炼油厂生产计划安排

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1、炼油厂生产计划安排炼油厂最优生产计划问题炼油厂购买两种原油（原油1和原油2），这些原油经过四道工序处理：分馏、重整、裂化和调和，得到油和煤油用于销售。1、分馏分馏将每一种原油根据沸点不同分解为轻石脑油、中石脑油、重石脑油、轻油、重油和残油。轻、中、重石脑油的辛烷值分别是90、80和70，每桶原油可以产生的各种油分馏见表1。表1原油分馏得到的油分（桶/桶） 轻石脑油中石脑油重石脑油轻  油重油残油原油10.100.200.200.120.200.13原油20.150.250.180.080.190.12在分馏过程中有少量损耗。2、重整石脑油可以直接用来调合成不同等级的汽油，也可以进入重

2、整过程。重整过程产生辛烷值为115的重整汽油，不同的石脑油经过重整可以得到的重整汽油见表2。表2石脑油经过重整后提到的重整汽油（桶/桶） 轻石脑油中石脑油重石脑油重整汽油0.60.520.453、裂化轻油和重油可以直接经调合产生航空煤油，也可以经过催化裂化过程而产生裂化油和裂化汽油，裂化汽油的辛烷值为105，轻油和重油裂化产生的产品见表3。表3轻油重油裂化产生的产品（桶/桶） 裂化油裂化汽油轻油0.680.28重油0.750.20裂化油可以用于调合成煤油和航空煤油，裂化汽油可用于调合或汽油。残油可以用来生产润滑油或者用于调合成航空煤油或煤油，一桶残油可以产生5.5桶润滑油。4、调合(

3、1)汽油(发动机燃料)有两种类型的汽油，普通汽油和高级汽油,这两种汽油都可以用石脑油、重整汽油和裂化汽油调合得到。普通汽油的辛烷值必须不低于84，而高级汽油的辛烷值必须不低于94，我们假定，调合成的汽油的辛烷值与各成份的辛烷值及含量成线性关系。(2)航空煤油航空煤油可以用轻油、重油、裂化油和残油调合而成。航空煤油的蒸汽压必须不超过每平方厘米1公斤，而轻油、重油、裂化油和残油的蒸汽压见表4。表4各种油品的蒸汽压（公斤／平方厘米） 轻油重油裂化油残油蒸汽压1.00.61.50.05可以认为，航空煤油的蒸汽压与各成份的蒸汽压及含量成线性关系。(3)煤油煤油由轻油、裂化油、重油和残油按10:

4、4:3:1调合而成。各种油品的数量及处理能力：(A)每天原油1的可供应量为20,000桶；(B)每天原油2的可供应量为30,000桶；(C)每天最多可分馏45,000桶原油；(D)每天最多可重整10,000桶石脑油；(E)每天最多可裂化处理8,000桶；(F)每天生产的润滑油必须在500桶到1,000桶之间；(G)高级汽油的产量必须是普通汽油产量的40％。各种产品的利润见表5所示。表5 各种最终产品的利润（元／桶） 高级汽油普通汽油航空煤油煤  油润滑油利润700600400350150该炼油厂的工艺流程图下图所示。原油2原油1问题:应如何制定炼油厂的生产计划，以得到最大利润。一、问

5、题分析该炼油厂的最终生产产品是普通汽油、特级汽油、飞机燃料、燃料油、润滑油这5种成品油，用的最初原料是原油和原油，中间产品有重整汽油、裂化油、裂化汽油。由于各种成品油利润不同，所以这5种产品各生产数量，相互间的生产比例都会影响到总利润。现在，本题的目标是求出这5种成品油各生产多少时获得总利润最大。为了求出5种成品油各生产多少时获得总利润最大，总的求解思路如下：首先，求出总利润与5种成品油各生产数量的函数关系；第二，找出生产这5种成品油所需原材料，以及各原材料在生产时的使用比例；第三，由于炼油厂的生产实际能力有限，以及市场需求的原因，该炼油厂的原料油、中间产品和最终成品油的生产数量是受

6、到约束的，所以要找出这些约束条件；第四，根据目标方程和约束条件，编程实现求解，得到最大总利润。二、模型建立与求解1.模型的建立：（1）变量设置用z1，z2，代表原油1和原油2的输入量，x1，x2，x3分别为由蒸馏后得到的轻、中、重石脑油的数量，xi1，xi2为i种石脑油用于高档和普通发动机油混合的数量，xi3为i种石脑油输入重整装置的量（i=1,2,3）。x4为由重整装置得到的重整汽油量，x41，x42为分别用于高档和普通发动机油混合的数量。轻油（x6）和重油（x7）有一部分输入裂解装置，一部分直接输入煤油、燃料油的混合装置。由蒸馏装置得到的渣油（x9）一部分输入渣油处理装置。提炼得

7、润滑油；一部分输入煤油、燃料油混合装置。该炼油最终产品为y1，y2，……，y5。（1）目标函数Maxz=700y1+600y2+400y3+350y4+150y5(3)约束条件①各装置投入产出关系如蒸馏装置有x1=0.7z1+0.15z2，x2=0.2z1+0.25z2，x3=0.2z1+0.18z2，x7=0.12z1+0.08z2，x8=0.2z1+0.19z2，x9=0.13z1+0.12z2又x1=x11+x12+x13，x2=x21+x22+x2