【摘要】：原油短期調(diào)度是煉油企業(yè)密切關注的問題,詳細生產(chǎn)方案的好壞直接影響煉油企業(yè)的效益和生產(chǎn)安全�，F(xiàn)有文獻中對原油調(diào)度問題的研究,以數(shù)學規(guī)劃方法為主,從最初的離散時間表示模型到同步連續(xù)時間表示模型,再到異步時間表示連續(xù)時間模型。本文主要針對典型的內(nèi)陸型煉油企業(yè)的原油調(diào)度問題,同時對加工高凝固點原油的特殊內(nèi)陸型煉油企業(yè)的調(diào)度問題也做了一些研究,主要研究工作和貢獻如下:·到目前為止,現(xiàn)有文獻中建立的原油調(diào)度問題數(shù)學規(guī)劃模型都沒有考慮原油駐留時間約束,帶罐過程約束,及多個供油罐同時給一個蒸餾塔供油約束等實際生產(chǎn)過程要求,因此建立滿足實際生產(chǎn)過程要求的數(shù)學規(guī)劃模型是本文的研究內(nèi)容之一。針對典型的內(nèi)陸型煉油企業(yè),本文引入一些實際煉油生產(chǎn)中必需的工藝約束,并用實例說明和比較了這些約束對實際調(diào)度問題的影響。對影響系統(tǒng)可調(diào)度性的兩個重要因素原油駐留時間和最高原油轉(zhuǎn)運速率進行了詳細分析�！耠p管道原油運輸系統(tǒng)要求傳輸高凝固點原油以及兩類原油之間共享儲罐,比單管道系統(tǒng)調(diào)度更具挑戰(zhàn)性。本文用異步連續(xù)時間表示數(shù)學規(guī)劃模型對雙管道原油傳輸和高凝固點原油短期調(diào)度問題進行研究。模型考慮了原油運輸系統(tǒng)中的頂管以及反向頂管,管道預熱和高凝固點原油連續(xù)傳輸過程,以及管道不空等約束。模型計算結果表明,對高凝固點的原油的連續(xù)傳輸模型進行了很好的控制,做到了一次準備傳輸盡可能多的高凝原油�！ぬ岢隹梢韵M分濃度不一致的迭代求解MINLP模型的新算法,找到一個有效不等式,提出確定好的優(yōu)先級時間槽數(shù)目的算法。為了找到消除組分濃度不一致的解,在對問題的的屬性進行分析之后,本文在模型中添加一個有效不等式,用于確保注入到供油罐的原油的組分濃度在生產(chǎn)工藝要求的蒸餾塔所能處理組分濃度范圍之內(nèi)。在對原油短期調(diào)度問題進行建模過程中,需要預先知道對模型規(guī)模影響巨大的優(yōu)先級時間槽數(shù)目。為減小模型規(guī)模,本文提出一個算法用以找到好的優(yōu)先級時間槽數(shù)目;隨后,提出一個用迭代方式求解原油短期調(diào)度問題MINLP模型的新方法。每次迭代求解一個MILP問題并得到?jīng)]有組分濃度不一致的部分解,根據(jù)部分解將一些非線性約束轉(zhuǎn)化為線性約束后得到簡化的MILP問題,而在下一次迭代求此問題。以這種方式,本文免于求解NLP問題;當找到一個可行解時,組分濃度不一致完全消除。這是這一研究領域的顯著進展�！裉岢鲈投唐谡{(diào)度問題的隨機近似算法。本文從定義計算模型和復雜性出發(fā),在給出一些算法性能分析和證明所需的引理和定理之后,提出用于求集合并集大小的隨機近似算法,隨后對其性能進行分析和證明。由于DNF計數(shù)問題是集合并集問題的特例,所以本文將算法應用于DNF計數(shù)問題。通過DNF計數(shù)問題進行適當?shù)男薷?提出原油短期調(diào)度問題的隨機近似算法。該算法將原問題的搜索空間大幅的減少,且不需要求解MILP問題,在執(zhí)行完設定的試驗次數(shù)后,會以高概率給出算法找到的最好的可行解。本文研究了煉油企業(yè)生產(chǎn)過程中的實際生產(chǎn)工藝需求,提出了去除組分濃度不一致的有效算法,并嘗試用隨機近似算法求解原油調(diào)度問題,填補了這一方面的空白,為煉油企業(yè)的綜合自動化實施做出有益的貢獻。
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：O221;F426.72
【圖文】：

圖１－１普渡企業(yè)參考體系結構逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｐｕｒｄｕｅ邋ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ邋ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ邋ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ逡逑Ｐｕｒｄｕｅ模型中自下而上被分為五個層次，該模型適ＩＰＳ層次結構在流程工業(yè)發(fā)展中發(fā)揮了重要作用，

圖１－２流程工業(yè)自動化的三層結構逡逑１－２邋Ｔｈｒｅｅ－ｌｅｖｅｌ邋ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｉｎｄｕｓｔｒｙ邋ａｕｔｏｍ度的主要建模和優(yōu)化方法逡逑需要根據(jù)市場需求對生產(chǎn)任務做出統(tǒng)籌安時期內(nèi)要生產(chǎn)的產(chǎn)品和生產(chǎn)這些產(chǎn)品所需源等）［１４］。以最大化經(jīng)濟效益為目標，根據(jù)市場調(diào)節(jié)、產(chǎn)品結構和原材料分別建立線性企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動以生產(chǎn)計劃為主要依據(jù)，和規(guī)范企業(yè)的日常生產(chǎn)活動，即預防和處的偏差，并確保整個生產(chǎn)活動協(xié)調(diào)進行。在濟效益的根本因素。生產(chǎn)調(diào)度的任務是盡可

生產(chǎn)調(diào)度的基本原則是最小化總成本，最小化總浪費，最小化總產(chǎn)品偏差，或逡逑最小化總的執(zhí)行時間。逡逑連續(xù)流程工業(yè)的生產(chǎn)計劃、調(diào)度和控制關系如圖１－３所示［１３］。最優(yōu)控制是為使生逡逑產(chǎn)無波動穩(wěn)定進行而實時決定最佳運行條件；最優(yōu)調(diào)度是為提高企業(yè)經(jīng)濟效益，保證逡逑較長時間（一般為一周或十天）內(nèi)生產(chǎn)無大的波動平穩(wěn)進行，積極穩(wěn)妥地處理突發(fā)事件，逡逑合理調(diào)配原材料的供應，優(yōu)化能源和中間產(chǎn)品分配；最優(yōu)規(guī)劃決策是制定長期生產(chǎn)計逡逑劃。生產(chǎn)計劃根據(jù)訂單合同、市場需求和可獲得的原材料，減少流動性和庫存，從而逡逑使經(jīng)濟效益最大化�？梢哉f，優(yōu)化問題存在于調(diào)度、規(guī)劃和控制等不同層次，如果三逡逑個層次能夠?qū)崿F(xiàn)集成優(yōu)化，那么可以取得更高的經(jīng)濟效益。然而，由于短期調(diào)度優(yōu)化逡逑是三個層次集成優(yōu)化的瓶頸，所以沒有一個系統(tǒng)可以同時在上述三個層次上進行優(yōu)逡逑化【１３］。因此

【參考文獻】

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本文編號：2744251