运筹作业——炼油厂生产计划安排计划

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1、运筹作业__炼油厂生产计划安排计划炼油厂生产计划安排方案1问题的提出某炼油厂的工艺流程图如图1所示。图1炼油厂输入两种原油(原油1和原油2)。原油先进入蒸馏装置,每桶原汕经蒸馏后的产品份额见表1,其中轻、中、重石脑汕的辛烷值分别为90、80和70。表1轻石脑油中石脑油重石脑油轻油重油渣油原油1原汕20.10.150.20.250.20.180.120.080.20.190.130.12石脑油部分直接用于发动机油混合,部分输入重整装置,得辛烷值为115的重整汽油。1桶轻、中、重石脑油经重整后得到的重整汽油分别为0.6、0.52、0.45桶

2、。蒸馏得到的轻油和重油,一部分直接用于煤油和燃料油的混合,一部分经裂解装置得到裂解汽油和裂解油。裂解汽油的辛烷值为105。1桶轻油经裂解后得到0.28桶裂解汽油和0.68桶裂解油;1桶重油裂解后得到0.2桶裂解汽油和0.75桶裂解油。其中裂解汽油用于发动机油混合,裂解油用于煤油和燃料油的混合。渣油可直接用于煤油和燃料油的混合,或用于生产润滑油。1桶渣油经处理后可得0.5桶润滑汕。混合成的发动机油高档的辛烷值应不低于94,普通的辛烷值不低于84。混合物的辛烷值按混合前各油料辛烷值和所占比例线性加权计算。规定煤油的气压不准超过lkg/cm2

3、,而轻油、重油、裂解油和渣油的气压分别为1.0、0.6、1.5和0.05kg/cm2o而气压的计算按各混合成分的气压和比例线性加权计算。燃料油中,轻油、重油、渣油和裂解油的比例应为10:3:1:4。已知每天可供原油1为20000桶,原油2为30000桶。蒸馏装置能力每天最大为45000桶,重整装置每天最多重整10000桶石脑油,裂解装置能力每天最大为8000桶。润滑油每天产量应在500〜1000桶之间,高档发动机油产量应不低子普通2发动机油的40%。乂知最终产品的利润(元/桶)分别为:高档发动机汕700,普通发动机油600,煤油400,

4、燃料油350,润滑油150.试为该炼油厂制订一个使总盈利为最大的计划。一、问题整合炼油厂通过不冋渠道购买原油1和原油2,原油经过蒸馏、重整、裂解、调和处理,所得到的产物可直接用于销售。(1)蒸馏原汕先进入蒸馏装置,每桶原油经蒸馏后的产品及份额见表1(2)重整石脑汕部分直接用于发动机油混合,部分输入重整装置,可得辛烷值为115的重整汽油。经过重整的重整汽油见表2。(2)裂解蒸馏所得的轻汕和重汕,一部分直接用于煤油和燃料油的混合,一部分经过裂解装置,可得裂解油和裂解汽油,轻油和重汕裂解所得产品见表(3)调和发动机油,煤油,燃料油等可以利用石

5、脑油、轻油、重汕、裂解油等调和而成,而煤油的蒸汽压必须不超过lkg/cm2.。轻油,重油,裂解油、渣油及煤油的蒸汽压表见表4。3其他相关数据如下①②③④⑤⑥⑦⑧燃料油屮,轻油、重油、裂解油和渣油的比例应为10:3:4:1。每天原油1可供应量为20000桶。每天原油1可供应量为30000桶。蒸馏装置能力每天最大为45000桶。重整装置每天最多重整10000桶石脑油。裂化装置能力最大为8000桶。润滑油每天产量为500—1000桶之间。高档发动机油产量不低于普通发动机油产量的40%。各种产品的利润见表6二、建模与求解(1)为解题需要,定义决

6、策变量见表74(1)目标函数的建立max?700zl?600z2?400z3?350z4?150z5st:蒸馏装置:yl?0.1xl?0.15x2?0y2?0.2xl?0.25x2?0y3?0.2xl?0.18x2?0y4?0.2xl?0.08x2?0y5?0.3xl?0.19x2?0y6?0.13xl?0.12x2?0yll?yl2?yl7?yl?0y21?y22?y27?y2?0y31?y32?y37?y3?0y43?y44?y46?y4?0y53?y54?y56?y5?0y63?y64?y65?y6?0重整及裂解装置y71?y72

7、?y7?0y81?y82?y8?0y93?y94?y9?0y7?0.6yl7?0.52y27?0.45y37?0y8?0.28x46?0.2x56?0y9?0.68x46?0.75x56?0另外三个装置:zl?yll?y21?y31?y71?y81?0z2?yl2?y22?y32?y72?y82?0z3?y43?y53?y63?y93?0z4?y44?y54?y64?y94?0辛烷值限制:94zl?90yll?80y21?70y31?115y71?105y81?084z2?90yl2?80y22?70y32?115y72?105y82?

8、0气压限制:z3?y43?0.6y53?0.05y63?1.5y93?0y44:y94:y54:y64?10:4:3:l原油供应限制:xl?20000x2?30000装置能力限制:xl?x2?45000yl

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