Описание Области
Рассматривается смешение (компаундирование) топливного мазута без жесткой рецептуры с соответствием ограничений на качество выходного продукта.
Примечание. Далее приведено описание технологического оборудования и процессов для общего знакомства с данной предметной областью, ее понятиями и используемыми терминами. Как профессиональным технологам, так и имеющим общее представление о данной предмете это описание рекомендуется пропустить.
Подробное описание
подробнее…
В ходе процессов перегонки и переработки вырабатываются только компоненты моторных, авиационных и котельных топлив с различными показателями качества. Например, октановое число прямогонного бензина составляет около 65, риформата — 95-100, бензина коксования — 60. Другие показатели качества (например, фракционный состав, содержание серы) у компонентов также различаются.
Для получения же товарных нефтепродуктов организуется смешение полученных компонентов в соответствующих емкостях НПЗ в соотношениях, которые обеспечивают нормируемые показатели качества.
Расчёт рецептуры смешения (компаундирования) компонентов осуществляется при помощи соответствующих модулей математических моделей, используемых для планирования производства по НПЗ в целом. Исходными данными для моделирования являются прогнозные остатки сырья, компонентов и товарной продукции, план реализации нефтепродуктов в разрезе ассортимента, плановый объём поставок нефти.
Таким образом возможно рассчитать наиболее эффективные соотношения между компонентами при смешении.
Зачастую на заводах используются устоявшиеся рецептуры смешения, которые корректируются при изменении технологической схемы.
Компоненты нефтепродуктов в заданном соотношении закачиваются в ёмкость для смешения, куда также могут подаваться присадки. Полученные товарные нефтепродукты проходят контроль качества и откачиваются в соответствующие ёмкости товарно-сырьевой базы, откуда отгружаются потребителю.
Смешение топлив
Рисунок. Принципиальная схема смешения топлив.
кратко
Особенности Объекта
подробнее…
Модель смешения топлив с учетом качества на базе FR3_Мазут крекинг и данных RPMS
Сырьевые потоки для смешения принадлежащие производству компонентов масел моделируются установками, имеющими заданный график поступления сырья
Часть сырьевых потоков для смешения, не принадлежащих производству компонентов масел, моделируются емкостями-убывающими итогами, с границами потребления, заданными по результатам решения RPMS
Часть сырьевых потоков для смешения, не принадлежащих производству компонентов масел, моделируются установками, имеющими заданный максимум плана за горизонт qмах по результатам решения RPMS
Смешение в двух установках, отличающихся набором сырьевых потоков (условное деление) установке, смешение по качеству в установке
Смешение по качеству в общей емкости, собирающей продукты двух установок смешения.
Показатели качества сырьевых потоков заданы исходными данными из RPMS и не изменяются.
Ограничения на показатели качества результирующего продукта – FR3_Мазут крекинг из исходных данных RPMS.
Формулы пересчета показателей качества в индексы, использующиеся при проверке ограничений, из исходных данных RPMS.
кратко
Схема Объекта
подробнее…
Рисунок. Общий вид потоковой схемы объекта «с именами»
кратко
Особенности Решения S.VMasutQuStore_SCH_LP60.
Особенности Задачи
подробнее…
Рассматривается задача смешения топливного мазута с учетом качества в рамках месячного планирования по результатам месячного календарного планирования основных установок масляного производства.
Значения качества сырьевых потоков для смешения, а также ограничения на качество смешения продукта FR3_Мазут крекинг из RPMS. Предпочтительные значения показателей качества для смешиваемого продукта из результата расчета RPMS.
Цены продуктов, идущих на продажу из RPMS, не идущих — приблизительные, введенные вручную.
Выпуск сырьевых продуктов для смешения – из результата расчета месячного календарного плана. Запрещено опорожнение сырьевых емкостей для смешения.
Ограничение на выпуск продукта (минимальный план по потоку продукта смешения FR3_Мазут крекинг) из RPMS
Товарный мазут создается на двух установках, отличающихся сырьем. Ограничение по качеству для мазута, выходящего из установок не устанавливается.
Мазут, выходящий из обоих установок, попадает в общую емкость и смешивается. Ограничение на качество продукта задается в емкости
Ограничения на качество продуктов в емкости
Рисунок. Фрагменты формы – стадия, емкость
кратко
Исходные данные
подробнее…
Выпуск сырьевых продуктов для смешения
Рисунок. Фрагмент формы – стадия, установка, операция, поток
Смешение топливного мазута: сырьевые потоки с учетом качества, результат смешения.
Рисунок. Фрагмент формы – стадия, установка, операция, поток
Смешение топливного мазута: сырьевые потоки с учетом качества, результат смешения.
Рисунок. Фрагмент формы – стадия, установка, операция, поток
Сырьевые емкости убывающим итогом и продукты стадии деасфальтизации – деасфальтизат гудрона и рафинаты дуосол очистки.
Рисунок. Фрагменты формы – стадия, емкость
Топливный мазут. Смешение в емкости с учетом качества
Рисунок. Фрагменты формы – стадия, емкость
кратко
Результаты решения
подробнее…
Фрагменты расписания потоков. Поступление сырья
Рисунок. Фрагмент расписания потоков
Фрагменты расписания потоков. Смешение на одной установке
Рисунок. Фрагмент расписания потоков
Фрагменты расписания потоков. Смешение на другой установке
Рисунок. Фрагмент расписания потоков
Сырьевые емкости и топливный мазут нарастающим итогом
Рисунок. Фрагмент расписания уровня запасов в емкостях
Пользовательские отчеты по работе установок и состоянию емкостей
Отчет «время вниз» от установок:
Рисунок. Фрагмент отчета «время вниз» от установок
Отчет «время вниз» от емкостей:
Рисунок. Фрагмент отчета «время вниз» от емкостей
Объяснения решения
Рисунок. Фрагмент трассы объяснений Решателя LP
Размерность задачи и характеристики расчета
Размерность задачи:
Стадий 2, Установок 13, Операций 13, Емкостей 16, Интервалов 60, Переменных 3201, Ограничений 4652.
Характеристики расчета:
Минут до оптимального 00:02,143;
Решатель потоков LpSolve, сервер Intel Core i5-4570 3,2GHz.
кратко