3 炼油厂优化问题 - google code

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1、《数学模型》课程设计学校：华东交通大学课题：炼油厂的优化专业：信息与计算科学(1)班姓名：刘文清学号：20090810010121组员：刘文清、刘国涛老师：朱旭生目录一、内容摘要…………………………………………3二、提出问题…………………………………………5三、模型假设…………………………………………6四、变量说明…………………………………………6五、问题分析及模型建立……………………………7六、模型求解…………………………………………9七、参考文献…………………………………………12八、个人体会…………………………………………12一、内容摘要内容提要：本模型针对炼油厂的

2、生产和销售状况进行优化，在限制条件以内进行优化，争取实现炼油厂效益的最大化。运用线性规划建立了炼油厂生产的优化模型，再利用lindo和matlab对本规划问题进行求解，得出最优化方案，从而实现队炼油厂生产状况的最优化方案的确定。依据题目有，某炼油厂购买两种原油（C1和C2），经过蒸馏、重整、裂解和混合等4种加工过程，生成汽油和燃料油出售。其间可以通过重整，裂解生产中间产品，然后可以混合和生产润滑油出售。整个初级产品的生产过程如下图：原油石油精油残油重整汽油裂化油裂化汽油润滑油蒸馏重整裂解由初级产品生产最终产品如下图：汽油石油精重整汽油裂化汽油混合飞机燃料油裂化油残油燃料油

3、轻油裂化油重油残渣二、提出问题某炼油厂购买两种原油(C1和C2)，经过蒸馏、重整、裂解和混合等4种加工过程，生成汽油和燃料油出售。蒸馏该过程将每种原油按沸点不同分离成下列分馏物：轻石油精、中石油精、重石油精、轻油、重油和残留。轻、中和重石油精的辛烷值分别为90、80和70。一桶原油生成分馏物的桶数如下表所示：分馏物原油石油精油残渣轻中重轻重C10.10.20.20.120.20.13C20.150.250.180.080.190.12注：蒸馏过程中有少量损耗。重整石油精可直接用于混合产生各种品级的汽油，也可以再经过一种称作重整的加工过程，生成一种称为重整汽油的产品，其辛烷

4、值为115。不同的石油精每桶产生重整汽油的桶数如下表:石油精轻中重重整汽油0.60.520.45裂解轻油和重油可以直接混合生产飞机燃料和燃料油，也可以经过催化裂解，生成裂化油和裂化汽油，后者的辛烷值为105。一桶轻油经裂解生成裂化油0.68桶和裂化汽油0.28桶；一桶重油经裂解生成裂化油0.75桶和裂化汽油0.2桶。裂化油用于混合生成飞机燃料和燃料油；裂化汽油用于混合生成汽油。  残渣用于生产润滑油或混合入飞机燃料和燃料油中，一桶残渣产生0.5桶润滑油。混合汽油（发动机燃料）汽油有两种：普通汽油和特级汽油，通过将石油精、重整汽油和裂化汽油混合得到。普通汽油必须有不小于84

5、的辛烷值；特级汽油必须有不小于94的辛烷值。假设辛烷值是按体积线性地混合的，即混合物的辛烷值是各组分的辛烷值以组分的体积为权的加权平均。飞机燃料  飞机燃料的蒸发压不能超过1kg/cm2。轻油、重油、裂化油和残渣的蒸发压依次为1.0、0.6、1.5和0.05kg/cm2。同样假设蒸发压是按体积线性地混合的。燃料油  轻油、裂化油、重油和残渣按10:4:3:1的比例混合生成燃料油。关于原料供应和加工能力的限制条件有:(1)C1日供应20000桶；    (2)C2日供应30000桶；(3)日蒸馏原油最多45000桶；  (4)日重整石油精最多10000桶；(5)日裂解油最多

6、8000桶；    (6)日产润滑油必须在500桶至1000桶之间；(7)特级汽油的产量必须是普通汽油的40%。每售出一桶成品，利润数如下表所示：产品特级汽油普通汽油飞机燃料燃料油润滑油利润600元500元350元300元120元炼油厂当如何安排生产，总利润为最大？三、模型假设（1）假设油类产品销路很好，只要在限制条件范围内生产就不会存在积压的状况。（2）假设由原料加工成产品时，产品的体积是原料体积之和。（3）假设生产普通汽油和特级汽油时，只要辛烷值达到要求即可，5种原材料不需要都用到。（4）假设生产飞机燃料时，只要蒸发压达到要求即可，4种原材料不需要都用到。（5）假设炼

7、油厂购买的石油全部用于蒸馏，即买入量与蒸馏量相等。四、变量说明(单位：桶)定义以下变量：原料：设原油C1产量X1，原油C2产量为X2；石油精：轻X3重整Y3未处理W3生产特级汽油W31普通汽油W32中X4重整Y4未处理W4生产特级汽油W41普通汽油W42重X5重整Y5未处理W5生产特级汽油W51普通汽油W52油：轻X6裂解Y6未处理W6生产飞机燃油W61燃料油W62重X7裂解Y7未处理W7生产飞机燃油W71燃料油W72残渣：总X8制润滑油Y8未处理W8生产飞机燃油W81燃料油W82重整汽油：总C1生产特级汽油C11普通汽油C1