炼厂生产计划调度问题与改进OA算法实现

摘要

随着国际石化行业市场竞争的日益复杂化，以及原油供应市场的持续波动，科学合理的对炼厂进行生产计划与调度方面的优化可以使炼油企业在日益激烈的市场竞争中获得先机。因此，炼厂的生产计划与调度问题越来越受到业内人士的关注。长期以来，很多专家对这个问题提出了解决方案，并取得了优异的研究成果。
　　炼厂的生产计划与调度问题包括很多方面，如原油加工的计划，装置的调度，油品调合调度等。这些计划与调度问题要与很多实际问题相联系，如原油的供应情况，产品的库存以及需求情况，同时还包含生产装置的运行情况等。因此，炼厂的生产计划与调度问题要解决的问题是结合这些实际生产问题，在满足客户需求前提下，合理的制定生产计划并调度，使企业的利益达到最大化。
　　本文中主要包含两个问题，一个是炼厂的生产计划问题，另一个是炼厂的短期的成品油调合调度问题，这两个问题是炼厂中的关键环节。炼厂的生产计划问题的主要目标是在任一时间周期内，每个生产装置选择哪种运行模式，以满足客户需求，并使生产成本最小，同时考虑库存情况。生产成本包括库存成本与模式转换成本。此外，本文还建立了成品油调合调度问题的优化模型，这个模型中主要考虑的问题是初级产品从上级生产装置到中间组分罐的流量、以及中间组分罐的库存及库存管理，同时还包括油品调合以满足油品的特殊规格和客户的需求、产品在管道中的传输顺序。此模型的目标是成本最小，成本主要包括原料成本、泵的成本、库存成本、转换成本。
　　本文对上面这两个问题分别建立了MILP模型和MINLP模型，并分别采用CPLEX以及OA算法、改进OA算法求解。通过模型求解，可以使炼厂合理的安排生产及调度，在满足市场需求的同时，节约生产成本、增加经济效益、提高技术和管理水平、增强企业的竞争力，具有指导实际生产的作用和意义。
　　此外，本文中针对炼厂的生产计划问题开发的炼厂的生产计划系统。系统中主要包含登录、工艺流程图、静态信息管理、生产计划管理以及优化算法五部分。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 炼厂的生产计划与调度

1．1．1 炼厂的生产计划

1．1．2 炼厂的生产调度

1．2 MINLP问题与OA算法

1．2．1 MINLP问题

1．2．2 OA算法简介

1．2．3 OA算法的发展

1．3 论文选题的目的与意义

1．4 本文的主要研究工作

第2章 炼油厂生产计划与调度问题

2．1 炼厂的加工工艺

2．1．1 一次加工

2．1．2 二次加工

2．1．3 三次加工

2．1．4 油品调合

2．2 炼厂生产调度优化

2．2．1 混炼比优化

2．2．2 全流程优化

2．2．3 成品油调合优化问题

2．3 本章小结

第3章 数学模型

3．1 炼厂生产计划模型

3．2 成品油调合调度数学模型

3．3 本章小结

第4章 改进OA算法和CPLEX软件应用

4．1 应用改进OA算法求解成品油调合调度数学模型

4．1．1 改进OA算法

4．1．2 改进OA算法平台搭建

4．1．3 数值实验

4．2 应用CPLEX求解炼厂生产计划模型

4．2．1 VS2008平台C++调用CPLEX方法

4．2．2 数值实验

4．3 本章小结

第5章 基于炼厂生产计划的系统开发

5．1 系统分析

5．2 数据库设计

5．2．1 数据库的功能

5．2．2 编码设计

5．2．3 系统数据库主要表格之间的关系

5．3 系统的功能结构

5．4 界面设计

5．4．1 登录界面

5．4．2 主界面

5．4．3 工艺流程图

5．4．4 静态信息管理

5．4．5 生产计划管理模块

5．4．6 计划编制模块

5．5 本章小结

第6章 总结与展望

6．1 论文总结

6．2 展望

参考文献

致谢

附录