炼油厂生产计划与调度系统研究

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1、硕，上学位论文炼油厂生产计划与调度系统研究摘要燃料型炼油生产利用各种加工装置，经过物理和化学变化，将原油转化为不同的燃料产品用于交通运输和加热，同时它还为化工企业提供原料。生产计划与调度是炼油厂优化操作、提高经济效益、节能降耗的有效方法。生产调度是流程工业cI临的关键环节，是连接生产经营管理和生产过程控制的纽带。向上要给企业经营战略决策层提供决策依据，向下要安排生产加工任务，指导监督控制层的运作。油品生产是流程工业的典型过程，规模庞大，工艺复杂，数学模型的建立是调度研究的重点。根据炼油生产的实际情况，用数学规划方法建立各个功能模块

2、的调度模型，运用启发式规刚降低约束和变量的个数，从而降低问题的复杂性，是本文采用的一个主要方法。由于调度问题大多数都是具有NP难度的组合优化问题，寻找具有多项式复杂性的优化方法几乎是不可能的。运用遗传算法等智能方法，在短时间内得到～个满意的可行解，借助流程模拟软件把装置模拟和流程优化紧密结合，使生成的调度方案建立在较为实际的生产流程基础上，使调度研究具有实用’胜，能够真正在炼油企业综合自动化及油品流通领域的管理中发挥作用，为炼油的生产、销售、管理提供依据是本文研究的最终目的。本文主要内容概括如下：(1)介绍了流程工业CIMS结构及

3、调度在其中的作用和地位，说明了调度和计烈之间的关系，评述了调度滴题韵研究现状和应用情况并详细介绍了当前调度问题研究所使用的各种方法，对这些常用的方法进行了比较研究，指出了其中的优缺点。(2)系统的介绍了炼油过程模拟技术及AspenTech公司流程模拟软件AspenPlus在炼油生产过程模拟中的应用。(3)通过对实际生产过程的分析，综合考虑了物料能量的消耗与平衡，在满足库存和需求等约束下，运用混合整数规划方法，建立了原油混炼、装置加工、成品油调和三者统一的炼油生产调度模型。硕士学位论文(4)从工程应用角度讨论了求解炼油生产调度问题的

4、改进遗传算法设计及其软件实现；提出了双倍体遗传算法、双种群遗传算法求解炼油生产调度问题；介绍了求解炼油生产调度问题的自适应遗传算法。(5)在Windows平台上，利用面向对象的设计思想，采用图形化的模式，综合利用遗f￡算法和数据库技术，开发了炼油生产调度的软件系统。最后，在总结本论文研究情况的基础上，提出了油品生产调度中需要进一步探索和研究的若干问题。关键词：流程工业CIMS；生产计划与调度；炼油生产；流程模拟；遗传算法硕士学位论文RESEARCHOFPRODUCTl0NPLANNINGANDSCHEDULINGFORREFINE

5、RYABSTRACTAfuel—orientedrefineryconvertscrudeoilintovariousfuelproductswhichareusedfortransportationandheating．Italsoprovidesfeedstockforpetrochemicalplant．Schedulingisaneffectiveapproachforprocessoperationandeconomichnprovementandsourcereductioninrefineryprocesses．Pr

6、oductionschedulingisatthemiddlelayerintheCIMSsystemstructure，whichisthejointofcontrolandmanagement，Ontheonehand，itwillsupplydecisionsfortheenterprise；ontheotherhand，itwillarrangeproductiontasksandsupervisethecontrollayer．SotheproductionschedulingisthekeyoftheCIMS。Acon

7、strainednonlinearschedulingwascarriedoutusingthedevelopedrefinery—widemodel．Intherefinery-widemodel，theoutputsofmodelsofupstreamunitsareusedastheinputstothemodelsofdownstreamunits．Theintermediatestreamsarecharacterizedintheoverallmodeltoprovidenecessaryinformationfort

8、hemodelsofdownstreamunitsOilproduction，嘶t11greatscaleandcomplextechniques，isoneofthetypicalprocessesintheprocessindustry；mat