Đang tải... (xem toàn văn)
đây là mô hình bài toán lọc dầu trong ngành kinh tế năng lượng. nó là tiền đề cho các bạn sinh viên đang theo học ngành năng lượng nói chung và các bạn sinh viên đang học môn quy hoạch phát triển hệ thống năng lượng nói riêng
MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Trước trình bày nội dung phần báo cáo, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới cô Nguyễn Hoàng Lan - người tận tình hướng dẫn, bảo chúng em suốt trình học tập Khi làm việc với Cô, em có nhiều học bổ ích Đó tri thức mới, thái độ học tập, làm việc nghiêm túc, Cô truyền cho chúng em thêm niềm tin nghị lực để bước tiếp đường chọn Nếu hướng dẫn Cô em khó có học hay Một lần em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Cô Sau gần 40 năm xây dựng trưởng thành, ngành dầu khí Việt Nam trải qua chặng đường đầy khó khăn, đạt thành tựu đáng kể, trở thành “đầu tàu kinh tế” quốc dân đầu kinh tế biển đất nước Đã phát đưa vào khai thác nhiều mỏ dầu khí, đưa Việt Nam vào hàng ngũ nước xuất dầu thô, góp phần quan trọng cho ổn định phát triển kinh tế quốc dân thời gian qua Ngoài việc phát triển công nghiệp khai thác dầu khí, ngành dầu khí phát triển nhiều lĩnh vực quan trọng khác như: chế biến lọc hóa dầu, kinh doanh sản phẩm dầu khí, dịch vụ kỹ thuật dầu khí cung cấp vật tư thiết bị cho ngành dầu khí, xây dựng nhà máy điện với doanh thu hàng trăm ngàn tỷ đồng năm, góp phần thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp dịch vụ khác đất nước, ngành điện, phân bón… Tiếp sau việc khai thác dầu khâu lọc hóa dầu, lọc hóa dầu khâu quan trọng việc sử dụng chế biến dầu mỏ, ảnh hưởng trực tiếp tới sản lượng, chất lượng, giá bán… sản phẩm dầu Do đó, khâu cần đầu tư nhiều mặt như: chi phí ban đầu chi phí vận hành lớn, công nghệ sử dụng để lọc dầu tiên tiến đại, nguồn nhân lực có trình độ chuyên môn, kỹ thuật cao… Để trình lọc hóa dầu đạt hiệu cao, chi phí nhỏ nhất, doanh thu lớn nhất, sản phẩm đầu đạt yêu cầu việc tính toán trước lượng đầu vào cho phân xưởng chưng cất, phân xưởng tái chế, phân xưởng cracking… yếu tố quan trọng định tới điều Trong báo cáo này, em xin trình cách giải toán lọc dầu với chi phí nhỏ để thỏa mãn yêu cầu sản lượng, chất lượng mà toán đặt Do kiến thức hạn hẹp, nên cáo cáo em không tránh khỏi thiếu sót, em kính mong nhận đóng góp quý báu từ Cô để kiến thức báo cáo em hoàn thiện PHẦN SƠ ĐỒ DÒNG NĂNG LƯỢNG 1.1 Sơ đồ biến đổi đơn giản loại dầu thô Sơ đồ cho ta có nhìn tổng quan trình biến đổi trình lọc dầu thô thành sản phẩm dầu tinh chế Nhìn vào sơ đồ ta thấy toàn nhà máy có giai đoạn Ban đầu dầu thô đưa vào phân xưởng chưng cất cho bốn sản phẩm Khí, Naphta, DO dầu cặn Toàn Naphta thu từ trình chưng cất đưa đến làm nguyên liệu đầu vào cho trình tái chế, dầu DO dầu cặn lấy phần đưa để trộn thành dầu FO, phần DO lại đưa làm thành phẩm, phần lại dầu cặn phần đưa vào làm nguyên liệu đầu vào cho phân xưởng cracking, phần đưa vào dùng cho nhu cầu tự dùng nhà máy Các sản phẩm lại phân xưởng dùng để làm sản phẩm yêu cầu 1.2 Sơ đồ dòng lượng nhà máy Mô tả trình biến đổi nhà máy Quá trình chưng cất Nhà máy có phân xưởng chưng cất phân xưởng chưng cất phân xưởng chưng cất với lực 2300 2100 nghìn tấn/năm Mỗi phân xưởng xử lý loại dầu thô 1, 2, 3, 4, Cho loại sản phẩm gồm Khí, Naphta, DO dầu cặn với tỉ lệ bảng Bảng Tỉ lệ sản phẩm phân xưởng chưng cất (%) Loại dầu thô Khí 28 22 23 30 20 19 Naphta 32 27 40 25 20 17 Dầu DO 20 25 20 23 20 45 Dầu cặn (%) 20 26 17 22 40 19 Trong vận hành, hai phân xưởng chưng cất tiêu thụ dầu cặn khí sử dụng từ nhà máy Mức nhu cầu tự dùng dầu cặn khí phụ thuộc vào khối lượng đầu vào phân xưởng với tỉ lệ cho bảng Bảng Tỉ lệ nhu cầu tự dùng phân xưởng chưng cất (%) Loại dầu thô Chưng cất Chưng cất 5,3 4,8 4,6 5,4 4,8 5,2 4,7 5,1 5,1 5,2 Quá trình tái chế Nhà máy có phân xưởng tái chế với nguyên liệu đầu vào phân xưởng toàn Naphta trình chưng cất với lực phân xưởng là 1500, 1600 1400 nghìn tấn/năm, phân xưởng tái chế có chế độ làm việc 2, chế độ cho loại sản phẩm khí xăng với tỉ lệ cho bảng Bảng 3: Tỉ lệ sản phẩm phân xưởng tái chế (%) Phân xưởng Chế độ làm việc 65 67 66 69 68 71 Trong trình tái chế, phân xưởng sử dụng khí dầu cặn sử dụng từ nhà máy, mức nhu cầu tự dùng phụ thuộc vào khối lượng Naphta đầu vào phân xưởng với tỉ lệ cho bảng Bảng 4: Tỉ lệ nhu cầu tự dùng phân xưởng tái chế (%) Chế độ Chế độ Phân xưởng 3,5 2,9 Phân xưởng 3,2 Phân xưởng 3,3 3,3 Quá trình craking Nhà máy có phân xưởng cracking với nguyên liệu đầu vào phần dầu cặn lại sau dầu cặn trộn với dầu DO trình chưng cất với tỉ lệ không ¼, phân xưởng có lực 1450 vào 1300 nghìn tấn/năm Hai phân xưởng cho loại sản phẩm khí, xăng, dầu DO dầu FO với tỉ lệ sản phẩm cho bảng Bảng 5: Tỉ lệ sản phẩm phân xưởng craking (%) Phân xưởng Phân xưởng Khí 26 25,3 Xăng 27 25 Dầu DO 24 24,4 Dầu FO 23 25,3 Mức nhu cầu tự dùng khí dầu cặn phân xưởng cracking phụ thuộc vào khối lượng đầu vào phân xưởng với tỉ lệ nhu cầu tương ứng 4,3% 4% Nhu cầu sản phẩm Sau trình chưng cất, tái chế cracking ta nhà máy thu sản phẩm khí, xăng, dầu DO dầu FO, nhu cầu sản phẩm 200, 125, 135 180 nghìn tấn/năm - Khí: Bao gồm khí từ phân xưởng 1, trình chưng cất, phân xưởng 1, 2, trình tái chế phân xưởng 1, trình cracking - Xăng: Bao gồm xăng từ phân xưởng 1, 2, trình tái chế phân xưởng 1, trình cracking - Dầu DO: Bao gồm dầu DO thu từ phân xưởng 1, trình chưng cất phân xưởng 1,2 trình cracking - Dầu FO: Thu từ việc trộn dầu DO dầu cặn từ trình chưng cất với - PHẦN BÀI TOÁN SỬ DỤNG TỐI ƯU 2.1 Các biến sử dụng toán Gọi: Aij lượng loại dầu thô phân xưởng chưng cất phân xưởng chưng cất (Aij ≥ 0, nghìn tấn) Trong đó: Bpq biến đầu vào phân xưởng tái chế (Bpq ≥ 0, nghìn tấn) Trong đó: DCC1 DCC2 dầu cặn đầu vào phân xưởng cracking (DCC1≥0, DCC2 ≥ 0, nghìn tấn) DCT: dầu cặn dùng để trộn dầu FO (DCT ≥ 0, nghìn tấn) DCTD: dầu cặn dùng để tự dùng nhà máy (DCTD ≥ 0, nghìn tấn) DOT: dầu DO dùng để trộn dầu FO (DOT ≥ 0, nghìn tấn) DOSP: dầu DO dùng để làm sản phẩm (DOSP ≥ 0, nghìn tấn) KTD: khí tự dùng nhà máy (KTD ≥ 0, nghìn tấn) 2.2 Bài toán xây dựng kế hoạch sử dụng tối ưu cho nhà máy 2.2.1 Thiết lập điều kiện ràng buộc Các ràng buộc lực phân xưởng - Các phân xưởng chưng cất có lực 2300 2100 nghìn năm, ta có: Phân xưởng 1: A11 + A12 + A13 + A14 + A15 + A16 ≤ 2300 Phân xưởng 2: A21 + A22 + A23 + A24 + A25 + A26 ≤ 2100 (2) - Các phân xưởng tái chế có 1500, 1600 1400 nghìn năm, ta có: B11 + B12 ≤ 1500 (3) B21 + B22 ≤ 1600 (4) B31 + B32 ≤ 1400 (5) - Các phân xưởng Cracking có lực 1450 1300 nghìn tấn: DCC1 ≤ 1450 DCC2 ≤ 1300 Các ràng buộc cân (1) (6) (7) - Tại nút A sơ đồ ta có tổng lượng Naphta thu từ trình chưng cất phải tổng lượng Naphta đầu vào cho trình tái chế, ta có: 0.32(A11 + A21) + 0.27(A12 + A22) + 0.4(A13 + A23) + 0.25(A14 + A24) + 0.2(A15 + A25) + 0.17(A16 + A26) = B11 + B12 + B21 + B22 + B31 + B32 0.32A11 + 0.27A12 + 0.4A13 + 0.25 A14 + 0.2A15 + 0.17A16 + 0.32A21 + 0.27A22 + 0.4A23 + 0.25 A24 + 0.2A25 + 0.17A26 B11 - B12 - B21 - B22 - B31 - B32 = (8) - Tại nút B sơ đồ ta có tổng lượng dầu cặn thu từ trình chưng cất phải tổng lượng dầu cặn dùng cho trình trộn thành dầu FO cộng dầu cặn làm đầu vào cho trình cracking cộng lượng tự dùng phân xưởng, ta có: 0.2(A11 + A21) + 0.26(A12 + A22) + 0.17(A13 + A23) + 0.22(A14 + A24) + 0.4(A15 + A25) + 0.19(A16 + A26) = DCC1 + DCC2 + DCT + DCTD 0.2A11 + 0.26A12 + 0.17A13 + 0.22A14 + 0.4A15 + 0.19A16 + 0.2A21 + 0.26A22 + 0.17A23 + 0.22A24 + 0.4A25 + 0.19A26 – DCC1 – DCC2 – DCT – DCTD = (9) - Tại nút C sơ đồ ta có tổng lượng dầu DO thu từ trình chưng cất phải tổng lượng dầu DO dùng cho trình trộn thành dầu FO cộng lượng dầu DO dùng để thỏa mãn lượng dầu DO yêu cầu, ta có: 0.2(A11 + A21) + 0.25(A12 + A22) + 0.2(A13 + A23) + 0.23(A14 + A24) + 0.2(A15 + A25) + 0.45(A16 + A26) = DOT + DOSP 0.2A11 + 0.25A12 + 0.2A13 + 0.23A14 + 0.2A15 + 0.45A16 + 0.2A21 + 0.25A22 + 0.2A23 + 0.23A24 + 0.2A25 + 0.45A26 DOT – DOSP = (10) Ràng buộc tự dùng nhà máy - Khí tự dùng nhà máy cho phân xưởng chưng cất, tái chế craking lấy từ khí sau thu từ trình chưng cất, tái chế craking Dầu cặn tự dùng lấy từ phân xưởng chưng cất để dùng cho phân xưởng chưng cất, tái chế craking Tổng nhu cầu khí dầu cặn tự dùng phân xưởng chưng cất, tái chế, cracking phải tổng lượng khí tự dùng cộng tổng dầu cặn tự dùng dành cho phân xưởng, ta có: 0.053A11 0.051A16 0.051A25 0.032B22 + 0.048A12 + 0.05A13 + 0.048A14 + 0.047A15 + + 0.05A21 + 0.046A22 + 0.054A23 + 0.052A24 + + 0.052A26 + 0.035B11 + 0.029B12 + 0.03B21 + + 0.033B31 + 0.033B32 = KTD + DCTD 0.053A11 + 0.048A12 + 0.05A13 + 0.048A14 + 0.047A15 + 0.051A16 + 0.05A21 + 0.046A22 + 0.054A23 + 0.052A24 + 0.051A25 + 0.052A26 + 0.035B11 + 0.029B12 + 0.03B21 + 0.032B22 + 0.033B31 + 0.033B32 - KTD - DCTD = (11) Ràng buộc chất lượng sản phẩm - Hàm lượng lưu huỳnh hỗn hợp dầu thô đưa vào phân xưởng chưng cất không vượt 2%, với tỉ lệ lưu huỳnh từ loại dầu thô ta có: ≤ 2% 0.8A11 + 0.8A12 + 1.1A13 + 0.3A15 – 0.1A16 + 0.8A21 + 0.8A22 + 1.1A23 + 0.3A25 – 0.1A26 ≥ (12) - Trong trình trộn dầu FO tỉ lệ dầu DO dầu cặn không , ta có: 4DOT – DCT ≥ (13) Các ràng buộc nhu cầu sản phẩm - Khí: Khí thu từ phân xưởng 1, trình chưng cất, phân xưởng 1, 2, trình tái chế, phân xưởng 1, trình cracking, bên cạnh phần khí dùng cho nhu cầu tự dùng phân xưởng Với nhu cầu khí 200 nghìn tấn, ta có: 0.28(A11 + A21) + 0.22(A12 + A22) + 0.23(A13 + A23) + 0.3(A14 + A24) + 0.2(A15 + A25) + 0.19(A16 + A26) + 0.65B11 + 0.69B12 + 0.67B21 + 0.68B22 + 0.66B31 + 0.71B32 + 0.26DCC1 + 0.253DCC2 – KTD ≥ 200 0.28A11 + 0.22A12 + 0.23A13 + 0.3A14 + 0.2A15 + 0.19A16 + 0.28A21 + 0.22A22 + 0.23A23 + 0.3A24 + 0.2A25 + 0.19A26 + 0.65B11 + 0.69B12 + 0.67B21 + 0.68B22 + 0.66B31 + 0.71B32 + 0.26DCC1 + 0.253DCC2 – KTD ≥ 200 (14) 10 VARIABLE VALUE REDUCED COST A11 A12 A13 A14 A15 A16 A21 A22 A23 A24 A25 A26 B11 B12 B21 B22 B31 B32 DCC1 DCC2 DCT DCTD DOT DOSP KTD 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 613.347778 142.816711 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 146.948395 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 272.474304 0.000000 0.000000 0.000000 117.330910 69.606171 41.254192 37301.484375 3755.955322 34899.617188 7755.954590 0.000000 0.000000 41301.484375 9755.955078 26899.619141 7755.954590 3999.997070 2000.002808 0.000000 47465.593750 34732.785156 40099.203125 15366.396484 58198.402344 0.000000 20993.345703 64229.414062 276801.812500 0.000000 0.000000 0.000000 ROW SLACK OR SURPLUS DUAL PRICES 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) 11) 12) 13) 14) 15) 16) 1543.835449 2100.000000 1353.051636 1600.000000 1400.000000 1177.525757 1300.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 169.722672 469.323639 74.910324 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 -233823.984375 -276801.812500 -212572.406250 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 -936639.937500 23 17) 18) 0.000000 0.000000 -212572.406250 -212572.406250 NO ITERATIONS= 20 RANGES IN WHICH THE BASIS IS UNCHANGED: VARIABLE ALLOWABLE OBJ COEFFICIENT RANGES CURRENT ALLOWABLE COEF A11 A12 A13 A14 A15 A16 A21 A22 A23 A24 A25 A26 B11 B12 B21 B22 B31 B32 DCC1 DCC2 DCT DCTD DOT DOSP KTD ROW ALLOWABLE 210000.000000 192000.000000 218000.000000 176000.000000 200000.000000 188000.000000 214000.000000 198000.000000 210000.000000 176000.000000 204000.000000 190000.000000 94000.000000 104000.000000 110000.000000 106000.000000 100000.000000 96000.000000 76000.000000 84000.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 INCREASE DECREASE INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY 3999.994629 1999.997803 INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY 15488.828125 INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY 22307.914062 INFINITY INFINITY INFINITY 66869.882812 1157115.875000 298477.343750 37301.480469 3755.951416 34899.613281 7755.951172 16661.265625 63300.000000 41301.480469 9755.951172 26899.615234 7755.951172 3999.993896 1999.998291 45291.718750 47465.601562 34732.792969 40099.210938 15366.402344 58198.410156 349623.937500 20993.343750 64229.406250 276801.812500 151910.093750 145580.531250 75180.789062 RIGHTHAND SIDE RANGES CURRENT ALLOWABLE RHS INCREASE DECREASE 2300.000000 2100.000000 INFINITY INFINITY 1543.835449 2100.000000 24 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1500.000000 1600.000000 1400.000000 1450.000000 1300.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 200.000000 125.000000 135.000000 180.000000 INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY 55.743740 358.767761 176.256866 41.254192 169.722672 469.323639 74.910324 19.510309 176.256866 176.256866 1353.051636 1600.000000 1400.000000 1177.525757 1300.000000 128.138428 254.841431 42.528088 74.910324 INFINITY INFINITY INFINITY 43.504414 42.528088 42.528088 Khi chi phí chưng cất A16 tăng thêm 2000 nghìn $/ nghìn phương án tối ưu không thay đổi so với ban đầu tăng khoảng cho phép Tổng chi phí 0.1840403E+09 nghìn $ Chi phí lúc tăng thêm lượng 0.1840403E+09 - 0.1837547E+09 = 285633 nghìn $ (= 2000 x 142.816711) Xét chi phí chi phí chưng cất A16 tăng thêm 6000 nghìn $/ nghìn Ta thấy 6000 > 4000.007812 nên phương án tối ưu bán toán thay đổi lượng tăng lớn lượng tăng cho phép Hệ số A 16 186000 + 6000 = 192000 Khi hàm mục tiêu là: Zmin=210000A11+192000A12+218000A13+176000A14+200000A15+192000A16+ 214000A21+198000A22+210000A23+176000A24+204000A25+190000A26+9400 0B11+104000B12+110000B21+106000B22+100000B31+96000B32+76000DCC1+8 4000DCC2 Kết chạy Lindo sau tăng thêm chi phí chưng cất A16 thêm 6000 LP OPTIMUM FOUND AT STEP 22 OBJECTIVE FUNCTION VALUE 1) 0.1843259E+09 VARIABLE A11 A12 A13 A14 A15 A16 A21 VALUE REDUCED COST 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 613.347778 0.000000 0.000000 37757.140625 3667.359863 35741.312500 7667.358887 0.000000 2000.002808 41757.140625 25 A22 A23 A24 A25 A26 B11 B12 B21 B22 B31 B32 DCC1 DCC2 DCT DCTD DOT DOSP KTD 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 142.816711 146.948395 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 272.474304 0.000000 0.000000 0.000000 117.330910 69.606171 41.397011 ROW SLACK OR SURPLUS 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) 11) 12) 13) 14) 15) 16) 17) 18) 1686.652222 1957.183228 1353.051636 1600.000000 1400.000000 1177.525757 1300.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 169.722672 469.323639 74.767502 0.000000 0.000000 0.000000 9667.359375 27741.312500 7667.358887 3999.997070 0.000000 0.000000 46879.992188 34439.984375 39660.000000 15219.995117 57319.996094 0.000000 20519.201172 56716.914062 276005.656250 0.000000 0.000000 0.000000 DUAL PRICES 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 -228699.937500 -276005.656250 -219288.750000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 -921999.812500 -219288.750000 -219288.750000 NO ITERATIONS= 22 RANGES IN WHICH THE BASIS IS UNCHANGED: VARIABLE OBJ COEFFICIENT RANGES CURRENT ALLOWABLE ALLOWABLE 26 COEF A11 A12 A13 A14 A15 A16 A21 A22 A23 A24 A25 A26 B11 B12 B21 B22 B31 B32 DCC1 DCC2 DCT DCTD DOT DOSP KTD INCREASE 210000.000000 192000.000000 218000.000000 176000.000000 200000.000000 192000.000000 214000.000000 198000.000000 210000.000000 176000.000000 204000.000000 190000.000000 94000.000000 104000.000000 110000.000000 106000.000000 100000.000000 96000.000000 76000.000000 84000.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 DECREASE INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY 3999.999268 INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY 2000.000122 15341.271484 INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY 21804.083984 INFINITY INFINITY INFINITY 59048.542969 1130982.000000 297491.156250 37757.140625 3667.358887 35741.312500 7667.358398 14712.504883 2000.001343 41757.140625 9667.359375 27741.310547 7667.358398 3999.997070 65300.000000 44223.398438 46879.992188 34439.988281 39660.003906 15219.998047 57320.000000 344159.156250 20519.195312 56716.906250 276005.656250 148326.906250 142146.640625 76064.234375 RIGHTHAND SIDE RANGES ROW CURRENT RHS ALLOWABLE INCREASE ALLOWABLE DECREASE 10 11 12 13 2300.000000 2100.000000 1500.000000 1600.000000 1400.000000 1450.000000 1300.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY 55.743740 358.767761 176.256866 41.397011 169.722672 1686.652222 1957.183228 1353.051636 1600.000000 1400.000000 1177.525757 1300.000000 128.138428 254.011536 42.528088 74.767502 INFINITY 27 14 15 16 17 18 0.000000 200.000000 125.000000 135.000000 180.000000 469.323639 74.767502 19.510309 176.256866 176.256866 INFINITY INFINITY 43.237659 42.528088 42.528088 Tổng chi phí nhà máy lúc 0.1843259E+09 nghìn $, tăng 571200 nghìn $ so với chi phí ban đầu Nhìn vào kết Lindo ta thấy loại dầu thô đưa vào để sử dụng Nhưng để có chi phí phải đưa toàn dầu thô loại phân xưởng sang phân xưởng Dầu thô loại đưa vào để sử dụng phân xưởng 4.2.2 Thay đổi hệ số hàm mục tiêu biến có phương án tối ưu Nhìn vào cột REDUCED COST kết tối ưu mô hình, hệ số biến có phương án tối ưu hàm mục tiêu mà giảm mức lớn giá trị Reduced Cost biến đưa vào phương án tối ưu toán Ví dụ: Giá trị Reduced Cost A11 phương án tối ưu 36845.828125 Xét hệ số A11 hàm mục tiêu giảm 20000 Khi hệ số A 11 hàm mục tiêu 210000 – 20000 = 190000 Do thay đổi mức cho phép nên phương án tối ưu tổng chi phí không thay đổi Xét hệ số A11 hàm mục tiêu giảm 40000 Khi hệ số A 11 hàm mục tiêu 210000 – 40000 = 170000 Khi hàm mục tiêu là: Zmin=170000A11+192000A12+218000A13+176000A14+200000A15+186000A16+ 214000A21+198000A22+210000A23+176000A24+204000A25+190000A26+9400 0B11+104000B12+110000B21+106000B22+100000B31+96000B32+76000DCC1+8 4000DCC2 Kết chạy Lindo sau giảm chi phí chưng cất dầu thô loại phân xưởng xuống 170000 nghìn $/nghìn là: LP OPTIMUM FOUND AT STEP 21 OBJECTIVE FUNCTION VALUE 1) 0.1830653E+09 VARIABLE A11 A12 A13 VALUE REDUCED COST 218.569412 0.000000 0.000000 0.000000 3370.183838 33164.535156 28 A14 A15 A16 A21 A22 A23 A24 A25 A26 B11 B12 B21 B22 B31 B32 DCC1 DCC2 DCT DCTD DOT DOSP KTD 0.000000 378.516693 192.612854 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 178.389740 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 231.717010 0.000000 0.000000 0.000000 126.705086 79.387917 149.698975 6493.130371 0.000000 0.000000 39582.523438 9351.777344 25201.347656 6529.942383 4036.809326 4009.205811 0.000000 46993.988281 34478.578125 39759.304688 15243.892578 57555.414062 0.000000 21262.046875 70780.078125 265689.656250 0.000000 0.000000 0.000000 ROW SLACK OR SURPLUS DUAL PRICES 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) 11) 12) 13) 14) 15) 16) 17) 18) 1510.301025 2100.000000 1321.610229 1600.000000 1400.000000 1218.282959 1300.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 269.149261 506.820343 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 NO ITERATIONS= 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 -239061.531250 -274892.718750 -204112.656250 9203.073242 0.000000 0.000000 -9203.073242 -935433.250000 -204112.656250 -204112.656250 21 29 RANGES IN WHICH THE BASIS IS UNCHANGED: VARIABLE ALLOWABLE A11 A12 A13 A14 A15 A16 A21 A22 A23 A24 A25 A26 B11 B12 B21 B22 B31 B32 DCC1 DCC2 DCT DCTD DOT DOSP KTD ROW OBJ COEFFICIENT RANGES CURRENT ALLOWABLE COEF INCREASE DECREASE 170000.000000 192000.000000 218000.000000 176000.000000 200000.000000 186000.000000 214000.000000 198000.000000 210000.000000 176000.000000 204000.000000 190000.000000 94000.000000 104000.000000 110000.000000 106000.000000 100000.000000 96000.000000 76000.000000 84000.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 3154.170410 INFINITY INFINITY INFINITY 3181.554199 4006.542969 INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY 15557.669922 INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY 22305.544922 INFINITY INFINITY INFINITY 73543.007812 70478.718750 6357.200195 15154.756836 3370.187012 33164.539062 6493.132812 2935.749268 52207.167969 39582.527344 9351.781250 25201.351562 6529.945312 4036.814209 4009.206299 32231.406250 46993.988281 34478.578125 39759.304688 15243.895508 57555.417969 16914.892578 21262.039062 70780.062500 265689.656250 108105.320312 103600.945312 29021.906250 RIGHTHAND SIDE RANGES CURRENT ALLOWABLE RHS INCREASE ALLOWABLE DECREASE 2300.000000 2100.000000 1500.000000 1600.000000 1400.000000 1450.000000 1300.000000 0.000000 1510.301025 2100.000000 1321.610229 1600.000000 1400.000000 1218.282959 1300.000000 105.150963 INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY 74.940170 30 10 11 12 13 14 15 16 17 18 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 200.000000 125.000000 135.000000 180.000000 437.442596 141.015472 120.745544 269.149261 506.820343 74.910316 31.190136 141.015472 141.015472 254.841415 55.283379 74.910316 INFINITY INFINITY 120.745544 43.504414 55.283379 55.283379 Chi phí tối ưu lúc 0.1830653E+09 nghìn $, giảm 689400 nghìn $ so với ban đầu Lúc này, dầu thô loại đưa vào phân xưởng để sử dụng 218,569 nghìn Dầu thô loại đưa vào sử dụng giảm 378.516 192.612 nghìn 4.3 Thay đổi điều kiện ràng buộc toán Nhìn vào phần RIGHTHAND SIDE RANGES kết tối ưu ta thấy cột “Allowable Increase” cột “Allowable Decrease” Hai cột cho biết điều kiện ràng buộc tăng khoảng Allowable Increase giảm khoảng Allowable Decrease phương án tối ưu nhà máy không thay đổi Ví dụ: Giá trị Allowable Decrease ràng buộc (1) 1543.835449 nghìn Nếu lực sản xuất phân xưởng chưng cất giảm 1000 nghìn tấn, giảm khoảng cho phép nên phương án tối ưu toán không thay đổi (1000 < 1543.835449) Năng lực phân xưởng 2300 – 1000 = 1300 Khi điều kiện ràng buộc (1) là: A11 + A12 + A13 + A14 + A15 + A16 ≤ 1300 Chạy lại mô hình toán Lindo ta kết quả: LP OPTIMUM FOUND AT STEP OBJECTIVE FUNCTION VALUE 1) 0.1837547E+09 VARIABLE A11 A12 A13 A14 A15 A16 A21 A22 A23 VALUE REDUCED COST 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 613.347778 142.816711 0.000000 0.000000 0.000000 36845.828125 3844.550537 34057.925781 7844.549805 0.000000 0.000000 40845.828125 9844.550781 26057.923828 31 A24 A25 A26 B11 B12 B21 B22 B31 B32 DCC1 DCC2 DCT DCTD DOT DOSP KTD 0.000000 0.000000 0.000000 146.948395 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 272.474304 0.000000 0.000000 0.000000 117.330910 69.606171 41.254192 7844.549805 3999.997070 4000.002686 0.000000 48051.199219 35025.589844 40538.410156 15512.796875 59076.812500 0.000000 21467.488281 71741.914062 277597.968750 0.000000 0.000000 0.000000 ROW SLACK OR SURPLUS DUAL PRICES 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) 11) 12) 13) 14) 15) 16) 17) 18) 543.835510 2100.000000 1353.051636 1600.000000 1400.000000 1177.525757 1300.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 169.722672 469.323639 74.910324 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 -238948.031250 -277597.968750 -205856.046875 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 -951280.062500 -205856.046875 -205856.046875 NO ITERATIONS= RANGES IN WHICH THE BASIS IS UNCHANGED: VARIABLE ALLOWABLE OBJ COEFFICIENT RANGES CURRENT ALLOWABLE COEF INCREASE DECREASE 32 A11 A12 A13 A14 A15 A16 A21 A22 A23 A24 A25 A26 B11 B12 B21 B22 B31 B32 DCC1 DCC2 DCT DCTD DOT DOSP KTD ROW ALLOWABLE 210000.000000 192000.000000 218000.000000 176000.000000 200000.000000 186000.000000 214000.000000 198000.000000 210000.000000 176000.000000 204000.000000 190000.000000 94000.000000 104000.000000 110000.000000 106000.000000 100000.000000 96000.000000 76000.000000 84000.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 36845.828125 3844.548096 34057.921875 7844.547852 18610.031250 61299.996094 40845.828125 9844.547852 26057.921875 7844.547852 3999.993896 4000.002197 46360.085938 48051.210938 35025.597656 40538.417969 15512.806641 59076.820312 355088.750000 21467.500000 71741.921875 277597.968750 155493.437500 149014.562500 74262.414062 RIGHTHAND SIDE RANGES CURRENT ALLOWABLE RHS 10 11 12 13 14 INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY 3999.993164 4000.007812 INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY 15636.416992 INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY 22811.761719 INFINITY INFINITY INFINITY 74691.234375 1183250.500000 299335.843750 1300.000000 2100.000000 1500.000000 1600.000000 1400.000000 1450.000000 1300.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 INCREASE DECREASE INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY 55.743740 358.767761 176.256866 41.254192 169.722672 469.323639 543.835510 2100.000000 1353.051636 1600.000000 1400.000000 1177.525757 1300.000000 128.138428 254.841431 42.528088 74.910324 INFINITY INFINITY 33 15 16 17 18 200.000000 125.000000 135.000000 180.000000 74.910324 19.510309 176.256866 176.256866 INFINITY 43.504414 42.528088 42.528088 Ý nghĩa cột Dual Price Ta thấy dầu thô loại sử dụng phân xưởng Ta dùng “Dual Price” ràng buộc để xem xét thay đổi giá trị hàm mục tiêu “Dual Price” ràng buộc giá trị tăng thêm hàm mục tiêu “Dual Price” tăng lên đơn vị Nhìn cột “Dual Price” ràng buộc ta thấy giá trị Vậy giá trị hàm mục tiêu là: 0.1837547E+09 + x 1000 = 0.1837547E+09 Nhìn vào kết chạy lại mô hình ta thu giá trị hàm mục tiêu không đổi 0.1837547E+09 có nghĩa dù giảm hay tăng lực sản xuất phân xưởng chưng cất tổng chi phí sản xuất nhà máy lọc dầu không thay đổi Nếu lực sản xuất phân xưởng chưng cất giảm 1600 nghìn Năng lực nhà máy 2300 – 1600 = 700 Khi điều kiện ràng buộc (1) là: A11 + A12 + A13 + A14 + A15 + A16 ≤ 700 Chạy lại mô hình toán Lindo ta kết quả: LP OPTIMUM FOUND AT STEP 24 OBJECTIVE FUNCTION VALUE 1) 0.1839793E+09 VARIABLE A11 A12 A13 A14 A15 A16 A21 A22 A23 A24 A25 A26 B11 B12 B21 B22 VALUE REDUCED COST 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 557.183289 142.816711 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 56.164513 0.000000 146.948395 0.000000 0.000000 0.000000 37459.539062 4076.532471 34515.921875 8476.532227 0.000000 0.000000 37459.539062 6076.532715 22515.921875 4476.531738 0.000000 0.002755 0.000000 48507.910156 35253.945312 40880.941406 34 B31 B32 DCC1 DCC2 DCT DCTD DOT DOSP KTD 0.000000 0.000000 272.474304 0.000000 0.000000 0.000000 117.330910 69.606171 41.478851 15626.975586 59761.878906 0.000000 21558.921875 72136.968750 283064.250000 0.000000 0.000000 0.000000 ROW SLACK OR SURPLUS DUAL PRICES 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) 11) 12) 13) 14) 15) 16) 17) 18) 0.000000 2043.835449 1353.051636 1600.000000 1400.000000 1177.525757 1300.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 169.722672 469.323639 74.685661 0.000000 0.000000 0.000000 4000.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 -242944.250000 -283064.250000 -210927.265625 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 -962697.875000 -210927.265625 -210927.265625 NO ITERATIONS= 24 RANGES IN WHICH THE BASIS IS UNCHANGED: VARIABLE ALLOWABLE OBJ COEFFICIENT RANGES CURRENT ALLOWABLE COEF A11 A12 A13 A14 A15 A16 210000.000000 192000.000000 218000.000000 176000.000000 200000.000000 186000.000000 INCREASE DECREASE INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY 4000.000000 0.000000 37459.539062 4076.531250 34515.921875 8476.531250 0.000000 53501.437500 35 A21 A22 A23 A24 A25 A26 B11 B12 B21 B22 B31 B32 DCC1 DCC2 DCT DCTD DOT DOSP KTD 214000.000000 198000.000000 210000.000000 176000.000000 204000.000000 190000.000000 94000.000000 104000.000000 110000.000000 106000.000000 100000.000000 96000.000000 76000.000000 84000.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY 0.000000 INFINITY 15751.482422 INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY 22908.923828 INFINITY INFINITY INFINITY 75102.539062 1188290.375000 0.000000 ROW RIGHTHAND SIDE RANGES CURRENT ALLOWABLE RHS INCREASE ALLOWABLE DECREASE 10 11 12 13 14 15 16 17 18 700.000000 2100.000000 1500.000000 1600.000000 1400.000000 1450.000000 1300.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 200.000000 125.000000 135.000000 180.000000 557.183289 2043.835449 1353.051636 1600.000000 1400.000000 1177.525757 1300.000000 56.217545 41.098919 42.528088 74.685661 INFINITY INFINITY INFINITY 19.676140 42.528088 42.528088 56.164513 INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY INFINITY 55.743740 358.767761 165.918533 41.478851 169.722672 469.323639 74.685661 19.510309 165.918533 165.918533 37459.539062 6076.531250 22515.921875 4476.530762 4000.000000 0.003224 49157.410156 48507.906250 35253.937500 40880.937500 15626.968750 59761.875000 359350.718750 21558.931641 72136.984375 283064.250000 164875.765625 158005.968750 75406.093750 Nhìn vào kết mô hình ta thấy, chi phí nhà máy lúc 0.1839793E+09, tăng 224600 nghìn $ so với ban đầu Lúc dầu thô loại loại 36 đưa sử dụng Nhưng loại đưa vào phân xưởng để sử dụng với lượng tương ứng 557.183289 56.164513 nghìn Còn loại giữ nguyên số lượng phân xưởng 4.4 Ý nghĩa cột SLACK OR SURPLUS Cột SLACK OR SURPLUS cho biết ràng buộc lỏng, ràng buộc chặt Nếu ràng buộc chặt giá trị “SLACK OR SURPLUS” 0, ràng buộc lỏng giá trị “SLACK OR SURPLUS” khác Ví dụ: - Ràng buộc có giá trị SLACK OR SURPLUS 1543.835449 khác nên ràng buộc lỏng Thay nghiệm phương án vào ta được: A11 + A12 + A13 + A14 + A15 + A16 - 2300 = + + + + 613.347778 + 142.816711 – 2300 = -1542.8355 khác - Ràng buộc 17 có giá trị SLACK OR SURPLUS nên ràng buộc chặt Thay nghiệm phương án vào ta được: DCT + DOT + 0.23DCC1 + 0.253DCC2 – 180 = + 117.330910 + 0.23 x 272.474304 + 0.253 x – 180 = 37 [...]... 0 0 0 117,33 180 17 PHẦN 4 PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 4.1 Thay đổi ràng buộc về hàm lượng lưu huỳnh Theo đề bài hàm lượng lưu huỳnh trong các loại dầu thô đưa vào sử dụng không được vượt quá 0.5% Giả sử yêu cầu về chất lượng sản phẩm đầu ra với hàm lượng lưu huỳnh đặt ra cao hơn, tỉ lệ lượng lưu huỳnh của các loại dầu thô không được vượt quá 1.5% Khi đó ta có ràng buộc về lưu huỳnh: ≤ 1.5% 0.3A11... 0.1837547E+09 có nghĩa là dù giảm hay tăng năng lực sản xuất của phân xưởng chưng cất 1 thì tổng chi phí sản xuất của nhà máy lọc dầu vẫn không thay đổi Nếu năng lực sản xuất của phân xưởng chưng cất 1 giảm đi 1600 nghìn tấn Năng lực của nhà máy là 2300 – 1600 = 700 Khi đó điều kiện ràng buộc (1) mới là: A11 + A12 + A13 + A14 + A15 + A16 ≤ 700 Chạy lại mô hình bài toán bằng Lindo ta được kết quả: LP OPTIMUM... đầu Nguyên nhân của việc tăng này là do việc lựa chọn dầu thô đạt tiêu chuẩn vào nhà máy Lúc này dầu thô loại 2 cho phân xưởng 1 được đưa vào sử dụng là 411.680206 nghìn tấn, dầu thô loại 5 và 6 của phân xưởng 1 lúc này chỉ còn lại lần lượt là 243.779648 và 124.580223 nghìn tấn 4.2 Thay đổi hệ số hàm mục tiêu của các biến dầu thô 4.2.1 Thay đổi hệ số hàm mục tiêu của các biến có phương án tối ưu khác... phương án tối ưu mới của bài toán Ví dụ: Giá trị Reduced Cost của A11 trong phương án tối ưu là 36845.828125 Xét hệ số của A11 trong hàm mục tiêu giảm đi 20000 Khi đó hệ số mới của A 11 trong hàm mục tiêu là 210000 – 20000 = 190000 Do thay đổi trong mức cho phép nên phương án tối ưu và tổng chi phí không thay đổi Xét hệ số của A11 trong hàm mục tiêu giảm đi 40000 Khi đó hệ số mới của A 11 trong... ràng buộc (1) là 1543.835449 nghìn tấn Nếu năng lực sản xuất của phân xưởng chưng cất 1 giảm đi 1000 nghìn tấn, do giảm trong khoảng cho phép nên phương án tối ưu của bài toán không thay đổi (1000 < 1543.835449) Năng lực của phân xưởng là 2300 – 1000 = 1300 Khi đó điều kiện ràng buộc (1) mới là: A11 + A12 + A13 + A14 + A15 + A16 ≤ 1300 Chạy lại mô hình bài toán bằng Lindo ta được kết quả: LP OPTIMUM... 0.27DCC1 + 0.25DCC2 ≥ 125 (15) - DO: Dầu DO thu được từ các phân xưởng 1, 2 của quá trình chưng cất, phân xưởng 1, 2 của quá trình cracking, bên cạnh đó một phần dầu DO thu được từ quá trình chưng cất được đưa vào để trộn làm dầu FO Với có nhu cầu là 135 nghìn tấn, ta có: DOSP + 0.24DCC1 + 0.244DCC2 ≥ 135 (16) - FO: Dầu FO được sử dụng từ việc trộn dầu cặn với dầu DO từ các phân xưởng cracking với... kết quả Lindo ta thấy 2 loại dầu thô 5 và 6 vẫn được đưa vào để sử dụng Nhưng để có được chi phí như vậy thì phải đưa toàn bộ dầu thô loại 6 của phân xưởng 1 sang phân xưởng 2 Dầu thô loại 5 vẫn được đưa vào để sử dụng trong phân xưởng 1 4.2.2 Thay đổi hệ số hàm mục tiêu của các biến có phương án tối ưu bằng 0 Nhìn vào cột REDUCED COST trong kết quả tối ưu của mô hình, nếu hệ số của các biến có phương... phí mới sẽ là 0.1840403E+09 nghìn $ Chi phí lúc này sẽ tăng thêm một lượng là 0.1840403E+09 - 0.1837547E+09 = 285633 nghìn $ (= 2000 x 142.816711) Xét chi phí chi phí chưng cất A16 tăng thêm 6000 nghìn $/ nghìn tấn Ta thấy 6000 > 4000.007812 nên phương án tối ưu của bán toán sẽ thay đổi do lượng tăng lớn hơn lượng tăng cho phép Hệ số mới của A 16 sẽ là 186000 + 6000 = 192000 Khi đó hàm mục tiêu mới... 0.253DCC2 ≥ 180 (17) 2.2.2 Bài toán sử dụng tối ưu cho nhà máy 11 Hàm mục tiêu Zmin=210000A11+192000A12+218000A13+176000A14+200000A15+186000A16+214000A21+198000A22+210000A23+1760 00A24+204000A25+190000A26+94000B11+104000B12+110000B21+106000B22+100000B31+96000B32+76000DCC1+840 00DCC2 Các điều kiện ràng buộc 12 PHẦN 3 PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU Sử dụng phần mềm Lindo để giải bài toán ta được kết quả: LP OPTIMUM... 55.283379 Chi phí tối ưu lúc này là 0.1830653E+09 nghìn $, giảm 689400 nghìn $ so với ban đầu Lúc này, dầu thô loại 1 được đưa vào phân xưởng 1 để sử dụng là 218,569 nghìn tấn Dầu thô loại 5 và 6 vẫn được đưa vào sử dụng nhưng giảm còn 378.516 và 192.612 nghìn tấn 4.3 Thay đổi điều kiện ràng buộc của bài toán Nhìn vào phần RIGHTHAND SIDE RANGES trong kết quả tối ưu ta thấy cột “Allowable Increase” và cột