refinery scheduling of crude oil unloading, storage and processing

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1、常州大学本科生毕业设计外文翻译炼油厂通过使用模型预测控制策略来调度原油的卸载、储存和加工UurYzgeAhmetPalazoglu来自美国加州大学戴维斯分校化学工程学和材料科学系；JoseA.Romagnoli来自美国路易斯安那州立大学巴吞鲁日分校化学工程学系。__________________________________________________________________________文章信息文章历史：接收于2009年8月20日；修订于2009年9月24日；确定于2010年7月1日；网上可以在2010年1月22日查到。____________

2、______________________________________________________________关键词：调度；炼油厂；原油；滚动时域；模型预测控制__________________________________________________________________________摘要：模型预测控制（MPC）策略是确定炼油厂短期调度问题的最佳控制决策。在调度期间，对于在调度过程中发生扰乱情况或新的计划要实施的情况，滚动时域策略允许控制决策进行有效地更新，以保持最佳运行状态。此外，在给定的时间内，这个策略利用在滚动时域期间获得

3、的关于系统干扰预报的信息来获取控制决策。为了说明模型预测控制策略的工作情况，特别是对于不同滚动时域长的工作情况，本文举了三个不同案例，研究了炼油厂在使用模型预测控制的策略来解决其调度问题的工作情况。此炼油厂包含了油轮、储油罐、调和罐和原油精馏装置。文中构建了关于干扰混合原油需量的几种情况，它们用来说明该策略的工作情况。__________________________________________________________________________2010年出版爱思唯尔Ltd拥有所有权利。第25页共25页常州大学本科生毕业设计外文翻译1.介绍在过去

4、的25年里，对于过程工业，有关规划和调度策略的研究已经有了显著的进步！在所有的相关约束条件下，一方面，规划用于提高产量，创造收入、销售额及根据关于消费者和市场行情信息来确定产品的库存大小。在另一方面，规划不断分配资源到工厂的生产流水线，它的进度由工艺规划步骤指导。调度的目标是确定最恰当的时间，使每个操作按照生产进程和共享资源容量的限制完成。调度和规划程序在生产、分配或供应链管理和战略规划有着很牢固的关系。一般来说，对于石化工业，现有的规划和调度模型或策略发展非常的迅速。大量的基于线性规划模型的计算工具，可以用来生成生产规划。如霍尼韦尔公司炼油厂的石化建模系统(RP

5、MS)、阿斯科技有限公司的流程工业建模系统(PIMS)。为解决调度问题，就要使用各种数学方法，如线性规划(LP)、混合整数规划(MIP)、混合整数线性规划(MILP)、混合整数非线性规划(求解)，混合整数二次约束规划(MIQCP)。在本文中，炼油厂在短时间内原油的卸载、储存和加工阶段中就考虑到使用调度模型或策略来的解决其调度问题。这个问题包括原油从油轮卸载到储油罐中，把原油从储油罐转送到调和罐进行调和，把混合原油从调和罐转送到原油蒸馏装置(CDUs)进行加工。炼油厂由码头、输油管线、大量混合原油储油罐、原油精馏装置、真空蒸馏装置(VDUs)、调和器和大量的储油罐去

6、储存混合原油和成品油。在一个典型的炼油厂系统中，原油是用油轮直接从海外运输到油码头，然后原油通过输油管网输送到炼油厂。原油储存于油罐中，这些油罐可以储存几十万立方米原油，然后油被输送到原油精馏装置或原油真空精馏馏装置中，既而炼制成不同的成品油。这些成品油被运送到配送中心，然后通过输油管线、油罐车或铁路油罐车输送到消费者手中。解决炼油厂调度问题的传统方法是通过一个离散最优化公式来解决，它把调度时域分为若干个相等的时间间隔，其中，二进制变量用来指示在某个时间间隔内控制动作是开始或终止的变量。在1996年，Lee,Pinto,Grossmann,和Park提出了一个关于

7、解决炼油厂生产管理问题的模型，该模型是由两种类型油罐和一个原油蒸馏装置组成。该模型的目标函数是混合整数线性规划模型，它是用来减少运营费用的。运营费用包括卸油费用，油轮海上等待费用，库存费用和原油的加工转换费用。在2000年Pinto,Joly,Moro和在2002年Joly,Moro,Pinto也细致地研究了炼油厂的运营问题。这些研究主要聚焦于炼油厂在规划和调度方面的问题，他们研究的炼油厂内只有一种类型的储罐，这种储罐用于储存和调和原油。在2008年，对于原油的运营问题，Wu,Zhou,Chu考虑到了使用函数模型来解决炼油厂的短期调度问题。他们从生产规划中得到一个

8、目标精炼流