[发明专利]一种适用于炼厂的油品调合调度优化方法

说明书

本发明公开了一种适用于炼厂的油品调合调度优化方法，包括：获取成品油产品市场需求计划；基于成品油产品市场需求计划使用预设的成品油生产计划和配方优化模型，以确定生产计划及初步调合配方；基于生产计划及初步调合配方构建调合任务调度模型，求解具体的成品油调合和出厂提货方案，获得成品油配方结果及任务调度结果；基于成品油调合配方结果和任务调度结果，模拟实际调合过程，计算得到调合后提货产品的各性质数据；判断调合后提货产品的各性质数据是否符合预设的质量指标：将符合质量指标的提货产品进行出货；对不符合质量指标的提货产品，进行成品油调合配方和调合量的调整优化，直至符合质量指标。本发明保证了炼厂企业生产平稳安全高效。

技术领域

本发明涉及工业生产调度技术领域，具体涉及一种适用于炼厂的油品调合调度优化方法。

背景技术

生产调度是流程工业综合自动化系统的关键环节，是连接生产经营管理和生产过程控制的纽带。油品生产调合调度过程是流程工业的典型过程，其规模庞大，工艺复杂，是炼油过程中的最后一道工序，对油品质量影响至关重要。

一个炼油厂通常有多套炼油生产装置，原油在经过生产装置的提炼后被分为很多馏程不同的组分油，且各组分油性质与质量指标都不同，因此如何选择不同装置出来的不同组分油，以怎样的比例进行调合是一件复杂困难的工作；此外经过调和后的成品油种类也有许多种，从成品油到储油罐的输油线路却是有限的，如何为各成品油选择最佳的输油线路，并将其按规定数量送到最合适的储油罐，同样是一件较为棘手的工作，以上为油品调合调度工作所要解决的主要问题。目前，国内大部分炼油厂的成品油调合调度工作都是依赖工厂的调度人员，在充分熟悉和掌握生产工艺流程后，凭借个人长期积累的实践经验，人工制定调合方案。但是这种方法有很多缺陷，首先是生产计划的制定必须要求调合调度的从事人员对现场生产工艺流程非常熟悉，对不同生产装置所加工的原油种类和生产出来的组分油性质了如指掌，对各种组分油在不同程度比例下混合后的结果有比较准确的估计。而要达到这些要求，则需要工作人员有多年的调度工作经验和扎实的炼油知识背景；其次调合调度的效果不够理想，由于都是人工制定，存在一定的局限性，如调合方案不够科学导致的调合成本高，调合的成品油指标不合格等。

目前在成品油的调度问题上，研究正处于刚刚起步阶段，由于炼油生产与储运过程的复杂性，油品调合调度还有许多值得研究和发掘的地方。在油品调合调度优化方面，主要专利技术有：(1)一种VERNA-GA的汽油调合优化调度方法(公开号为CN 103065204 A)，(2)一种基于拟高尔基体膜计算的汽油调合优化调度方法(公开号为CN 101320440 A)，(3)汽油管道调合调度批次自动切换方法(公开号为CN 103744402 A)。其中，专利(1)提供了一种在调合模型和生产调度约束条件下，建立以利润和满足约束为目标函数的汽油调合调度模型，采用VERNA-GA方法进行参数设置并搜索优化配方；但是该方法使用SQP算法进行寻优，此方法的对初值要求较高，初始值直接影响计算的配方效果，制约了这种方法的有效使用。专利(2)提供了一种基于拟高尔基体膜计算的汽油调合优化调度方法，根据调合组分油、产品油和市场供求的信息，构成以利润和满足约束为目标的汽油调合调度模型，采用高效的拟高尔基体膜计算方法进行设置并搜索配方，按所得配方验证后进行生产；但是该方法仅仅解决了油品调合过程中配方求解问题，未考虑到产品罐以及后续的调度问题。专利(3)公开了一种汽油管道调合批次切换方法，该方法根据工艺调度设定的目标总调合体积、当前总调合体积，计算已经完成的调合总量的百分比，并设置“调合总量百分比参数”进行是否满足批次切换条件判断，但是该方法只考虑了批次操作的油品调合过程，且重点落在了该过程的控制上，并没有对调合调度优化进行详细介绍。

发明内容

成品油调合调度的主要问题包含油品调合配方优化和成品油调合调度，前者为调和产品提供最优调合配方比例，后者提供具体的调合方案。配方优化通常是一个非线性规划问题，而调度问题通常是混合整数线性规划问题(MILP)，所以成品油调合调度问题是大规模的混合整数非线性规划(MINLP)问题。本发明为了解决炼油生产企业中油品调合调度过程的MINLP问题，提供了一种适用于炼厂的油品调合调度优化方法。