分布式并行算法在长周期原油混输调度中的应用

为了有效求解长周期原油混输调度问题,提出了基于事件树的分布式并行算法。该方法把原油混输调度问题分解为码头调度子问题和厂区调度子问题,采用基于事件树的建模方法,并根据两个子问题的求解顺序提出了原油混输调度问题的分布式并行算法。本方法采用主从式并行结构,主节点把求解码头调度子问题所需的原油质量要求信息发送到各从节点,然后各从节点把与质量要求信息对应的码头调度最优解返回给主节点,通过综合比较两个子问题的解,从而得出最优的调度方案。实例计算表明,该并行算法可以有效减少问题的求解时间,特别是对不同常减压对原油质量要求不同时的长周期调度(如4周)问题,采用串行算法在48h内都无法得到可行解,而采用此算法用3台计算机可以在25h内得到最优解。

炼油厂原油混输调度模型法研究与应用

针对炼油厂原油调度作业计划进行了模型法研究,充分考虑原油调度问题的经济性,以减少生产方案的切换次数,确保常减压原油蒸馏装置生产的平稳性,避免进料的质量超标,充分考虑以下游装置的生产需要为目标,用混合整数线性规划(MILP)技术和多周期技术建立原油混输调度模型,并通过实例介绍模型的应用.

基于异步时间段的连续时间原油混输调度模型

原油混输调度是炼油厂调度的源头,对生产起重要作用。针对由油轮、泊位、码头罐、管线、厂区罐和蒸馏装置组成的原油混输系统,考虑码头罐单储、蒸馏装置进料质量要求等实际操作因素,建立基于异步时间段表征的原油混输调度模型。以国内某典型沿海炼油厂为例,对模型求解方案的可行性和求解效率进行验证。结果表明,虽然模型规模较大,但模型能在较短求解时间内获得全局最优解,相应调度方案中码头罐和厂区罐收付油操作合理,充分缩短了滞船期和卸油时间,可保证蒸馏装置平稳运行,实现卡边操作。所建原油混输模型具有较好的工业应用价值。

基于事件树的可视化实时动态原油混输调度系统

为解决现有的方法普遍存在的建模过程复杂,模型修改和维护困难等缺点,本文开发了图形化原油混输调度系统。该系统在解决了基于事件树的建模和求解算法的基础上,使原油混输调度模型与可视、直观的图形界面实现相互映射。在图形化界面上绘制原油混输调度的流程图,通过流程图上功能键的操作,可快速获得最优调度方案。调度结果可直接在界面上以数字形式显示,也可以通过甘特图、文本文件及实时动态模拟显示出来。模型的修改和维护都比较简单,实例表明,该系统可以简单快捷的对原油混输调度问题进行建模和求解。

基于分段线性的原油混输调度全局优化算法研究

随着激烈的市场竞争,原油混输调度问题成为炼油企业提高核心竞争力的重要环节。有效的原油混输调度策略能够在保证成品油质量的同时,快速响应市场竞争,节约成本,提高收益。本文使用了混合整数非线性规划(MINLP)模型来描述原油混输调度问题,并且对模型进行了与实际操作更为相符的改进,提出了基于分段线性化的求解非凸混合整数非线性规划问题的算法。将非凸的双线性项进行分段线性化可以使非凸的混合整数非线性规划模型近似等价为1个凸的混合整数二次规划(MIQCP)模型,通过使用凸二次规划基于的分支定界算法得到调度问题的近似全局最优解,实现原油混输调度中从港口油轮,到输油管道或存储罐,最后到达分离单元过程的卸载、存储等过程的优化操作。本文通过6个实例验证了文中改进的模型和提出的算法的有效性。结果表明,本文改进的模型和提出的算法可以获得原油混输调度问题的有效调度方案,解决分离单元(CDU)上料不连续、罐内与上料浓度不一致的问题,而且本算法求得的近似全局最优解可以保证在12%的范围内。