运筹学建模 炼油厂生产计划安排

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1、炼油厂生产计划安排摘要本文主要论述了炼油厂生产计划的优化问题，在该厂的生产能力和市场条件的限制下，通过对炼油厂生产流程的分析，得到了总利润与成品油产量的函数关系，以及成品油产量所需满足的约束条件，从而将问题转化为线性规划问题，然后转换建立了一个模型。模型将总利润作为目标函数，将炼油厂生产所受到的生产能力、原料供应和市场需求方面的限制条件转化为目标函数的约束条件，最后利用lindo软件编程实现求解。一、问题的提出炼油厂通过不同渠道购买原油1和原油2，原油经过分馏、重整、裂解和调和处理，所得到油和煤油可以直接用于销售。（1）

2、分馏分馏是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。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（2）重整石脑油进入重整过程产生辛烷值为115的重整汽油，经过重整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0.60.520.45（3）裂解轻油和重油经过催化裂解过程而产

3、生裂化油和裂化汽油，轻油和重油裂解产生的产品见表3。表3轻油重油裂解产生的产品(桶/桶)裂解油裂解汽油轻油0.680.28重油0.750.20（4）调合汽油、航空煤油和煤油都可以利用石脑油、轻油、重油和裂解油等调合而成，而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、裂解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）轻油重油裂解油渣油蒸汽压1.00.61.50.05煤油的相关数据如下：假定煤油由轻油、裂解油、重油和渣油按10:4:3:1调合而成。①每天原油1的可供应量为20,000桶；②每天原

4、油2的可供应量为30,000桶；③每天最多可分馏45,000桶原油；④每天最多可重整10,000桶石脑油；⑤每天最多可裂解处理8,000桶；⑥每天生产的润滑油必须在500桶到1,000桶之间；⑦高档发动机油的产量必须是普通发动机油产量的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)高档发动机油普通发动机油燃料油煤  油润滑油利润0.70.60.40.350.15提出问题：应如何制定炼油厂的生产计划，以得到最大利润。假定所有变量之间相互关系均为线形关系。二、模型假设（1）该炼油厂的所有原材料和产品在运输

5、和加工过程中的损耗忽略不计；（2）由原料加工成产品时，产品的体积是原料体积之和；（3）生产普通发动机油和高档发动机油时，只要辛烷值达到要求即可，5种原材料不需要都用到；（4）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）该炼油厂生产的所有产品品质都是一样的，不生产不同品质的产品；（6）该炼油厂所生产的最终产品都能够卖得出去；（7）该炼油厂所生产的最终产品的利润是稳定的。三、符号说明变量名物品名变量名物品名变量名物品名原油1原油2  轻石脑油中石脑油重石脑油轻油重油渣油用于生产高档发动机油的轻石脑油

6、用于生产普通发动机油的轻石脑油用于生产重整汽油的轻石脑油用于生产高档发动机油的中石脑油用于生产普通发动机油的中石脑油用于生产重整汽油的中石脑油用于生产高档发动机油的重石脑油用于生产普通发动机重石脑油用于生产重整汽油的重石脑油用于裂解生产的轻油用于生产燃料油的轻油用于生产煤油的轻油用于裂解生产的重油用于生产燃料油的重油用于生产煤油的重油用于生产煤油的渣油用于生产燃料油的渣油用于生产润滑油的渣油重整汽油裂解汽油裂解油用于生产普通发动机油的重整汽油用于生产高档发动机油重整汽油用于生产普通发动机油的裂解汽油用于生产高档发动机油的

7、裂解汽油用于生产煤油的裂解油用于生产燃料油的裂解油高档发动机油普通发动机油煤油燃料油润滑油  四、模型建立1：问题整合原料油和中间产品到最终成品油的过程流程图如下：原油轻石油精特级汽油中石油精重石油精轻油重油重整汽油精裂化汽油裂化油普通汽油飞机燃料燃料油残渣润滑油炼油厂通过不同渠道购买原油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）蒸馏原油先进入蒸馏装置，每桶原油经蒸馏后的产品及份额见表1轻石脑油中石脑油重石脑油轻油重油渣油原油10.100.200.200.120.200.13原油2

8、0.150.250.180.080.190.12（2）重整石脑油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。轻石脑油（桶）中石脑油（桶）重石脑油（桶）重整汽油（桶）0.60.520.45（3）裂解蒸馏所得的轻油和重油，一部分直接用于煤油和燃料油的混合，一部分经过