Разработка и исследование динамических моделей составления расписаний в процессах смешения товарных нефтепродуктов

• Автор: Аносов, Андрей Александрович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 161 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ОСОБЕННОСТИ НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО ПРОИЗВОДСТВА. СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПОДХОДЫ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ ПЛАНИРОВАНИЯ

НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ. .

1.1. ОСОБЕННОСТИ НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО ПРОИЗВОДСТВА.

1.2. Обзор существующих подходов к моделирова шю процессов смешения товарных

НЕФТЕПРОДУКТОВ

1.3. Планирование и построение расписаний смешения товарных нефтепродуктов

1.3.1. Задача расчета оптимальных рецептур и объемов смешения.

1.3.2. Проблемы реализации оптимачьиого плана.

1.3.3. Формулировка задачи построения расписаний приготовления товарных нефтепродуктов
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ФОРМУЛИРОВКА ЗАДАЧИ ПОСТРОЕНИЯ РАСПИСАНИЙ СМЕШЕНИЯ ТОВАРНЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ. РЕШЕНИЕ БЛИЗКИХ ЗАДАЧ
2.1. Построение расписаний смешения. Постановка задачи. Требования к создаваемой
2.2. Основные уравнения и принципы создания модели построения расписаний смешения
2.3. Применение модели построения расписаний для решения близких задач
2.3.1. Задача выбор оборудования цехов смешения топлив. Постановка задачи. Требования к создаваемой модели.
2.3.2. Основные уравнения и принципы создания модели выбора оборудования для цехов смешения топлив.
2.3.3. Использование модели.
2.3.4. Результаты вычислительных экспериментов
ГЛАВА 3. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МОДЕЛИ ПОСТРОЕНИЯ РАСПИСАНИЙ СМЕШЕНИЯ ТОВАРНЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ .
3.1. Планирование производства топлив с помощью пакета программ компании
НОИЕУТа
3.2. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ЕМ1Х
3.2.1. Общий алгоритм разработки комплекса ЭеМЬс
3.2.2. Требования, предъявляемые к системе
3.2.3. Набор исходных данных
3.2.4. Выходные данные системы
3.2.5. Функциональные блоки системы.
3.2.6. Средства контроля
3.3. Использование системы БеМж.
3.3.1. Процедура решения задачи построения расписаний. Выбор весовых коэффициентов
3.3.2. Связь с внешними системами.
3.3.3. Применение результатов решения на объекте
3.4. ПРИМЕР РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ПОСТРОЕНИЯ РАСПИСАНИЙ СМЕШЕИЯТОПЛИВ
ГЛАВА 4. ОПЫТ ПРАКТИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ ЗАДАЧИ ПОСТРОЕНИЯ РАСПИСАНИЙ СМЕШЕНИЯ ТОВАРНЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ .
4.1. Практика внедрения системы БеМис на НПЗ.
4.2. ВНЕДРЕНИЕ СИСТЕМЫ 8ЕМ1Х НА ПЕРМСКОМ НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕМ ЗАВОДЕ
4.2.1. Особенности приготовления товарных топлив на Пермском НПЗ.
4.2.2. Построение расписаний смешения бензинов.
4.2.3. Построение расписаний смешения продуктов для нефтехимии.
4.2.3. Результаты внедрения системы БеКИх
4.3. ВНЕДРЕНИЕ СИСТЕМЫ БЕМНС НА ЛИСИЧАНСКОМ НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕМ ЗАВОДЕ.
4.3.1. Особенности приготовления товарных топлив на Лисичанском НПЗ. Построение расписаний смешения бензинов.
4.3.2. Результаты внедрения системы .
4.4. Расширение функций системы БеМгс
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В работах и представлена модель оптимизации расписания управления резервуарным парком сырой нефти от поступления нефти на завод до направления се на дистилляционную колонну. В этом подходе рассматривается представление процессов в непрерывном времени. Для решения задачи, связанной с качественными характеристиками нефти, в данной модели было предложено использование последовательного линейного программирования ПЛП. В целевой функции рассматривалась минимизация суммарной стоимости всех операций. Моделированию работы установок завода посвящено большое количество исследований. В некоторых из них рассматриваются специальные случаи топологии производства в других предпринимается попытка создать более универсальную модель для фактически любой производственной структуры . В работе завод рассматривается как набор последовательно стоящих установок с промежуточными емкостями между установками. Каждая из установок может работать в нескольких режимах, однако переход к другому режиму требует временных и финансовых затрат, которые учитываются в целевой функции. В была разработана более универсальная нелинейная модель с частью целочисленных переменных для решения задачи планирования завода. В данной модели предполагается, что завод состоит из набора установок, производящих множество входныхвыходных потоков, обладающих различными качественными характеристиками, которые можно смешивать для того, чтобы удовлетворить требования по различным спецификациям дизельного топлива. Каждая установка завода определяется как непрерывно работающий элемент, который преобразует входящие потоки в различные продукты. Основная цель таких задач состоит в том, чтобы максимизировать суммарную прибыль завода, принимая во внимание доход от продаж, стоимость сырья и суммарные затраты на переработку нефти. Б последней и наиболее сложной из упомянутых выше подзадач задаче планирования и построения расписаний смешения товарных продуктов во внимание принимаются две основные проблемы. Первая связана с логистикой производства, которая включает в себя множество заданий по отгрузке с различными датами, ограничения на скорости перекачки продуктов и компонентов, а также различные логистические и производственные правила. Большая часть из этих особенностей относится к задачам построения расписаний и, как правило, моделируется дискретно или непрерывно. С другой стороны, вторая проблема эго качественные характеристики продукции, которые представляют дополнительные трудности для стандартных задач построения расписаний. Эта проблема также известна как проблема планирования смешений и принимает во внимание различные рецепты приготовления продуктов и спецификации свойств, такие как минимальное октановое число, максимальное содержание серы и ароматических соединений и т. Главная цель состоит в том, чтобы из различных промежуточных продуктов завода и присадок произвести смеси, реализующие спрос на различные виды товарной продукции, а также удовлетворяющие всем спецификациям с минимальными затратами, где спецификации продуктов являются строгими и постоянно меняющимися на большей части рынков. Свойства продуктов, как правило, предсказывают, основываясь на сложных соотношениях, которые зависят от концентраций и свойств компонентов, используемых в смесях. Примером системы, способной решать такие задачи является коммерческий программный пакет . Подобные системы более детально моделируют нелинейные процессы смешения, чем программные пакеты для долгосрочного планирования i, I. Несмотря на нелинейную природу свойств нефтепродуктов в математических моделях, используемых в таких системах, удается избегать нелинейностей, применяя методы последовательного линейного программирования с частью целочисленных переменных I. К сожалению, использование этих программных пакетов ограничено лишь решением статических задач смешения, поэтому решения, связанные с последовательностью производственных операций и логистикой необходимо принимать априори или вручную с использованием специальной методики. Для решения задач планирования и построения расписаний смешения разработаны различные технические приемы оптимизации.