运筹学-炼油厂计划问题(论文)word版.docVIP

炼油厂生产方案安排

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单位：09信管〔2〕班

摘要：炼油厂总工艺流程长而复杂，首先将运用系统工程思想，对炼油厂总工艺流程设计建立一种数学模型，这种模型全面的描述了炼油厂的整个过程。通过分析求解提出新的生产方案在很大程度上可以提高炼油厂的利润，该成果可以为局部企业调整其产品结构和生产方案提供依据，具有一定的理论价值。

关键字：炼油厂；lingo；优化；化工。

引言：随着社会和经济的开展，石油资源变得越来越珍贵，而各个炼油厂为了获取更大的利润在购置原油和提高原油的产出率的同时，根据市场需求和市场价风格整本厂的生产方案，对炼油厂产油类别进行优化已经成为提高企业利润的一种有效的途径。

1问题的提出

炼油厂通过不同渠道购置原油1和原油2，原油经过分馏、重整、裂化和调和处理，所得到油和煤油可以直接用于销售。

〔1〕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1

0.10

0.20

0.20

0.12

0.20

0.13

原油2

0.15

0.25

0.18

0.08

0.19

0.12

〔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

0.6

0.52

0.45

〔3〕裂化

轻油和重油经过催化裂化过程而产生裂化油和裂化汽油，轻油和重油裂化产生的产品见表3。

表3轻油重油裂化产生的产品(桶/桶)

裂化油

裂化汽油

轻油

0.68

0.28

重油

0.75

0.20

〔4〕调合

汽油、航空煤油和煤油都可以利用石脑油、轻油、重油和裂化油等调合而成，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、裂化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

裂化油

残油

蒸汽压

1.0

0.6

1.5

0.05

煤油的相关数据如下：假定煤油由轻油、裂化油、重油和残油按10:4:3:1调合而成。

①每天原油1的可供给量为20,000桶；②每天原油2的可供给量为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每天最多可裂化处理8,000桶；⑥每天生产的润滑油必须在500桶到1,000桶之间；

⑦高级汽油的产量必须是普通汽油产量的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)

高级汽油

普通汽油

航空煤油

煤??油

润滑油

利润

0.7

0.6

0.4

0.35

0.15

提出问题：应如何制定炼油厂的生产方案，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。

2建立数学模型

2.1定义变量

为了解题的需要，同时更好地表示炼油生产过程中的中间环节要求，定义最终变量和中间变量。

变量名

物品名

变量名

物品名

变量名

物品名

X1

原油1

X15

原油2

?

?

X2

中石脑油

X16

重石脑油

X29

轻石脑油

X3

重油

X17

轻油

X30

残油

X4

用于生产高级汽油的轻石脑油

X18

用于生产普通汽油的轻石脑油

X31

用于生产重整汽油的轻石脑油

X5

用于生产高级汽油的中石脑油

X19

用于生产普通汽油的中石脑油

X32

用于生产重整汽油的中石脑油

X6

用于生产高级汽油的重石脑油

X20

用于生产普通汽油的重石脑油

X33

用于生产重整汽油的重石脑油

X7

用于裂化生产的轻油

X21

用于生产航空煤油的轻油

X34

用于生产煤油的轻油

X8

用于裂化生产的重油

X22

用于生产航空煤油的重油

X35

用于生产煤油的重油

X9

用于生产润滑油的残油

X23

用于生产航空煤油的残油

X36

用于生产煤油的残油

X10

重整汽油

X24

裂化油

X37

裂化汽油

X11

用于生产普通汽油的重整汽油

X25

用于生产高级汽油的重整汽油

X38

用于生产普通汽油的裂化汽油

X12

用于生产高级汽油的裂化汽油

X26

用于生产煤油的裂化油

X39

用于生产航空煤油的裂化油

X13

普通汽油

X27

高级汽油

X40

润滑油

X14

航空煤油

X28

煤油

?

?

2.2目标函数的建立

所求目标为利润最大化：max=0.7*X27+0.6*X13+0.4*X14+0.35*X28+0.15*X40

2.3约束条件的分析及其数学表达

Max=0.7*X27+0.6*X13+0.4*X14+0.35*X28+0.15*X40;

X1=20000;

X15=30