考慮裝置運(yùn)行慣性的煉油過(guò)程生產(chǎn)作業(yè)優(yōu)化研究

李 明

LI Ming

1.山東青年政治學(xué)院 信息工程學(xué)院，濟(jì)南 250103

2.山東大學(xué) 控制科學(xué)與工程學(xué)院，濟(jì)南 250061

1.School of Information Engineering,Shandong Youth University of Political Science,Jinan 250103,China

2.School of Control Science and Engineering,Shandong University,Jinan 250061,China

1 引言

石化行業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，具有舉足輕重的作用。生產(chǎn)調(diào)度作為煉油企業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)（CIPS）的中間環(huán)節(jié)，是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的指揮中心，通過(guò)優(yōu)化安排生產(chǎn)作業(yè)任務(wù)，能夠在企業(yè)現(xiàn)有條件下最大限度提高生產(chǎn)利潤(rùn)，節(jié)能減排，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

煉油企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度優(yōu)化可為實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程帶來(lái)明顯的經(jīng)濟(jì)效益，已成為一個(gè)研究熱點(diǎn)，引起了人們的廣泛關(guān)注[1-2]。研究的重點(diǎn)集中在調(diào)度優(yōu)化模型的建立，以滿足“安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)”的生產(chǎn)要求。Jia和Ierapetritou[3]將煉廠分為原油儲(chǔ)運(yùn)、裝置加工和油品調(diào)和三部分，并基于連續(xù)時(shí)間表達(dá)建立了混合整數(shù)規(guī)劃調(diào)度優(yōu)化模型，在假定物流平穩(wěn)，忽略裝置生產(chǎn)方案切換時(shí)間的前提下優(yōu)化煉油生產(chǎn)。文獻(xiàn)[4-5]針對(duì)煉廠物流管網(wǎng)建立了短期生產(chǎn)調(diào)度混合整數(shù)規(guī)劃模型，在保證裝置最短連續(xù)運(yùn)行時(shí)間最少生產(chǎn)方案（或模式）切換并限制加工量波動(dòng)的前提下優(yōu)化了裝置運(yùn)行和物流運(yùn)作。Cafaro等[6]考慮物料流的連續(xù)運(yùn)作，對(duì)原油和產(chǎn)品的管線傳輸作業(yè)進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)度。李明等[7-8]給出了煉油過(guò)程的平穩(wěn)性、連續(xù)性、長(zhǎng)期性等生產(chǎn)特性的定量化表達(dá)和評(píng)價(jià)，建立了邏輯規(guī)劃調(diào)度優(yōu)化模型，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)利潤(rùn)和生產(chǎn)特性性能的綜合利益最大化。目前煉油過(guò)程調(diào)度優(yōu)化研究已經(jīng)取得了一定成果，但是這些研究還較少考慮裝置運(yùn)行的大慣性特性。

煉油過(guò)程除了具有連續(xù)、平穩(wěn)、高能耗、多資源相互協(xié)調(diào)等突出特性外，其生產(chǎn)裝置的運(yùn)行還具有大的慣性。裝置運(yùn)行的大慣性特性使得裝置生產(chǎn)方案切換、開(kāi)停工或配置改變時(shí)，裝置運(yùn)行參數(shù)和產(chǎn)品指標(biāo)需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才能達(dá)到目標(biāo)狀態(tài)，導(dǎo)致初始運(yùn)行狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)間存在較長(zhǎng)的過(guò)渡過(guò)程，影響產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量，增加生產(chǎn)能耗，降低生產(chǎn)利潤(rùn)。因此，在生產(chǎn)調(diào)度中考慮裝置運(yùn)行的大慣性特性很有必要。生產(chǎn)調(diào)度需要描述過(guò)渡過(guò)程的物料加工、持續(xù)時(shí)間及發(fā)生順序等調(diào)度優(yōu)化特性。由于化學(xué)反應(yīng)機(jī)理模型能夠較精確地描述煉化裝置的不同運(yùn)行狀態(tài)，文獻(xiàn)[9-10]將裝置的非線性機(jī)理模型與生產(chǎn)調(diào)度相結(jié)合形成一種聯(lián)合優(yōu)化模型，可以實(shí)現(xiàn)裝置作業(yè)調(diào)度、煉化反應(yīng)和控制參數(shù)的同時(shí)優(yōu)化。然而由于模型具有大量的微分方程，規(guī)模巨大，求解困難，需要花費(fèi)數(shù)小時(shí)才能給出一天的優(yōu)化作業(yè)安排，實(shí)際意義不大。由于煉油企業(yè)CIPS中的生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度更多關(guān)注裝置運(yùn)行的外部特性，類似方法并沒(méi)有獲得進(jìn)一步發(fā)展。郭慶強(qiáng)等[11-12]考慮裝置加工物料切換過(guò)渡過(guò)程，對(duì)CIPS體系架構(gòu)下的連續(xù)過(guò)程生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行了探討，建立了混合整數(shù)規(guī)劃模型，并采用分步求解策略給出了優(yōu)化調(diào)度方案。該物料切換調(diào)度模型僅描述了過(guò)渡過(guò)程的時(shí)間跨度，而沒(méi)有給出其他調(diào)度優(yōu)化特性的表達(dá)，分步求解方法也無(wú)法保證調(diào)度方案的優(yōu)化性。

針對(duì)已有研究存在的問(wèn)題，本文通過(guò)分析煉化裝置生產(chǎn)方案切換的大慣性特性，給出了方案切換過(guò)渡過(guò)程的物料加工特點(diǎn)，確定了過(guò)渡過(guò)程時(shí)間，提出了基于生產(chǎn)費(fèi)用最小化的方案切換規(guī)則。基于連續(xù)時(shí)間和邏輯命題表達(dá)，對(duì)裝置的平穩(wěn)運(yùn)行過(guò)程及方案切換過(guò)渡過(guò)程進(jìn)行了模型化描述，并以生產(chǎn)利潤(rùn)最大化為目標(biāo)，建立了煉油過(guò)程生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度優(yōu)化模型。最后以某煉油廠為例對(duì)模型進(jìn)行了檢驗(yàn)。

2 方案切換過(guò)渡過(guò)程特性分析和描述

2.1 過(guò)渡過(guò)程中的物料加工

在實(shí)際生產(chǎn)中，裝置加工物料的變化、物料混合比例的變化、煉化反應(yīng)參數(shù)的變化（如溫度、壓力的變化）等都可以引起裝置生產(chǎn)方案的變化。裝置不同的生產(chǎn)方案具有不同的加工物料、側(cè)線產(chǎn)品收率、煉化反應(yīng)參數(shù)或產(chǎn)品質(zhì)量參數(shù)。當(dāng)裝置執(zhí)行某生產(chǎn)方案時(shí)，其生產(chǎn)變量穩(wěn)定在一個(gè)小的波動(dòng)范圍內(nèi)，稱為平穩(wěn)生產(chǎn)狀態(tài)。當(dāng)生產(chǎn)方案切換時(shí)，由于裝置運(yùn)行的慣性，系統(tǒng)會(huì)有一段時(shí)間處于兩種方案之間的過(guò)渡過(guò)程，并至少有一個(gè)生產(chǎn)變量發(fā)生明顯變化，超出其平穩(wěn)波動(dòng)范圍。

以單一質(zhì)量變量為例，方案切換時(shí)的變化如圖1所示。在平穩(wěn)生產(chǎn)過(guò)程，產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)合格；在過(guò)渡過(guò)程，產(chǎn)品質(zhì)量介于兩種方案的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)之間。由于過(guò)渡過(guò)程是變化著的，調(diào)度人員只知道過(guò)渡過(guò)程的起點(diǎn)狀態(tài)和終點(diǎn)狀態(tài)，而不清楚中間過(guò)程，無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)裝置狀態(tài)和產(chǎn)品質(zhì)量，故一般將過(guò)渡過(guò)程的物料流量維持穩(wěn)定且只能按照較低質(zhì)量要求的物料收率計(jì)算，造成質(zhì)量過(guò)剩，帶來(lái)一定經(jīng)濟(jì)損失。

圖1 方案切換過(guò)程示意圖

2.2 過(guò)渡過(guò)程時(shí)間

生產(chǎn)裝置進(jìn)行方案切換作業(yè)時(shí)，生產(chǎn)調(diào)度需要確定過(guò)渡過(guò)程的開(kāi)始、結(jié)束時(shí)間，以合理安排庫(kù)存或分流保證煉油生產(chǎn)全過(guò)程的優(yōu)化運(yùn)行。在生產(chǎn)調(diào)度中需要將不同的生產(chǎn)過(guò)程賦予不同的時(shí)間段。由于方案切換過(guò)渡過(guò)程與平穩(wěn)生產(chǎn)過(guò)程是緊接交錯(cuò)進(jìn)行的，平穩(wěn)過(guò)程時(shí)間段n的結(jié)束時(shí)刻就是過(guò)渡過(guò)程時(shí)間段n+1的開(kāi)始時(shí)刻，且過(guò)渡過(guò)程的持續(xù)時(shí)間由生產(chǎn)裝置自身及其控制系統(tǒng)特性決定。

定理1方案切換過(guò)渡過(guò)程時(shí)長(zhǎng)由過(guò)渡過(guò)程起止?fàn)顟B(tài)、裝置及其控制系統(tǒng)特性確定。

證明 過(guò)渡過(guò)程的產(chǎn)生導(dǎo)致了系統(tǒng)狀態(tài)的變化。對(duì)于能控的線性定常系統(tǒng)，過(guò)渡過(guò)程的終止?fàn)顟B(tài)x(t)可由式（1）確定。

其中，狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣?(t-t0)=eA(t-t0)由系統(tǒng)矩陣A決定，而系統(tǒng)矩陣A由裝置特性決定。矩陣B為控制矩陣，μ(t)為輸入激勵(lì)函數(shù)，二者體現(xiàn)了控制系統(tǒng)特性。由于裝置及其控制系統(tǒng)特性確定，因此在已知方案切換過(guò)渡過(guò)程起止?fàn)顟B(tài) x(t0)和x(tf)的情況下，過(guò)渡過(guò)程的終止時(shí)間tf可由式（1）給出，從而確定了過(guò)渡過(guò)程時(shí)長(zhǎng)T=tf-t0。證畢。

在實(shí)際生產(chǎn)中，可以根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)估算過(guò)渡過(guò)程時(shí)間。當(dāng)裝置采用PID控制時(shí)，二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)調(diào)節(jié)時(shí)間為：

其中Δ為允許的誤差范圍，取響應(yīng)穩(wěn)態(tài)值的2%或5%，σ為阻尼比，ωn為系統(tǒng)自然頻率。工程上，當(dāng)0.1<σ<0.9時(shí)，通常用式（3）計(jì)算調(diào)節(jié)時(shí)間。

2.3 平穩(wěn)過(guò)程與過(guò)渡過(guò)程排序

方案切換過(guò)渡過(guò)程發(fā)生在相鄰兩個(gè)運(yùn)行方案之間。以有向圖2表示三種方案的切換過(guò)程，圖中節(jié)點(diǎn)S1表示生產(chǎn)方案的平穩(wěn)運(yùn)行狀態(tài)，節(jié)點(diǎn)S12表示由方案S1切換到方案S2的過(guò)渡過(guò)程。

圖2 三方案切換過(guò)程示意圖

從圖2可見(jiàn)，在裝置連續(xù)運(yùn)行的情況下，在任意時(shí)刻裝置只能運(yùn)行一種方案或處于方案切換的過(guò)渡過(guò)程中。由于方案的重復(fù)執(zhí)行必然會(huì)增加方案切換次數(shù)和切換費(fèi)用，影響生產(chǎn)效率，因此在調(diào)度周期內(nèi)應(yīng)盡可能減少方案切換次數(shù)，兩方案之間只能切換一次，且方案不重復(fù)執(zhí)行。這些經(jīng)驗(yàn)規(guī)則適用邏輯命題表達(dá)。

3 優(yōu)化模型的建立

3.1 假定與約束

由于煉化裝置的啟停費(fèi)用相當(dāng)高，且會(huì)對(duì)生產(chǎn)的連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行產(chǎn)生大的影響，正常情況下裝置一般不停機(jī)，因此假定在調(diào)度周期內(nèi)裝置連續(xù)運(yùn)行，且初始和最終的運(yùn)行狀態(tài)為平穩(wěn)生產(chǎn)狀態(tài)。采用連續(xù)時(shí)間表達(dá)，將調(diào)度時(shí)域H劃分為n個(gè)連續(xù)的時(shí)間段。

模型約束包括物料加工約束、時(shí)間分配約束、方案切換約束、物料存儲(chǔ)與供需約束等。

3.1.1 物料加工約束

物料加工約束體現(xiàn)平穩(wěn)生產(chǎn)過(guò)程和過(guò)渡過(guò)程的物料加工特點(diǎn)?？紤]生產(chǎn)的安全性和平穩(wěn)性，裝置執(zhí)行某生產(chǎn)方案或在方案切換過(guò)渡過(guò)程中的加工能力應(yīng)在其安全生產(chǎn)能力范圍內(nèi)，并盡量保持生產(chǎn)速率恒定，如式（4）至式（7）所示，其中參數(shù)式（6）、式（7）使得過(guò)渡過(guò)程僅占用一個(gè)時(shí)間段，從而有利于方案切換約束的表達(dá)。

裝置在平穩(wěn)生產(chǎn)過(guò)程或過(guò)渡過(guò)程的物料加工量為加工速率與時(shí)間段時(shí)長(zhǎng)的乘積。

式（10）至式（12）給出了裝置的物料產(chǎn)出量，過(guò)渡過(guò)程中的物料收率按照較低質(zhì)量要求的物料收率計(jì)算。

3.1.2 時(shí)間分配約束

平穩(wěn)生產(chǎn)過(guò)程和過(guò)渡過(guò)程時(shí)間由時(shí)間分配約束表達(dá)。時(shí)間段t裝置i執(zhí)行方案g的平穩(wěn)生產(chǎn)過(guò)程時(shí)長(zhǎng)由式（13）確定。式（14）至式（16）表示調(diào)度時(shí)段的起止時(shí)刻關(guān)系。

式（17）給出了時(shí)間段t裝置i由方案g切換到方案h的過(guò)渡過(guò)程時(shí)間，且過(guò)渡過(guò)程的結(jié)束時(shí)刻滿足式（18），其中參數(shù)αigh為過(guò)渡過(guò)程時(shí)長(zhǎng)。

過(guò)渡過(guò)程與平穩(wěn)過(guò)程的起止時(shí)刻關(guān)系如式（19）和式（20）所示。

式（21）至式（23）為調(diào)度時(shí)域時(shí)長(zhǎng)約束。式（21）和式（22）設(shè)置了調(diào)度時(shí)域的起止時(shí)刻，并使裝置在調(diào)度時(shí)域的開(kāi)始和結(jié)束時(shí)刻處于平穩(wěn)運(yùn)行狀態(tài)，式（23）表示裝置的平穩(wěn)運(yùn)行過(guò)程和過(guò)渡過(guò)程時(shí)長(zhǎng)等于調(diào)度時(shí)域總時(shí)長(zhǎng)。

3.1.3 方案切換約束

方案切換約束描述了方案運(yùn)行的平穩(wěn)過(guò)程與方案切換的過(guò)渡過(guò)程的順序特點(diǎn)。方案切換發(fā)生在相鄰兩個(gè)運(yùn)行方案之間，如邏輯命題式（24）所示。式中布爾邏輯變量Yigt表示時(shí)間段t裝置i是否運(yùn)行方案g，布爾邏輯變量Yight表示時(shí)間段t裝置i是否處于由方案g切換到方案h的過(guò)渡過(guò)程中。

由于裝置連續(xù)運(yùn)行，裝置只能處于方案運(yùn)行的平穩(wěn)過(guò)程或方案切換的過(guò)渡過(guò)程中。

為保證生產(chǎn)平穩(wěn)運(yùn)行，應(yīng)盡可能減少方案切換次數(shù)。若方案g運(yùn)行則與方案g相關(guān)的切換只能有一次，且方案g與方案h只能切換一次，如邏輯命題式（26）和式（27）所示。邏輯命題式（28）表示調(diào)度期內(nèi)方案不重復(fù)執(zhí)行。

上述邏輯命題形成了一系列Logic cuts。Logic cuts能夠減小模型求解過(guò)程中的integrality gap和非0/1整數(shù)解的產(chǎn)生，根據(jù)裝置的運(yùn)行狀態(tài)利用邏輯關(guān)系可以確定一部分0/1決策變量的取值，減少分枝節(jié)點(diǎn)，提高求解效率。

3.1.4 物料存儲(chǔ)與供需約束

時(shí)間段t物料j的存儲(chǔ)量由式（29）計(jì)算，式（30）為其庫(kù)存能力約束。

調(diào)度期內(nèi)原料、產(chǎn)品的消耗與產(chǎn)出量受到計(jì)劃指令限制，如式（31）和式（32）所示。

3.2 模型目標(biāo)

模型以利潤(rùn)最大化為目標(biāo)，如式（33）所示。生產(chǎn)利潤(rùn)由產(chǎn)品產(chǎn)值、加工費(fèi)用和過(guò)渡過(guò)程費(fèi)用構(gòu)成。

4 模型求解

利用邏輯命題易于表達(dá)和利用生產(chǎn)調(diào)度中的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則，建模自然、直觀。本文模型采用優(yōu)化求解軟件Lingo9.0求解。為便于軟件編程建模和求解，根據(jù)文獻(xiàn)[13]給出的邏輯表達(dá)式轉(zhuǎn)換方法對(duì)模型中的邏輯命題作如下處理。下式中 Z，Zk，k∈K，K={1，2，…，n}為布爾邏輯變量，z，zk，k∈K為對(duì)應(yīng)的0/1變量。

（1）邏輯等價(jià)邏輯與命題式的轉(zhuǎn)換

調(diào)度模型中形如式（34）的邏輯命題式可以轉(zhuǎn)換為代數(shù)表達(dá)式（35）和式（36）進(jìn)行編程建模。

（2）邏輯異或命題式的轉(zhuǎn)換

調(diào)度模型中邏輯異或命題具有式（37）的形式，式（38）為其等價(jià)代數(shù)表達(dá)式。

（3）邏輯蘊(yùn)涵邏輯異或命題式的轉(zhuǎn)換

調(diào)度模型中邏輯蘊(yùn)涵邏輯異或命題式具有如式（39）的形式，其轉(zhuǎn)換式分別為式（40）和式（41），根據(jù)轉(zhuǎn)換式進(jìn)行編程建模。下式中M是大的正數(shù)，M≥n+1。

對(duì)于上述邏輯表達(dá)式中包含邏輯關(guān)系“非”的情況，例如?Zk，則將轉(zhuǎn)換式中的zk替換為1-zk即可。

在對(duì)調(diào)度模型的邏輯表達(dá)式作上述處理的基礎(chǔ)上可以方便地使用Lingo編程建模進(jìn)行優(yōu)化求解。

5 仿真實(shí)驗(yàn)

以某煉油廠生產(chǎn)過(guò)程為例進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。圖3為該煉油過(guò)程的簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程圖。該廠某月計(jì)劃加工四種進(jìn)口原油共45萬(wàn)噸，常減壓裝置加工不同油種的側(cè)線產(chǎn)品收率不同，具有不同的加工方案。原油加工方案數(shù)據(jù)如表1所示，表2為裝置主要生產(chǎn)作業(yè)參數(shù)，物料價(jià)格與庫(kù)存參數(shù)如表3所示。

圖3 某煉油過(guò)程簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程圖

假定調(diào)度對(duì)某個(gè)階段的計(jì)劃分解總是平均劃分，不同生產(chǎn)方案切換后裝置通過(guò)一段時(shí)間的過(guò)渡過(guò)程總能控制到新的平穩(wěn)運(yùn)行狀態(tài)。常減壓裝置不同生產(chǎn)方案之間切換所產(chǎn)生的過(guò)渡過(guò)程時(shí)長(zhǎng)不同，根據(jù)裝置狀況得到的不同方案間切換用時(shí)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4所示。當(dāng)不同的原油加工方案之間切換時(shí)，按照輕油收率低的原油切割數(shù)據(jù)計(jì)算。例如由烏拉爾方案切換到沙輕方案，雖然輕油收率應(yīng)比烏拉爾方案高，但由于過(guò)渡過(guò)程中的混合原油性質(zhì)難以確定，只能按烏拉爾方案抽提，造成汽油、煤油等質(zhì)量過(guò)剩。

表1 原油加工方案數(shù)據(jù)

表2 裝置主要生產(chǎn)作業(yè)參數(shù)

表3 主要原料產(chǎn)品參數(shù)

表4 不同方案切換時(shí)長(zhǎng) d

以該生產(chǎn)流程為例，建立基于上述式（4）至式（33）的煉油過(guò)程生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度優(yōu)化模型進(jìn)行優(yōu)化仿真。將30天的調(diào)度時(shí)域劃分為7個(gè)連續(xù)的時(shí)間段，假定油品調(diào)合能力足夠大、物料供需都能滿足，將上述數(shù)據(jù)代入模型，使用優(yōu)化求解軟件Lingo9.0（授權(quán)號(hào)：CLPC5-501322）求解得到最優(yōu)作業(yè)方案如圖4所示，求解結(jié)果如表5所示。

表5中方案1為本文給出的調(diào)度優(yōu)化結(jié)果，方案2為文獻(xiàn)[12]的優(yōu)化調(diào)度方案。方案1較方案2的切換時(shí)間多了0.6天，能源噸耗也增加了5.75個(gè)單位，但是過(guò)渡過(guò)程輕油收率提高了2.4%，毛利潤(rùn)增加了26.83萬(wàn)元。

圖4 優(yōu)化調(diào)度方案甘特圖

文獻(xiàn)[12]由于未給出原油切換和過(guò)渡過(guò)程時(shí)間順序的調(diào)度優(yōu)化特性描述，采用分步求解策略，首先確定具有最小切換時(shí)間的切換順序，繼而給出產(chǎn)值最大化的優(yōu)化調(diào)度方案。這種建模和求解方式難以保證調(diào)度方案的最優(yōu)性。由本文煉油過(guò)程生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度優(yōu)化模型得到的優(yōu)化調(diào)度方案雖然過(guò)渡過(guò)程切換時(shí)間有所延長(zhǎng)，但提高了過(guò)渡過(guò)程的輕油收率，產(chǎn)出了更多高附加值的產(chǎn)品，進(jìn)一步提高了企業(yè)利潤(rùn)。在優(yōu)化過(guò)程中，根據(jù)方案執(zhí)行和切換情況，通過(guò)模型的邏輯命題表達(dá)式可以確定20個(gè)布爾/0-1決策變量Yigt/yigt和40個(gè)中間變量Yight/yight的取值，使得模型的布爾/0-1變量由88個(gè)減少至28個(gè)，其中布爾/0-1決策變量由28個(gè)減少至8個(gè)，提高了求解效率。仿真結(jié)果表明：考慮裝置運(yùn)行慣性的煉油過(guò)程生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度優(yōu)化模型是可行，有效的。

模型符號(hào)說(shuō)明如表6所示。

表5 不同優(yōu)化結(jié)果比較

表6 模型符號(hào)說(shuō)明

6 結(jié)論

針對(duì)煉油過(guò)程生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度優(yōu)化問(wèn)題，分析了裝置生產(chǎn)方案切換的大慣性特性及其產(chǎn)生的過(guò)渡過(guò)程，在此基礎(chǔ)上給出了過(guò)渡過(guò)程的時(shí)間、排序和物料加工的模型化描述，以生產(chǎn)利潤(rùn)最大化為目標(biāo)建立了煉油過(guò)程生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度優(yōu)化模型，并給出了求解方法。該模型有效體現(xiàn)了裝置運(yùn)行的大慣性特性，實(shí)現(xiàn)了更加精細(xì)化的調(diào)度，進(jìn)一步提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，可以得到令決策者滿意的調(diào)度方案，提高了煉油過(guò)程調(diào)度優(yōu)化方法的實(shí)用性。文中僅對(duì)裝置運(yùn)行慣性下生產(chǎn)方案切換作業(yè)的調(diào)度優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行了探討，對(duì)其他生產(chǎn)作業(yè)（如裝置啟停、維護(hù)等）的調(diào)度優(yōu)化問(wèn)題還需要進(jìn)一步研究。

[1]Shah N K，Li Zukui，Ierapetritou M G.Petroleum refining operations：key issues，advances，and opportunities[J].Industrial and Engineering Chemistry Research，2011，50（3）：1161-1170.

[2]Joly M.Refinery production planning and scheduling：the refining core business[J].Brazilian Journal of Chemical Engineering，2012，29（2）：371-384.

[3]Jia Z，Ierapetritou M G.Efficient short-term scheduling of refinery operations based on a continuous time formulation[J].Computers and Chemical Engineering，2004，28（6/7）：1001-1019.

[4]Luo C，Rong G.Hierarchical approach for short-term scheduling in refineries[J].Industrial Engineering and Chemical Research，2007，46：3656-3668.

[5]Shah N K，Ierapetritou M G.Short-term scheduling of a large-scale oil-refinery operations：incorporating logistics details[J].AIChE Journal，2011，57（6）：1570-1584.

[6]Cafaro V G，Cafaro D C，Méndez C A，et al.Detailed scheduling of oil products pipelines with parallel batch inputs at intermediate sources[J].Chemical Engineering Transactions，2013，32：1345-1350.

[7]李明，李歧強(qiáng)，郭慶強(qiáng)，等.基于煉油過(guò)程生產(chǎn)特性的優(yōu)化調(diào)度模型[J].山東大學(xué)學(xué)報(bào)：工學(xué)版，2010，40（3）：51-56.

[8]李明，李歧強(qiáng)，郭慶強(qiáng)，等.基于連續(xù)過(guò)程特性的煉油生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化研究[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2010，46（21）：205-209.

[9]Slaback D D.A surrogate model approach to refinery wide optimization[D].Texas Tech University，2004.

[10]Slaback D D，Riggs J B.The inside-out approach to refinery-wide optimization[J].Industrial and Engineering Chemistry Research，2007，46（13）：4645-4653.

[11]Guo Qingqiang，Li Qiqiang，Ding Ran，et al.Production scheduling modeling of oil refinery considering crude oil switch transition[C]//Proceedings of the IEEE International Conference on Automation and Logistics，Qingdao，China，2008：1177-1181.

[12]郭慶強(qiáng)，李歧強(qiáng)，丁然，等.考慮一類過(guò)渡過(guò)程的連續(xù)過(guò)程生產(chǎn)調(diào)度建模[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2009，21（22）：5802-5806.

[13]李明，李歧強(qiáng)，郭慶強(qiáng)，等.集成啟發(fā)式規(guī)則的混合整數(shù)規(guī)劃調(diào)度模型[J].高技術(shù)通訊，2010，20（9）：971-977.