基于事件树的方法在长周期原油混输调度中的应用

原油调度是炼化企业生产过程中一个重要环节.在石油炼制过程中,为节约成本,降低原油性质的波动,并保证常减压装置的平稳运行,通常选择多种原油混炼.原油混输调度就是根据生产计划的需求,在满足各种操作约束和保证常减压装置正常运行的前提下,通过调节各种原油的混合比例及油罐的切换次序等,尽可能的降低调度过程的费用.本文首先论述了长周期原油混输调度问题,其中包括原油从油轮卸载到码头原油罐、由码头原油罐通过管道向厂区原油罐输送原油,以及厂区原油罐向常减压装置提供进料等过程.提出了一种与数学规划方法完全不同的基于事件树的方法来解决长周期原油混输调度的建模和优化问题.避免了数学规划方法建模复杂、求解困难等缺点.在本文中,事件树是表示系统在整个调度周期内系统可能状态的图形,其中每一个节点是系统在某一时刻的状态,包含有油轮的工作状态(在海上等待,卸油)、原油罐的工作状态(加油,输油,闲置)、各原油罐所存储原油的类型和储量、输油罐的输油速率等.该方法采用自然语言建模,利用连续时间的表达方法,根据事件发生的时刻来划分时间段,提高了求解的精度.在事件树结构单元的求解上,利用了事件驱动规则,推动事件树的生长.即当有事件发生时,根据事件发生的时刻及相应的事件处理方法,计算出事件发生后系统所有可能的状态,即当前节点的子节点.同时为了降低系统的规模,引入了分解集成策略,把整个调度系统分解为码头调度子系统和厂区调度子系统,对两个子系统进行优化,最终将两部分的最优结果集成起来便可得到整个系统的最优解.在整个事件树的搜索方法上,采用了深度优先搜索算法和剪枝策略来提高算法的搜索效率.通过深度优先搜索方法可快速得到可行解,以得到的可行解中的最优的解作为依据,与后续的解进行比较,可以省略大量节点的计算,极大地提高算法的计算效率.最后通过4个工业规模的例子证明了本方法的有效性.在调度周期为4周,7艘油轮,6个码头原油罐,6个厂区原油罐,2套常减压装置,6种原油类型的情况下,CPU(AMD3000+,2.0GHz)的计算时间不超过70s.     

用于含过失误差数据稳态检测的改进滤波法

滤波法是稳态检测应用较广泛的方法 ,但它不适用于检测变量含有过失误差的情况 ,而实际过程测量变量常含有过失误差。该文对滤波法进行改进 ,用新假设代替原不合理假设 ,根据数理统计理论 ,推导出用于稳态检测的统计量。该统计量能应用于检测数据含过失误差的情况 ,且当数据不含过失误差时 ,可以推导出原统计量。数值实验结果显示 ,原方法用于检测数据含过失误差时稳态检测失效 ,而改进后的方法依然能够给出满意的结果     

基于可变加工成本的炼油厂生产计划优化模型

可变加工成本的计算是石化企业生产计划优化中的重要组成部分,与企业利润直接相关。根据炼油厂生产装置的特点,使用回归分析的方法得到可变加工成本各组成部分和加工量的非线性函数关系式,并由此推导出主要装置的单位可变加工成本函数,将其代入到生产计划的目标函数中,建立炼油厂生产计划的非线性优化模型。应用实例证明该模型与常数单位加工成本模型相比,可以有效地区分同类型加工装置加工成本的差异,调整物料分配,其结果更符合生产实际。     

基于GIOPIMS软件的炼油生产增效

为了从炼油生产的众多生产关系中找出生产方案的增效点,利用“石化企业图形化生产计划优化系统”(G IOP IM S)软件的灵敏度分析功能,对炼油生产资源的影子价格进行分析。将众多的生产约束条件进行分类,得到炼油生产方案的增效点。结果表明:经过调整的生产方案与原有生产方案相比,利润增效符合G IOP IM S灵敏度分析的结果。这种利用灵敏度分析结果的方法,为石化企业的生产方案调整提供了依据,使整个炼油生产始终处于最优的生产状态之中。     

石化企业最优生产计划中的效益曲线分析

针对一般灵敏度分析存在的不足,提出一种效益曲线分析方法。效益曲线的纵坐标为效益变化,横坐标为某一约束方程的右端项,曲线上任一点切线的斜率则为影子价格。将效益曲线划分为无可行解区、过渡区I、灵敏度分析区、过渡区II和临界区共5个区,并给出相应的算法。实际应用表明,效益曲线可以给出使得效益增加的约束方程右端项参数的最大区间,同时给出模型有可行解的下界值,对于生产计划的参数分析和调整具有重要的意义。     

基于可变加工成本的炼油厂生产计划优化模型

可变加工成本的计算是石化企业生产计划优化中的重要组成部分,与企业利润直接相关。根据炼油厂生产装置的特点,使用回归分析的方法得到可变加工成本各组成部分和加工量的非线性函数关系式,并由此推导出主要装置的单位可变加工成本函数,将其代入到生产计划的目标函数中,建立炼油厂生产计划的非线性优化模型。应用实例证明该模型与常数单位加工成本模型相比,可以有效地区分同类型加工装置加工成本的差异,调整物料分配,其结果更符合生产实际。