及自动标定策略在东方红某动力换挡机型上进行了整车验证。

一种天然气发动机控制器的空气系统模块的计算与控制模型设计

以天然气为燃料的发动机在某些领域被广泛使用。基于此,开发了天然气发动机的控制系统,在控制系统应用层软件中,进气量与充气效率的计算与是重要的一环。本文以物理模型为基础,以进气压力传感器的信号为输入,研究设计了天然气发动机控制系统的充气效率与进气量计算模块。

近钻头旋扭冲击器结构设计与试验

PDC钻头在深井高硬度、研磨性较强的地层钻进时会出现蹩钻、跳钻现象,从而导致钻头机械钻速低、进尺少、经济效益差等问题。为提高钻头机械钻速,克服深井高硬地层普遍存在的粘滑现象,开展了近钻头旋扭冲击器设计研究工作。结合流体力学对工具进行结构优化设计,通过建立三维模型,运用模拟软件对工具结构流场进行有限元仿真分析,确定了工具结构参数。试制样机开展室内及现场的性能测试,样机各项功能正常,达到设计指标,满足现场应用要求。可为后期现场应用及工具的进一步优化改进提供借鉴。

融合多源信息的人民币汇率预测

通过有效融合与汇率相关的互联网搜索信息和宏观经济信息,提出一个新的汇率预测方法.一方面,根据信息丰富的互联网大数据,将选取的百度指数关键词信息合成能反映投资者关注度的百度综合搜索指数,再利用核主成分(KPCA)方法对宏观经济变量的信息进行提取,合成宏观综合影响指数,最后构建基于多源信息融合的汇率预测模型;另一方面,分别采用BP、KELM和SVM模型进行预测.为减小预测误差,对神经网络连接权重和阈值使用灰狼优化算法(GWO)进行了优化.通过对美元兑人民币汇率进行实证发现,融合多源数据信息之后,使用GWO-BP预测模型能获得更好的预测性能.

表面选区强化对钢轨波磨处轮轨滚动接触行为的影响

层流等离子体表面强化技术可大幅提高钢轨表面的硬度和耐磨性。为了揭示强化处理对轮轨滚动接触行为的影响,建立同时考虑钢轨表面选区强化和短波波磨的三维轮轨瞬态滚动接触有限元模型,数值计算了车轮高速滚过一个波磨周期的轮轨力、接触斑黏滑分布和残余应力应变。对比发现:表面选区强化对轮轨力和接触斑黏滑分布的影响较小,不影响钢轨承载性能;对钢轨表面残余应力应变分布的影响明显,残余应力主要集中在屈服强度较高的强化斑内而残余应变主要集中在韧性较好的基体材料上,表面选区强化有效结合了强化斑和基体材料的力学性能,形成了一种强韧的良好匹配。结果可为现场生产服务提供一定的理论指导和应用参考。

智能配电变压器发展趋势分析

智能配电变压器是智能电网快速发展背景下构建新一代配电网的关键部件。结合新能源分布式电源、交直流混联配电网的发展趋势,文中分析了智能配电变压器的主要功能,指出实现智能配电变压器的关键在于利用电力电子技术使配电变压器具备丰富的控制功能。在此基础上,分析指出电力电子变压器(PET)与混合式配电变压器(HDT)是智能配电变压器的两类可选方案。对PET与HDT的工作原理进行说明,列出基于PET,HDT及扩展型HDT的智能配电变压器的几种典型应用电路,并对其特点进行定性分析。基于一种具体的配电网应用场景,从工作原理、可靠性、经济性、可控性等方面对基于PET与HDT的智能配电变压器进行对比,并定性给出当变换功率比重增大时二者各项性能的变化规律。最后分析了智能配电变压器未来的发展趋势。

原油直接催化裂解过程模拟与工艺参数优化

针对国内成品油过剩、基本化工原料匮乏的现状,采用原油直接催化裂解工艺最大化利用原油资源,提高基本化工原料收率。先采用Aspen HYSYS软件对原油直接催化裂解(COCC)工艺进行稳态模拟,再以原油预热温度、提升管出口温度、关键产物回炼比为优化变量,对COCC过程模型的工艺参数进行了优化,得到了COCC工艺的最佳工艺操作参数。模拟结果表明,采用优化后的工艺参数,乙烯和丙烯收率分别为11.46%和19.65%。以布伦特原油价格60 USD/bbl(1 bbl=159 L)及其对应的产品价格为基准,对优化后的COCC工艺进行经济效益分析,COCC加工大庆原油的成本为3285 CNY/t,净利润为885 CNY/t,年税后净利润为13.28×10^(8)CNY。敏感性分析结果表明,原油价格波动对项目的年净利润影响最大,其次是关键产物乙烯和丙烯的价格波动,生产负荷和固定资产投资对装置的年净利润影响较小。

高速铁路无缝钢轨断缝瞬态冲击行为分析

无缝线路钢轨焊缝及其热影响区在温度力作用下可能发生钢轨折断形成断缝.为了研究钢轨折断对列车运营安全的影响,对轮轨接触受力特性及其材料高频动态响应进行了分析.首先,建立了ANSYS/LSDYNA三维轮轨瞬态滚动接触有限元模型;然后,根据不同速度轮轨力时域响应规律,选择了合适的模型计算工况,并且通过计算轮轨接触受力特性和材料高频动态响应,分析了车轮跨越断缝的安全问题;最后,通过小波变换获取了车轮跨越断缝时轮轨力的频域分布.结果表明:断缝处轮轨高频冲击力峰值随断缝长度变化先减小后增大,转折点处断缝长度与行车速度负相关;车轮通过断缝时,钢轨最大剪切应力超过材料破坏极限,易导致钢轨材料脆断;轮轨力时频图中存在两个特殊频率成分,分别对应高频冲击荷载(1500 Hz左右)及二次冲击荷载(450 Hz左右),断缝长度对轮轨力频域分布影响较小.