3 炼油厂优化问题 - google code.doc

《数学模型》
课
程
设
计
学校: 华东交通大学
课题: 炼油厂的优化
专业: 信息与计算科学(1)班
姓名: 刘文清
学号: 20090810010121
组员: 刘文清、刘国涛
老师: 朱旭生
目录

内容摘要…………………………………………3
提出问题…………………………………………5
模型假设…………………………………………6
变量说明…………………………………………6
问题分析及模型建立……………………………7
模型求解…………………………………………9
参考文献…………………………………………12
个人体会…………………………………………12
一、内容摘要
内容提要:
本模型针对炼油厂的生产和销售状况进行优化,在限制条件以内进行优化,争取实现炼油厂效益的最大化。运用线性规划建立了炼油厂生产的优化模型,再利用lindo和matlab对本规划问题进行求解,得出最优化方案,从而实现队炼油厂生产状况的最优化方案的确定。
依据题目有,某炼油厂购买两种原油(C1和C2),经过蒸馏、重整、裂解和混合等4种加工过程,生成汽油和燃料油出售。其间可以通过重整,裂解生产中间产品,然后可以混合和生产润滑油出售。
整个初级产品的生产过程如下图:
原油
石油精
油
残油
重整汽油
裂化油
裂化汽油
润滑油
蒸馏
重整
裂解
由初级产品生产最终产品如下图:
汽油
石油精
重整汽油
裂化汽油
混合
飞机燃料
油
裂化油
残油
燃料油
轻油
裂化油
重油
残渣

二、提出问题
某炼油厂购买两种原油(C1和C2),经过蒸馏、重整、裂解和混合等4种加工过程,生成汽油和燃料油出售。
蒸馏该过程将每种原油按沸点不同分离成下列分馏物:轻石油精、中石油精、重石油精、轻油、重油和残留。轻、中和重石油精的辛烷值分别为90、80和70。一桶原油生成分馏物的桶数如下表所示:
分馏物
原油
石油精
油
残渣
轻
中
重
轻
重
C1






C2






注:蒸馏过程中有少量损耗。
重整石油精可直接用于混合产生各种品级的汽油,也可以再经过一种称作重整的加工过程,生成一种称为重整汽油的产品,其辛烷值为115。不同的石油精每桶产生重整汽油的桶数如下表:
石油精
轻
中
重
重整汽油



裂解轻油和重油可以直接混合生产飞机燃料和燃料油,也可以经过催化裂解,生成裂化油和裂化汽油,后者的辛烷值为105。;。裂化油用于混合生成飞机燃料和燃料油;裂化汽油用于混合生成汽油。
  残渣用于生产润滑油或混合入飞机燃料和燃料油中,。
混合
汽油(发动机燃料)
汽油有两种:普通汽油和特级汽油,通过将石油精、重整汽油和裂化汽油混合得到。普通汽油必须有不小于84的辛烷值;特级汽油必须有不小于94的辛烷值。假设辛烷值是按体积线性地混合的,即混合物的辛烷值是各组分的辛烷值以组分的体积为权的加权平均。
飞机燃料 
 飞机燃料的蒸发压不能超过1kg/cm2。轻油、重油、、、。同样假设蒸发压是按体积线性地混合的。
燃料油  轻油、裂化油、重油和残渣按10:4:3:1的比例混合生成燃料油。
关于原料供应和加工能力的限制条件有:
(1) C1日供应20000桶;      (2) C2 日供应30000桶;
(3) 日蒸馏原油最多45000桶;    (4) 日重整石油精最多10000桶;
(5) 日裂解油最多8000桶;      (6) 日产润滑油必须在500桶至1000桶之间;
(7) 特级汽油的产量必须是普通汽油的40%。
每售出一桶成品,利润数如下表所示:
产品
特级汽油
普通汽油
飞机燃料
燃料油
润滑油
利润
600元
500元
350元
300元
120元
炼油厂当如何安排生产,总利润为最大?
三、模型假设
(1)假设油类产品销路很好,只要在限制条件范围内生产就不会存在积压的状况。
(2)假设由原料加工成产品时,产品的体积是原料体积之和。
(3)假设生产普通汽油和特级汽油时,只要辛烷值达到要求即可,5种原材料不需要都用到。
(4) 假设生产飞机燃料时,只要蒸发压达到要求即可,4种原材料不需要都用到。
(5)假设炼油厂购买的石