煉廠生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)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(guān)鍵作用，是生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的核心，它決定了生產(chǎn)過(guò)程是否能夠順利進(jìn)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(jiǎn)稱為煉廠Refinery)是流程工業(yè)的典型代表，激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)促使煉廠提高利潤(rùn)和減小成本的壓力越來(lái)越大。由于煉廠生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化方案能減少原油采購(gòu)、運(yùn)輸、加工和存儲(chǔ)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(rùn)，因而生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題成為研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。但由

2、于煉廠生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題具有復(fù)雜性、不確定性、非線性、多目標(biāo)和多約束等特點(diǎn)，而成為研究的難點(diǎn)問(wèn)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(chǔ)、裝置加工、原油和成品油調(diào)合等作為調(diào)度對(duì)象，而沒(méi)有從全廠角度整體考慮調(diào)度目標(biāo)，但局部生產(chǎn)優(yōu)化不等于全廠最優(yōu)，因而無(wú)法達(dá)到全局優(yōu)化。本文對(duì)煉廠調(diào)度問(wèn)題的研究主要包括以下幾個(gè)方面： (1)基于供應(yīng)鏈管理的思想，以市場(chǎng)產(chǎn)品需求為基礎(chǔ)，建立了以利潤(rùn)最大化為調(diào)度總目標(biāo)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(gè)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(chǔ)運(yùn)三部分的調(diào)度目標(biāo)之和與煉廠整體目標(biāo)相同，結(jié)合啟發(fā)式方法進(jìn)行簡(jiǎn)化，運(yùn)用多種數(shù)學(xué)方法進(jìn)行求解，通過(guò)解決子調(diào)度問(wèn)題，從而獲得全廠生產(chǎn)調(diào)度方案實(shí)現(xiàn)全局生產(chǎn)目標(biāo)。 (2)由于調(diào)合調(diào)度是有約束的非線性優(yōu)化問(wèn)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(chǔ)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(wèn)題的特點(diǎn)，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(wèn)題的優(yōu)化解，汽油調(diào)合的計(jì)算結(jié)果說(shuō)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(fù)雜性，使得煉油生產(chǎn)裝置調(diào)度問(wèn)題成為難題，以裝置總加工成本最小化為目標(biāo)，在滿足各種約束的條件下，綜合考慮了裝置的運(yùn)行及庫(kù)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(biāo)，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(yàn)證了模型的有效性。 (4)對(duì)于包括油輪卸載原油、原油在碼頭和廠內(nèi)的存儲(chǔ)、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(wèn)題，以生產(chǎn)裝置調(diào)度模型得到的混合原油進(jìn)料量作為原油調(diào)度需要滿足的目標(biāo)，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(yùn)輸、存儲(chǔ)和銷售等過(guò)程中，由于成品油的存儲(chǔ)、運(yùn)輸、需求和銷售相互之間存在關(guān)聯(lián)制約關(guān)系，如果沒(méi)有好的調(diào)度方案，很容易出現(xiàn)油品庫(kù)存不足或過(guò)剩、車輛調(diào)配不周等不合理狀況，會(huì)顯著增加油品的運(yùn)輸、銷售成本及各種管理費(fèi)用。根據(jù)成品油銷售、運(yùn)輸和存儲(chǔ)的特點(diǎn)，針對(duì)以前只對(duì)油庫(kù)和加油站進(jìn)行研究的不足，建立了從煉廠到油庫(kù)到加油站的成品油儲(chǔ)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)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(guò)仿真驗(yàn)證了模型的有效性。