煉廠生產(chǎn)調(diào)度問題研究.pdf

1、生產(chǎn)調(diào)度在流程工業(yè)企業(yè)中起著承上啟下的關鍵作用，是生產(chǎn)經(jīng)營的核心，它決定了生產(chǎn)過程是否能夠順利進行，影響到企業(yè)的生產(chǎn)成本和資源的合理利用。煉油生產(chǎn)企業(yè)(以下簡稱為煉廠Refinery)是流程工業(yè)的典型代表，激烈的市場競爭促使煉廠提高利潤和減小成本的壓力越來越大。由于煉廠生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化方案能減少原油采購、運輸、加工和存儲成本，充分利用生產(chǎn)加工能力，提高資源利用效率，增加生產(chǎn)收率，滿足需求和最大化利潤，因而生產(chǎn)調(diào)度問題成為研究的熱點問題。但由

2、于煉廠生產(chǎn)調(diào)度問題具有復雜性、不確定性、非線性、多目標和多約束等特點，而成為研究的難點問題。以往的研究一般以煉廠中某一生產(chǎn)環(huán)節(jié)如罐區(qū)存儲、裝置加工、原油和成品油調(diào)合等作為調(diào)度對象，而沒有從全廠角度整體考慮調(diào)度目標，但局部生產(chǎn)優(yōu)化不等于全廠最優(yōu)，因而無法達到全局優(yōu)化。本文對煉廠調(diào)度問題的研究主要包括以下幾個方面： (1)基于供應鏈管理的思想，以市場產(chǎn)品需求為基礎，建立了以利潤最大化為調(diào)度總目標的煉廠全局調(diào)度模型，提出了分解協(xié)調(diào)的煉

3、廠調(diào)度模型策略，將煉廠整體調(diào)度模型按工藝和物料流程分解為調(diào)合調(diào)度模型、生產(chǎn)裝置調(diào)度模型和原油調(diào)度模型三個子模型，建立有效的約束條件，使生產(chǎn)調(diào)合、裝置生產(chǎn)和原油儲運三部分的調(diào)度目標之和與煉廠整體目標相同，結(jié)合啟發(fā)式方法進行簡化，運用多種數(shù)學方法進行求解，通過解決子調(diào)度問題，從而獲得全廠生產(chǎn)調(diào)度方案實現(xiàn)全局生產(chǎn)目標。 (2)由于調(diào)合調(diào)度是有約束的非線性優(yōu)化問題，用一般的方法很難得到優(yōu)化解，在建立調(diào)合調(diào)度模型的基礎上，利用粒子群優(yōu)化(

4、PSO)算法可以解決具有連續(xù)變量和離散變量非線性優(yōu)化問題的特點，提出了基于PSO求解調(diào)合調(diào)度模型的算法，得到了具有不確定性調(diào)合調(diào)度問題的優(yōu)化解，汽油調(diào)合的計算結(jié)果說明了算法求解調(diào)合調(diào)度模型能得到有效和滿意的解。 (3)煉油生產(chǎn)裝置及其相互之間的結(jié)構(gòu)復雜性，使得煉油生產(chǎn)裝置調(diào)度問題成為難題，以裝置總加工成本最小化為目標，在滿足各種約束的條件下，綜合考慮了裝置的運行及庫存，以調(diào)合調(diào)度模型得到的調(diào)合組份量為裝置生產(chǎn)目標，建立了煉油生產(chǎn)

5、裝置調(diào)度模型，為了得到優(yōu)化調(diào)度方案合理安排生產(chǎn)，使用一種基于啟發(fā)式的求解裝置調(diào)度模型的算法，仿真結(jié)果驗證了模型的有效性。 (4)對于包括油輪卸載原油、原油在碼頭和廠內(nèi)的存儲、原油從碼頭到廠內(nèi)的輸送、原油混合及到精餾裝置輸送等環(huán)節(jié)的原油調(diào)度問題，以生產(chǎn)裝置調(diào)度模型得到的混合原油進料量作為原油調(diào)度需要滿足的目標，建立了原油調(diào)度模型，提出了一種基于啟發(fā)式求解原油調(diào)度模型的算法，以降低模型求解的規(guī)模和難度，仿真結(jié)果證明了原油調(diào)度模型的有

6、效性。 (5)在成品油的運輸、存儲和銷售等過程中，由于成品油的存儲、運輸、需求和銷售相互之間存在關聯(lián)制約關系，如果沒有好的調(diào)度方案，很容易出現(xiàn)油品庫存不足或過剩、車輛調(diào)配不周等不合理狀況，會顯著增加油品的運輸、銷售成本及各種管理費用。根據(jù)成品油銷售、運輸和存儲的特點，針對以前只對油庫和加油站進行研究的不足，建立了從煉廠到油庫到加油站的成品油儲運網(wǎng)絡調(diào)度模型，使用一種啟發(fā)式與有向圖結(jié)合的求解方法，通過仿真驗證了模型的有效性。