MỤC LỤC PHẦN 1. SƠ ĐỒ BÀI TOÁN LỌC DẦU 2 PHẦN 2. MÔ HÌNH BÀI TOÁN LỌC DẦU 4 2.1. HÀM MỤC TIÊU CỦA BÀI TOÁN 4 2.2. CÁC RÀNG BUỘC CỦA BÀI TOÁN 4 2.2.1. Ràng buộc về năng lực tại các phân xưởng 4 2.2.2. Ràng buộc về hàm lượng lưu huỳnh 4 2.2.3. Ràng buộc về tỷ lệ dầu DO và dầu cặn dùng để sản xuất dầu FO 5 2.2.4. Ràng buộc về dầu cặn tự dùng và khí tự dùng của nhà máy 5 2.2.5. Ràng buộc về cân bằng dòng sản phẩm 5 2.2.6. Ràng buộc về nhu cầu sản phẩm cuối cùng 5 PHẦN 3. GIẢI BÀI TOÁN BẰNG PHẦN MỀM LINDO 7 3.1. CHUỖI LỆNH 7 3.2. KẾT QUẢ 9 3.3. PHÂN TÍCH KẾT QUẢ 16 3.3.1. Phương án tối ưu của bài toán. 16 3.3.2. Nhận xét kết quả 17 PHẦN 4. KỊCH BẢN GIẢ ĐỊNH 19 KỊCH BẢN THAY ĐỔI HÀM LƯỢNG LƯU HUỲNH. 19
MỤC LỤC PHẦN SƠ ĐỒ BÀI TOÁN LỌC DẦU PHẦN MƠ HÌNH BÀI TOÁN LỌC DẦU 2.1 HÀM MỤC TIÊU CỦA BÀI TOÁN .4 2.2 CÁC RÀNG BUỘC CỦA BÀI TOÁN 2.2.1 Ràng buộc lực phân xưởng 2.2.2 Ràng buộc hàm lượng lưu huỳnh 2.2.3 Ràng buộc tỷ lệ dầu DO dầu cặn dùng để sản xuất dầu FO 2.2.4 Ràng buộc dầu cặn tự dùng khí tự dùng nhà máy 2.2.5 Ràng buộc cân dòng sản phẩm 2.2.6 Ràng buộc nhu cầu sản phẩm cuối PHẦN GIẢI BÀI TOÁN BẰNG PHẦN MỀM LINDO .7 3.1 CHUỖI LỆNH 3.2 KẾT QUẢ 3.3 PHÂN TÍCH KẾT QUẢ 16 3.3.1 Phương án tối ưu toán 16 3.3.2 Nhận xét kết .17 PHẦN KỊCH BẢN GIẢ ĐỊNH 19 KỊCH BẢN THAY ĐỔI HÀM LƯỢNG LƯU HUỲNH 19 PHẦN SƠ ĐỒ BÀI TOÁN LỌC DẦU CÁC BIẾN CỦA BÀI TOÁN Bài tốn có 24 biến: Bij: Loại dầu thơ thứ i chưng cất phân xưởng thứ j ( i=[1;6]; j={1;2} ) NTCij: Khí Napta tái chế xưởng tái chế j với chế độ i ( i={1;2}; j={1;2;3} ) CCRi: Dầu cặn thừa xử lý phân xưởng cracking i ( i={1;2}) CFO DOFO: Dầu cặn dầu DO đem trộn để sản xuất FO CTD KTD: Dầu cặn khí tự dùng GIẢI THÍCH CÁC KÍ HIỆU Các số có ngoặc đỏ bên nhu cầu sản phẩm cuối Các số tô vàng tỷ lệ tự dùng phân xưởng nhà máy Các số lại tỷ lệ sản phẩm sản xuất phân xưởng BÀI TOÁN LỌC DẦU GVHD ThS.Nguyễn Hồng Lan PHẦN MƠ HÌNH BÀI TOÁN LỌC DẦU 2.1 HÀM MỤC TIÊU CỦA BÀI TOÁN Hàm mục tiêu tốn cực tiểu hóa chi phí sản xuất phân xưởng Ta có: 210B11+192B21+218B31+176B41+200B51+186B61+214B12+198B22 +210B32+176B42+204B52+190B62+94NTC11+104NTC21+110NTC1 2+106NTC22+100NTC13+96NTC23+76CCR1+84CCR2 = Z(min) 2.2 CÁC RÀNG BUỘC CỦA BÀI TỐN Bài tốn có 16 ràng buộc bao gồm: 2.2.1 Ràng buộc lực phân xưởng Phân xưởng chưng cất B11+B21+B31+B41+B51+B61=0 B31>=0 B41>=0 B51>=0 B61>=0 B12>=0 B22>=0 B32>=0 B42>=0 B52>=0 B62>=0 NTC11>=0 NTC21>=0 NTC12>=0 NTC22>=0 NTC13>=0 NTC23>=0 CCR1>=0 CCR2>=0 KTD>=0 CTD>=0 DOFO>=0 CFO>=0 Hoàng Quốc Huy - Lớp KTCN – K58 8/22 BÀI TỐN LỌC DẦU GVHD ThS.Nguyễn Hồng Lan End Hồng Quốc Huy - Lớp KTCN – K58 9/22 BÀI TOÁN LỌC DẦU GVHD ThS.Nguyễn Hoàng Lan 3.2 KẾT QUẢ LP OPTIMUM FOUND AT STEP 18 OBJECTIVE FUNCTION VALUE 1) 0.1837547E+09 VARIABLE VALUE REDUCED COST B11 0.000000 36.845829 B21 0.000000 3.844551 B31 0.000000 34.057926 B41 0.000000 7.844551 B51 613347.812500 0.000000 B61 142816.718750 0.000000 B12 0.000000 40.845829 B22 0.000000 9.844550 B32 0.000000 26.057926 B42 0.000000 7.844551 B52 0.000000 4.000000 B62 0.000000 4.000000 NTC11 146948.406250 0.000000 NTC21 0.000000 48.051201 NTC12 0.000000 35.025600 NTC22 0.000000 40.538403 NTC13 0.000000 15.512800 NTC23 0.000000 59.076805 CCR1 272474.281250 0.000000 CCR2 0.000000 21.467487 DOFO 117330.914062 0.000000 Hoàng Quốc Huy - Lớp KTCN – K58 10/22 BÀI TOÁN LỌC DẦU GVHD ThS.Nguyễn Hoàng Lan CFO 0.000000 71.741913 CTD 0.000000 277.597961 KTD 52970.585938 0.000000 ROW SLACK OR SURPLUS 2) 1543835.500000 0.000000 3) 2100000.000000 0.000000 4) 169722.671875 0.000000 5) 1353051.625000 0.000000 6) 1600000.000000 DUAL PRICES 0.000000 7) 1400000.000000 0.000000 8) 469323.656250 0.000000 9) 1177525.750000 0.000000 10) 1300000.000000 0.000000 11) 0.000000 0.000000 12) 13) 14) 15) 63193924.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 -9.512800 -0.205856 -0.205856 16) 0.000000 -2.389480 17) 0.000000 -2.775980 18) 0.000000 0.000000 19) 20) 0.000000 0.000000 Hoàng Quốc Huy - Lớp KTCN – K58 0.000000 0.000000 11/22 BÀI TOÁN LỌC DẦU GVHD ThS.Nguyễn Hoàng Lan 21) 0.000000 0.000000 22) 613347.812500 0.000000 23) 142816.718750 0.000000 24) 0.000000 0.000000 25) 0.000000 0.000000 26) 0.000000 0.000000 27) 0.000000 0.000000 28) 0.000000 29) 0.000000 0.000000 0.000000 30) 146948.406250 0.000000 31) 0.000000 0.000000 32) 0.000000 0.000000 33) 0.000000 0.000000 34) 0.000000 0.000000 35) 0.000000 0.000000 36) 272474.281250 0.000000 37) 0.000000 0.000000 38) 52970.585938 0.000000 39) 0.000000 0.000000 40) 117330.914062 41) 0.000000 0.000000 NO ITERATIONS= 0.000000 18 RANGES IN WHICH THE BASIS IS UNCHANGED: OBJ COEFFICIENT RANGES VARIABLE CURRENT COEF ALLOWABLE INCREASE Hoàng Quốc Huy - Lớp KTCN – K58 ALLOWABLE DECREASE 12/22 BÀI TOÁN LỌC DẦU GVHD ThS.Nguyễn Hoàng Lan B11 210.000000 INFINITY 36.845829 B21 192.000000 INFINITY 3.844549 B31 218.000000 B41 176.000000 B51 200.000000 B61 INFINITY INFINITY 4.000009 186.000000 34.057922 7.844549 18.610025 4.000000 61.300003 B12 214.000000 INFINITY 40.845829 B22 198.000000 INFINITY 9.844549 B32 210.000000 B42 176.000000 B52 204.000000 INFINITY 26.057922 INFINITY 7.844549 INFINITY 4.000001 190.000000 INFINITY 3.999998 NTC11 94.000000 15.636430 46.360073 NTC21 104.000000 INFINITY 48.051228 NTC12 110.000000 INFINITY 35.025627 NTC22 106.000000 INFINITY 40.538429 INFINITY 15.512828 INFINITY 59.076828 B62 NTC13 NTC23 100.000000 96.000000 CCR1 76.000000 22.811760 355.088715 CCR2 84.000000 INFINITY 21.467487 DOFO 0.000000 74.691223 155.493423 CFO 0.000000 CTD KTD 0.000000 0.000000 INFINITY 71.741898 INFINITY 277.597961 294.290100 745.069946 Hoàng Quốc Huy - Lớp KTCN – K58 13/22 BÀI TOÁN LỌC DẦU GVHD ThS.Nguyễn Hoàng Lan RIGHTHAND SIDE RANGES ROW CURRENT RHS 2300000.000000 2100000.000000 0.000000 1500000.000000 ALLOWABLE INCREASE ALLOWABLE DECREASE INFINITY 1543835.500000 INFINITY 2100000.000000 169722.671875 INFINITY INFINITY 1353051.625000 1600000.000000 INFINITY 1600000.000000 1400000.000000 INFINITY 1400000.000000 0.000000 469323.656250 1450000.000000 INFINITY INFINITY 1177525.750000 10 300000.000000 INFINITY 1300000.000000 11 0.000000 52970584.000000 63193924.000000 12 200000000.000000 63193924.000000 INFINITY 13 12500000.000000 1951030.875000 3933137.750000 14 135000000.000000 176256864.000000 42528092.000000 15 180000000.000000 176256864.000000 42528092.000000 16 0.000000 5574374.500000 12813842.000000 17 0.000000 35876776.000000 20395060.000000 18 0.000000 0.000000 INFINITY 19 0.000000 0.000000 INFINITY 20 0.000000 21 0.000000 0.000000 INFINITY 22 0.000000 613347.812500 INFINITY 23 0.000000 142816.718750 INFINITY 24 0.000000 0.000000 INFINITY 0.000000 Hoàng Quốc Huy - Lớp KTCN – K58 INFINITY 14/22 BÀI TOÁN LỌC DẦU GVHD ThS.Nguyễn Hoàng Lan 25 0.000000 0.000000 INFINITY 26 0.000000 0.000000 INFINITY 27 0.000000 0.000000 INFINITY 28 0.000000 29 0.000000 30 0.000000 0.000000 INFINITY 0.000000 INFINITY 146948.406250 INFINITY 31 0.000000 0.000000 INFINITY 32 0.000000 0.000000 INFINITY 33 0.000000 0.000000 INFINITY 34 0.000000 0.000000 INFINITY 0.000000 INFINITY 272474.281250 INFINITY 35 0.000000 36 0.000000 37 0.000000 0.000000 INFINITY 38 0.000000 52970.585938 INFINITY 0.000000 INFINITY 117330.914062 INFINITY 0.000000 INFINITY 39 0.000000 40 0.000000 41 0.000000 3.3 PHÂN TÍCH KẾT QUẢ 3.3.1 Phương án tối ưu toán Biến B51 B61 NTC11 CCR1 DOFO KTD Biến khác Giá trị 613347.813 142816.719 146948.406 272474.281 117330.914 52970.586 Phương án tối ưu tốn lọc dầu Bảng thống kê lượng Dầu thơ Naphta Dầu cặn Hoàng Quốc Huy - Lớp KTCN – K58 Khí Xăng DO FO 15/22 BÀI TỐN LỌC DẦU 1.Tổng cung cấp sơ cấp 2.CN chế biến dầu a.Chưng B51 cất B61 Tổng GVHD ThS.Nguyễn Hoàng Lan 756164.53 0 -613347.813 122669.5626 245339.125 -142816.719 24278.84223 146948.4048 -756164.532 b.Tái chế c.Cracking 0 0 122669.56 122669.563 27135.177 27135.177 64267.524 272474.302 149804.737 186937.087 0 95516.4639 51431.942 70843.313 73568.056 - 0 146948.4048 - 65393.827 62669.08 272474.302 d.Pha trộn 0 0 -117330.914 117330.9 3.Tự dung nhà máy 4.Tổng cung cấp cuối 5.Sai số thống kê 0 -52970.586 0 0 0 263193.92 0 - 63193.928 0 6.Tổng nhu cầu sản phẩm cuối 0 200000 125000 135000 180000 125000 135000 180000 3.3.2 Nhận xét kết Dựa vào ràng buộc lực thiết bị, hàm lượng lưu huỳnh, nhu cầu sản phẩm cuối cùng, nhu cầu tự dùng phân xưởng; ta có giá trị tối ưu ( chi phí min) nhà máy : 0.1837547E+09 ( nghìn USD) = 183754700 ( nghìn USD) = 183,7547 ( tỷ USD) Để đạt chi phí tối ưu này, nhà máy đưa vào sử dụng loại dầu thô : B5: 613347,813 B6: 142816,719 Hoàng Quốc Huy - Lớp KTCN – K58 16/22 BÀI TOÁN LỌC DẦU GVHD ThS.Nguyễn Hoàng Lan Toàn Napta sản xuất phân xưởng chưng cất 146948.406 mang tái chế xưởng tái chế với chế độ vận hành để tạo khí xăng Toàn dầu cặn sản xuất phân xưởng chưng cất ( 272474.302 tấn) mang cracking xưởng cracking để tạo : Khí, Xăng, DO, FO Chỉ có dầu DO mang trộn để tạo thành dầu FO Lượng mang trộn 117330.914 Nhà máy tự dùng khí, khơng sử dụng dầu dầu cặn, lượng tự dùng 52970.586 ===> Chỉ có phân xưởng chưng cất, phân xưởng tái chế, phân xưởng Crackinh hoạt động Trong phân xưởng chưng cất, phân xưởng tái chế, phân xưởng cracking không hoạt động Điều gây hao phí lớn không hoạt động, phải khoản phí để trì, bảo dưỡng phân xưởng Trong ràng buộc có: Ràng buộc (10) (12), (13), (14), (15), (16) ràng buộc chặt, ràng buộc lại ràng buộc lỏng Các ràng buộc chặt lượng tự dùng nhà máy, nhu cầu sản phẩm cuối cân sản phẩm Những ràng buộc vi phạm, phải tuân thủ nghiêm ngặt + Lượng tự dùng không vượt giới hạn cho phép, nhỏ Nếu vượt q tốn khơng tối ưu Hồng Quốc Huy - Lớp KTCN – K58 17/22 BÀI TOÁN LỌC DẦU GVHD ThS.Nguyễn Hoàng Lan + Mục tiêu việc sản xuất đáp ứng đầy đủ nhu cầu Do ràng buộc nhu cầu sản phẩm cuối ràng buộc chặt Phải đáp ứng đầy đủ nhu cầu này, không thực tốn coi vơ nghĩa Các ràng buộc lại ràng buộc lỏng: Bao gồm ràng buộc lực thiết bị, hàm lượng lưu huỳnh dầu thô, tỉ lệ pha trộn Các ràng buộc vi phạm giới hạn cho phép “Giới hạn thể kết tốn lindo phía trên” + Về lực thiết bị: Khi xây dựng nhà máy, lắp đặt thiết bị có cơng suất định mức Theo lý thuyết cơng suất tối đa mà nhà máy hay thiết bị làm việc mà không gặp cố Trên thực tế vượt qua giới hạn khoảng mà máy làm việc ổn định + Tương tự với yêu cầu ràng buộc lưu huỳnh tỷ lệ pha trộn Hoàng Quốc Huy - Lớp KTCN – K58 18/22 BÀI TOÁN LỌC DẦU GVHD ThS.Nguyễn Hoàng Lan PHẦN KỊCH BẢN GIẢ ĐỊNH Như nhận xét trên, ràng buộc có ràng buộc chặt ràng buộc lỏng Ràng buộc chặt khơng thể vi phạm, ràng buộc lỏng vi phạm Do ta thiết lập kịch mà ràng buộc lỏng bị vi phạm để xem tác động đến kết toán Ở ta xét thay đổi hàm lượng lưu huỳnh tỷ lệ pha trộn Về công suất thiết bị: Khi có nhu cầu cuối ràng buộc khác ta biết biết thiết bị làm việc với cơng suất Do ta không làm kịch giả định với ràng buộc công suất KỊCH BẢN THAY ĐỔI HÀM LƯỢNG LƯU HUỲNH PHẦN Dự đoán: Các loại dầu mỏ chứa lương lớn lưu huỳnh Từ dầu mỏ tạo sản phẩm khác nhau, sản phẩm chứa lượng lưu huỳnh, tùy thuộc vào loại dầu thô tạo chúng Khi sử dụng sản phầm có ảnh hưởng định đến môi trường Hàm lượng lưu huỳnh cao ảnh hưởng lớn Do có ràng buộc hàm lượng lưu huỳnh dầu thô để giới hạn tác động tới môi trường Nếu giới hạn lượng lưu huỳnh nhỏ yêu cầu nhiên liệu đầu vào cao, phải thêm công đoạn để làm giảm lượng lưu huỳnh xuống Do chi phí tăng lên ngược lại Theo kết chạy lindo, tăng giới hạn ràng buộc lưu huỳnh từ 2% lên infinity ( vơ cực) kết tốn khơng thay đổi Do ta xét trường hợp giảm PHẦN Hoàng Quốc Huy - Lớp KTCN – K58 19/22 BÀI TOÁN LỌC DẦU GVHD ThS.Nguyễn Hồng Lan PHẦN PHẦN Bài tốn ban đầu cho giới hạn hàm lượng lưu huỳnh 2%, ta giảm giới hạn xuống 1% để xem tác động đến kết toán PHẦN Giới hạn hàm lượng lưu huỳnh 1% PHẦN 10 ===> Ràng buộc lượng lưu huỳnh là: PHẦN 11 0.2B11 +0.2B12 +0.2B21 +0.2B22 -0.1B31 -0.1B32 +B41 +B42 +0.7B51 +0.7B52 +1.1B61 +1.1B62 Chỉ phí tăng lên vô lớn PHẦN 96 Nguyên liệu đầu vào phân xưởng làm việc thay đổi để đạt giá trị tối ưu Dầu thô số số sử dụng, phân xưởng chưng cất làm việc với xưởng tái chế cracking PHẦN 97 Hoàng Quốc Huy - Lớp KTCN – K58 22/22 ... máy Các số lại tỷ lệ sản phẩm sản xuất phân xưởng BÀI TỐN LỌC DẦU GVHD ThS.Nguyễn Hồng Lan PHẦN MƠ HÌNH BÀI TỐN LỌC DẦU 2.1 HÀM MỤC TIÊU CỦA BÀI TỐN Hàm mục tiêu tốn cực tiểu hóa chi phí sản...PHẦN SƠ ĐỒ BÀI TOÁN LỌC DẦU CÁC BIẾN CỦA BÀI TỐN Bài tốn có 24 biến: Bij: Loại dầu thô thứ i chưng cất phân xưởng thứ j ( i=[1;6]; j={1;2} )... Huy - Lớp KTCN – K58 4/22 BÀI TỐN LỌC DẦU GVHD ThS.Nguyễn Hồng Lan 2.2.3 Ràng buộc tỷ lệ dầu DO dầu cặn dùng để sản xuất dầu FO 4DOFO – CFO >= (9) 2.2.4 Ràng buộc dầu cặn tự dùng khí tự dùng