课题组组长：肖炘

课题组简介：

工业智能优化课题组是面向前沿，响应科技自立自强、为建设科技强国、实现国家碳达峰、碳中和承诺专门设立的课题组。

工业智能优化课题组聚焦碳中和智能化产业创新关键科技问题，以发展原创、高效、实用的全局优化智能制造方法，服务国家重大工业需求；培养具有杰出领导力、卓越创新能力，可为碳达峰、碳中和提供务实解决方案的优秀人才。

工业智能优化课题组以全局优化智能制造为主，开展生产计划优化、工艺优化、能源优化和控制优化等方面研究，以促进碳减排服务过程工业资源能源高效利用。

成员组成：

课题组现有在职固定研究人员6人（其中研究员1人，副研究员2人，助理研究员1人，助理工程师2人），项目聘任人员1人。

研究员：肖炘；

特聘资深研究员：李佐虎；

副研究员：曾玉娇、陆冬云；

骨干成员：聂亚玲、朱闽、张意博、陈凌霄。

重点进展：

课题组以全局优化能源系统设计为切入点，历经十余年努力和发展，面向工农业应用，在生产计划优化、工艺优化、能源优化和控制优化等方面参与或主持完成了系列重大研发任务，取得积极应用成效。

如完成全局优化杂合能源新系统设计，实现以生物质、天然气、煤炭替代石油满足全美交通燃料需求，碳减排75%；取得突破传统技术效益增长极限的千万吨级炼化一体的全局优化生产计划；获得被 ACS Press 独立于作者和出版系统选为科技新闻向全球报道的可与石油竞争的廉价生物质制油品过程设计；完成国家能源局有关能源全局优化的国家布局研究；实现北京市科委重大科技成果落地转化培育项目确定的减重50%，速比提高6倍达180:1的石油抽油机用轻量化减速器研发目标；取得中国科学院STS项目支持的农业种养结构最优用地方案；实现企业天然碱制碱四效蒸发的工艺优化等。

当前，课题组主持承担有国家重点研发计划重大项目"精细化工园区磷硫氯固废源头减量及资源化循环利用技术"，中国科学院STS区域重点项目“万吨级磷石膏深度净化分解关键技术及工程示范”，以及控制优化、生产计划调度优化、能源等公用工程全局优化等重大企业合作项目，均进展良好。

开辟了湿法磷酸生产过程全局优化研究，实现了磷石膏羟基化热解的过程建模与优化，实现稀土串级萃取生产过程混合建模及其验证，申请发明专利两项；以用地问题为对象，开展了“三生”空间系统“碳-能-水关联”的多目标全局优化综合空间规划研究；建立可综合考虑人口、GDP、能源消耗和碳排放等重大要素的双碳中短期预测模型，可为把握最大碳排放空间、探寻碳达峰、碳中和全局优化最优路径提供参考；拓展形成科技项目综合绩效多指标全局优化评价模型和方法，可用于量化评估绩效整体效果和变化趋势；建立了丁辛醇异构物塔智能优化与控制的稳动态控制优化模型和方法。至今在Energy，Chemical Engineering Science，AIChE Journal，Industrial & Engineering Chemistry Research, Science of the Total Environment，Computer Aided Chemical Engineering 以及太阳能学报，化工学报，过程工程学报等国内外本领域主流期刊发表系列论文，申请取得系列国家发明专利，应邀参加或主持了国内外本领域的系列相关学术交流。

科研成果：

代表性论文：

1. Yaling Nie, Xin Xiao*, Styliani Avraamidou, Efstratios N Pistikopoulos*. Jie Li, Yujiao Zeng, Fei Song; Jie Yu; Min Zhu, A Food-Energy-Water Nexus Approach for Land Use Optimization, Science of the Total Environment, 2019, 659, 7-19

2. Yujiao Zeng, Xin Xiao*, Jie Li*, Li Sun, C. A. Floudas, A Novel Multi-Period Mixed-Integer Linear Optimization Model for Optimal Distribution of Byproduct Gases, Steam and Power in an Iron and Steel Plant, Energy, 2018,143: 881-899.

3. Yixiao Wang , Jun He , Abubakar Yusuf , Yunshan Wang , Gang Yang , Xin Xiao*，Comprehensive kinetic model for acetylene pretreated mesoporous silica supported bimetallic Co-Ni catalyst during Fischer-Trospch synthesis，Chemical Engineering Science，2021,246,116828.

4. Jie Li, Xin Xiao*, Fani Boukouvala, Christodoulos A. Floudas*, Baoguo Zhao, Guangming Du, Xin Su, Hongwei Liu. Data-Driven Mathematical Modeling and Global Optimization Framework for Entire Petrochemical Planning Operations, AIChE Journal, 2016, 62(9), 3020-3040.

5. Jie Li, Xin Xiao, Christodoulos A. Floudas*, Integrated Gasoline Blending and Order Delivery Operations: Part I. Short-Term Scheduling and Global Optimization for Single and Multi-Period Operations, AIChE Journal, 2016, 62(6), 2043–2070.

6. 肖炘，聂亚玲，朱闽，王博永，“双碳”目标下中国经济社会中短期发展趋势预测，国家创新发展战略，创刊号，2021,10,69-79.

部分发明专利：

(1)一种稀土萃取过程实时预测模型的建立方法及预测方法和预测装置,中国发明专利，肖炘、曾玉娇、聂亚玲、朱闽、石绍渊，2021107458627

(2)一种稀土萃取过程实时优化的方法、装置及计算机可读存储介质，中国发明专利，肖炘、曾玉娇、聂亚玲、朱闽、石绍渊，2021107443551

(3)一种采用过热蒸汽分解石膏的热裂解系统装置及其热裂解方法,中国发明专利 ，王云山、杨刚、肖炘、安学斌、唐明珠、李厚力，202110220556.1

(4)一种工业副产石膏制备硅钙基料与硫酸的装置及方法,中国发明专利 ，杨刚、王云山、安学斌、肖炘、张意博，202111464373.0

(5)污染排放的检测方法、检测终端、监控系统及存储介质,中国发明专利 ，陆冬云、聂亚玲、肖炘，202111159942.0