计划优化模型在炼化企业生产管理中的应用

刘玉芹，安金海，孙向文，徐金文

(正和集团股份有限公司，山东 东营 257342)

为了更加准确的统筹测算企业的生产加工成本，某公司于2012年引进了GRTMPS计划优化模型，应用生产经营过程中，用以规范编制生产计划，优化管理水平，提高企业经济效益。

1 GRTMPS计划优化模型

炼化生产计划优化的软件开发与应用发源于20世纪50年代的LP(Linear programming,线性规划)。该模型经过30多年的升级演化，20世纪80年代被应用于全美及欧洲各国的石油行业战略规划管理领域。20世纪90年代，Exxon与Mobile、BP与Amoco公司合并战略规划中也采用了此模型，此后，模型得到了进一步标准和规范，并在世界范围内大面积推广和应用。

目前，国内应用的计划优化模型从空间上有单厂物料传输和多厂物料传输，从时间上为单周期模型和多周期模型，可以单独运行，也可以同一系统内联合运行。它的应用，可以优化企业内部的物料流向，合理测算原油原料与产品的盈亏平衡点，为企业生产经营决策提供了可靠的数据支撑。

2 计划优化模型的建立

2013年11月,由南京富岛科技开发的G4软件正式投用于某公司的原油采购、计划优化、生产方案优化、油品调和等方面，可以对收率进行准确预测，应用过程中，用户可定义切割点和混炼比，从而生成整个原油中任意馏分产品的评价，同时通过模拟原油蒸馏塔，计算并创建其他应用所需的接口文件，结合线性规划进行过程模拟，最终生成电子数据表和数据库。模型框架结构图如图1所示，单厂模型的功能框架图如图2所示。

图1 G4系统的框架图

图2 单厂模型的功能框架图

从图1中可以看出，该模型分为六大模块，运用四项工具，对原油库的建立、原油信息的录入及切割等进行测算。主要功能为原油采购优化、工艺操作参数优化、中间原料优化、产品结构优化、库存优化。在模型应用过程中，企业在原料采购方面，实现了从原料运输、原料采购，供常减压和二次装置加工；生产层面上，模拟测算出炼厂全流程的装置生产及公用工程消耗；同时兼顾成品油调合及其他产品调合，直至终端的产品销售。模型通过整合炼厂实际各种约束条件，建立一个巨大的LP方程组，最后以全厂效益最大化为目标。

该模型包括单一原油、多种原油两种模式，内容包括原油采购量，各装置加工量及产品产量、产品收率，公用工程消耗，最终产品的产量及质量指标，信息以报表的形式输出。原油保本价格及综合效益更是模型输出的重点。模型能够帮助企业选择最优的原油、燃料油，制定全厂加工方案，优化方案，实现监控功能，与实施数据库、ERP数据进行对比。

3 计划优化模型的实际应用

2013年11月，企业正式投用了计划优化模型，综合运用了常减压模拟切割和校核、Delta-Base结构、全厂硫分布预测、油品调和、多周期模型等技术，配合项目开发的计划优化报表及计划管控的所有信息，能够在微机上模拟企业真实的生产运行情况。

企业将G4模型运行列入每周效益测算常态，即在模型中，将常减压装置每周加工的原料油品种、加工模式按实际工况固定，二次加工装置负荷自由选择，原料及产品价格按当前实际数据更新后运行，所得最佳装置加工负荷、油品调和比例等指标与实际数据分析、比对，及时在次周生产方案中优化纠偏，指导实际生产运营。

同时在一般原油优化选择基础上，实现了利用模型外购中间物料的优化选择，即固定加工某种进口原油甩常渣，固定需外购蜡油、渣油数量后，设定两套生产方案，分别将不同外购物料性质、价格根据采购部提供数据导入模型，运行后进行比对，选择加工收益高者购买。

系统应用后，既可以测算原料油的加工效益情况，为原料油的采购提供参考；也可以根据原料的特性，对生产方案进行优化，实现效益的最大化，为企业决策层提供更科学、更全面的决策依据。

2014年至今，借助该软件，某公司每年都要进行原料寻源测算30余次，生产装置综合效益测算52次，油品调和效益测算50余次，生产方案优化测算20余次,有效提高了加工利润。

4 结论

计划优化模型的应用，实现了原油保本价测算，给海外公司原油采购提供技术支持，90%上原油都是通过G4模型优选；实现了装置操作参数优化，体现在“常减压切割方案优化”和“催化装置掺渣率优化”和“焦化装置加工负荷”三个方面，提高了企业的效益；实现了汽、柴油成品油的优化，既生产出了高规格的产品又提高了效益，一举两得。