数学建模 运筹 炼油厂生产计划.docVIP

炼油厂最优化生产计划 烟台大学文经学院 目录 问题的阐述 模型的假设 符号与假设 模型的建立 结果的分析 模型的优缺点分析 七． 附录 一．问题的阐述 1.1背景分析 随着 的发展，石油短缺问题越来越引起人们的关注。本问题是一个炼油厂生产计划最优化安排问题，目的是要求该炼油厂制定一个使总盈利为最大的计划。该问题可归结为一个线性规划问题。本问题以总利润为目标函数，以炼油厂各装置的生产能力，原料的供应以及市场需求方面的限制条件转化为目标函数的约束条件。就出结果后，利用MATLAB和LINGo件求解，最后得出最大利润。 本问题具有很高的实用性和普遍性，问题中线性规划的思想可以将问题趋于简单化，在解题过程中具有很大的作用。 1.2问题简介 炼油厂每天提供原油1和原油2两种原油，经过蒸馏后得到石脑油，轻油，重油，渣油，将这四种油再经过重整，裂解，渣油处理得到高档发动机油，普通档发动机油，煤油，燃料油，润滑油，再将最终产品出售。 1.2.1蒸馏过程 原油进入蒸馏装置，每桶原油经过蒸馏装置后的产品及份额如表1-1所示。 表1 -1 轻石脑油 中石脑油 重石脑油 轻油 重油 渣油 原油1 0.1 0.2 0.2 0.12 0.2 0.13 原油2 0.15 0.25 0.18 0.08 0.19 0.12 1.2.2重整过程 石脑油部分直接用于发动机油混合，部分输入重整装置。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。 1.2.3裂解过程 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。一桶轻油经裂解后得到0.68桶裂解油和0.28桶裂解汽油；1桶重油裂解后的0.75桶裂解油和0.2桶裂解汽油。其中裂解汽油用于发动机混合，裂解油用于煤油和燃料油的混合。 1.2.4渣油处理过程 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桶渣油经渣油处理过程后得到0.5桶润滑油。 轻、中、重石脑油的辛烷值分别为90、80和70。汽油的辛烷值为115。裂解汽油的辛烷值为105。 混合成的发动机油高档的辛烷值应不低于94，普通的辛烷值不应低于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。 规定没有的气压不准超过1kg/cm2，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/cm2。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，裂解油和渣油的比例应为10:4:3:1。 1.2.5各种油品的数量及处理能力： 原油1每天供应20000桶； 原油2每天供应30000桶； 每天最多可蒸馏45000桶； 每天最多可重整10000桶； 每天最多可裂化8000桶； 润滑油每天产量应在500~1000桶之间； 1.2.6最终产品的利润 表2-1 （元/桶） 高档发动机油 普通发动机油 煤油 燃料油 润滑油 利润 700 600 400 350 150 目标：制定一个使总盈利为最大的计划。 二．模型的假设 2.1产的产品体积之和等于原材料体积之和； 2.2产过程中没有能源损耗； 2.3各装置不发生故障； 2.4炼油厂生产的所有产品品质都一样； 2.5炼油厂生产的最终产品都能卖得出去； 2.6炼油厂所生产的最终产品所获得的利润是稳定的。 三．符号与假设 表3-1 变量名 变量含义 X1 原油1 X2 原油2 X3 用于重整的轻石脑油 X4 直接用于生产高档发动机油的轻石脑油 X5 经过重整后用于生产高档发动机油的轻石脑油 X6 用于重整的中石脑油 X7 直接用于生产高档发动机油的中石脑油 X8 经过重整后用于生产高档发动机油的中石脑油 X9 用于重整的重石脑油 X10 直接用于生产高档发动机油的重石脑油 X11 经过重整后用于生产高档发动机油的重石脑油 X12 用于裂解的轻油 X13 经过裂解后用于生产高档发动机油的轻油 X14 经过裂解后用于生产煤油的轻油 X15 直接用于生产燃料油的轻油 X16 用于裂解的重油 X17 经过裂解后用于生产高档发动机油的重油 X18 直接用于生产煤油、燃料油混合物的渣油 X19 高档发动机油 X20 普通档发动机油 X21 煤油 X22 燃料油 X23 润滑油 四．模型的建立 4.1建模 树状分析图 图1 4.1.1目标函数的建立 max=700x19+600x20+400x21+350x22+150x23 ; 4.1.2重整装置的约束