1 / 31

Ordonnancement du Pétrole Brut

Ordonnancement du Pétrole Brut. Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY). Plan de la Présentation. Système Étudié Problématique-Objectif Modélisations Résultats

vlora
Download Presentation

Ordonnancement du Pétrole Brut

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Ordonnancement du Pétrole Brut Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY

  2. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) Plan de la Présentation • Système Étudié • Problématique-Objectif • Modélisations • Résultats • Conclusions et Perspectives 2

  3. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) L’ordonnancement de la production « Le problème d’ordonnancement de la production consiste à planifier, à court terme, la réalisation d’un ensemble de tâches. L’ordonnancement doit tenir compte de contraintes temporelles et de contraintes portant sur l’utilisation et la disponibilité des ressources requises par ces tâches » 3

  4. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) Réservoir 1 Réservoir 2 UD UD … Bateaux Unités de Distillation (UD) Réservoir n Système Général de Raffinerie Présentation du Système 4

  5. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) Réservoir 1 Réservoir 2 UD UD … Bateaux Unités de Distillation (UD) Réservoir n Système Général de Raffinerie Présentation de la Problématique Quels réservoirs vont être chargés par les bateaux arrivés aux ports et quels réservoirs vont décharger en même temps vers les Unités de Distillation (UD), pendant toute la durée de planification ? 5

  6. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) Objectifs • Les objectifs sont: • minimiser le coût des reconfigurations nombre de reconfiguration des réservoirs • satisfaire toutes les contraintes du système Réservoir 1 Réservoir 2 UD UD … Bateaux Unités de Distillation (UD) Réservoir n 7

  7. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) Réservoir 1 Réservoir 2 UD UD … Bateaux Unités de Distillation (UD) Réservoir n Mélange et Distillation • Trois types de préparation de mélanges : • Mélanges préparés juste avant les UDs, avec l’aide des pipelines • Mélanges préparés dans les réservoirs • Combinaison des deux modes précédents • Options de Distillation : • Distillation Exacte • Distillation Libre 9

  8. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) Réservoir 1 Réservoir 2 UD UD … Bateaux Unités de Distillation (UD) Réservoir n Mélange et Distillation • Trois types de préparation de mélanges : • Mélanges préparés juste avant les UDs, avec l’aide des pipelines • Mélanges préparés dans les réservoirs • Combinaison des deux modes précédents • Options de Distillation : • Distillation Exacte • Distillation Libre 9

  9. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) Réservoir 1 Réservoir 2 UD UD … Bateaux Unités de Distillation (UD) Réservoir n Mélange et Distillation • Trois types de préparation de mélanges : • Mélanges préparés juste avant les UDs, avec l’aide des pipelines • Mélanges préparés dans les réservoirs • Combinaison des deux modes précédents • Options de Distillation : • Distillation Exacte • Distillation Libre 9

  10. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) Données du système • La planification détaillée des arrivées des bateaux • La demande de mélanges de Pétrole Brut (PB) par les UD • Les conditions initiales du système • Les contraintes de fonctionnement 10

  11. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) 0 t=204 t=240 t=342 t=378 t=480 t=516 720 heures 0 Type 0 120000 0 Type 1 110000 0 Type 0 90000 0 Arrivées des Bateaux  t=2 t=102 0 Type 0 15000 Type 2 15000 Type 0 75000 Type 0 9800 Type 1 9800 Type 2 15400 Type 0 40000 Type 1 35000 Demande de l’UD 0  t=618 0 Type 0 24600 Type 2 35400 Type 0 30000 Type 2 60000 Type 0 60000 Type 0 15000 Type 1 25000 Type 1 10000 Type 2 40000 Type 0 60000 Type 1 30000 Type 2 20000 Demande de l’UD 1  Exemple Numérique • 1 Port/3 Bateaux (temps de déchargement 36 heures) • 6 Réservoirs (100.000 m3 de capacité de stockage) • 13 Mélanges Demandés/2 Unités de Distillation (660 m3/h, Distillation Exacte, Préparation avec les Pipelines) 11

  12. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) Modélisation • Modèle Réalité : Optimisation Locale • Modèle Optimal : Optimisation Globale • Modèle Décomposé Optimal : Optimisation Globale 12

  13. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) Modélisation • Modèle Réalité : Optimisation Locale • Modèle Optimal : Optimisation Globale • Modèle Décomposé Optimal : Optimisation Globale Temps de Résolution : court / Solution : Sous-Optimale 12

  14. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) Modélisation • Modèle Réalité : Optimisation Locale • Modèle Optimal : Optimisation Globale • Modèle Décomposé Optimal : Optimisation Globale Temps de Résolution : court / Solution : Sous-Optimale Temps de Résolution : important / Solution : Optimale 12

  15. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) Modélisation • Modèle Réalité : Optimisation Locale • Modèle Optimal : Optimisation Globale • Modèle Décomposé Optimal : Optimisation Globale Temps de Résolution : court / Solution : Sous-Optimale Temps de Résolution : important / Solution : Optimale Temps de Résolution : important / Solution : Optimale 12

  16. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) Comparaison • Modèle Réalité : solution sous optimale 25 reconfigurations, temps 10 sec • Modèle Optimal : solution optimale 21 reconfigurations, temps 16 heures (57600 sec) • Remarque : • Différence entre les deux modèles (16% de gain) 13

  17. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) Modélisation • Diminution du nombre de variables et de contraintes par « Répartition sur Evénement » • Développement d’une série d’Inégalités Valides (IV) • Développement d’une Modélisation Décomposée 14

  18. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) 0 t=204 t=240 t=342 t=378 t=480 t=516 720 heures 0 Type 0 120000 0 Type 1 110000 0 Type 0 90000 0 Arrivées des Bateaux  t=2 t=102 0 Type 0 15000 Type 2 15000 Type 0 75000 Type 0 9800 Type 1 9800 Type 2 15400 Type 0 40000 Type 1 35000 Demande de l’UD 0  t=618 0 Type 0 24600 Type 2 35400 Type 0 30000 Type 2 60000 Type 0 60000 Type 0 15000 Type 1 25000 Type 1 10000 Type 2 40000 Type 0 60000 Type 1 30000 Type 2 20000 Demande de l’UD 1  Répartition sur Evénement 15

  19. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) 0 0 0 Type 0 120000 0 Type 1 110000 0 Type 0 90000 0 0 Répartition sur Evénement 0 2 102 204 240 342 378 480 516 618 720 10 périodes 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Arrivées des Bateaux  0 Type 0 15000 Type 2 15000 Type 0 15000 Type 0 20000 Type 0 10000 Type 0 30000 Type 0 9800 Type 1 9800 Type 2 15400 Type 0 10000 Type 1 10000 Type 0 15000 Type 1 10000 Type 0 15000 Type 1 15000 Demande de l’UD 0  Demande de l’UD 1  Type 1 30000 Type 2 20000 0 Type 0 24600 Type 2 35400 Type 0 30000 Type 2 40000 Type 2 20000 Type 0 60000 Type 0 15000 Type 1 25000 Type 1 10000 Type 2 40000 Type 0 60000 15 16

  20. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) Résultats(Répartition sur Evénement) • Périodes : 720 heures  10 périodes • Variables de Décision : 112320  1560 • Contraintes : 116640  1620 • Temps de Résolution : 16 h  1h 4min 17

  21. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) 2. Modèle Optimal (avec réparation sur événement) • Données : • Les quantités disponibles, aux ports, pendant toutes les périodes • La demande des UD, pendant toutes les périodes • Le taux de distillation • Le temps de déchargement des bateaux • Le nombre de réservoirs 18

  22. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) 2. Modèle Optimal (avec réparation sur événement) Variables de décision : • Le flux port / réservoir • Le flux réservoir / UD • La quantité stockée • Binaire : • La connexion est établie entre un port et un réservoir • La connexion est établie entre un réservoir et une UD • Le contenu du réservoir    • La reconfiguration des réservoirs 19

  23. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) 2. Modèle Optimal (avec réparation sur événement) • Contraintes : • Chargement / Déchargement • Équation d’Equilibre • Capacité de Stockage • Contraintes de Mélanges • Contraintes de Reconfiguration Fonction Objectif : Minimiser le nombre de reconfigurations des réservoirs 20

  24. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) Inégalités Valides (IV) • Généré par : • les données (Quantité arrivées, Mélanges demandés) • les contraintes de fonctionnement • le type de préparation des mélanges • l’option de distillation 21

  25. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) Inégalités Valides (Données) • Le nombre de réservoirs reconfigurés pour être chargés à la période t : • supérieur où égal à la quantité arrivée au port , divisée par la capacité de stockage de réservoirs • inférieur où égal au nombre total de réservoirs moins le nombre minimum de réservoirs utilisés pour décharger Après avoir ajouté les IV, le temps de résolution passe à 26min 21

  26. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) 2. Modèle Optimal 23

  27. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) Coupes 3. Modèle décomposé Optimal Méthode de décomposition de Bender’s : Modèle Optimal Modèle Maître Modèle esclave 24

  28. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) Comparaison 25

  29. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) Conclusion : • Modèle Réalité : Optimisation Locale • Modèle Optimal : Optimisation Globale • Modèle Décomposé Optimal : Optimisation Globale • Répartition sur Evènement • Inégalités Valides • Décomposition de Bender’s

  30. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) Conclusion : • Modèle Réalité : Optimisation Locale • Modèle Optimal : Optimisation Globale • Modèle Décomposé Optimal : Optimisation Globale • Répartition sur Evènement • Inégalités Valides • Décomposition de Bender’s • Initialisation du modèle Maître • Génération de coupes plus significatives

  31. Ordonnancement du Pétrole Brut (Georgios K. SAHARIDIS, Michel MINOUX, Yves DALLERY) Références: [1] Symonds, G.H., 1955. Linear Programming: The Solution of Refinery Problems. Esso Standard Oil Company, New York. [2] Manne, A.S., 1956. Scheduling of Petroleum Operations. Harvard University Press, Cambridge, MA. [3] Joly, M., Moro, L.F.L., Pinto, J.M., 2002. Planning and scheduling for petroleum re6neries using mathematical programming. Brazilian Journal of Chemical Engineering 19 (2), 207–228. [4] Jia, Z., Ierapetritou, M.G., 2003. EUcient short-term scheduling of refinery operation based on continuous time formulation. FOCAPO, pp. 327–330. [5] Jorge Casas-Liza, José M. Pinto, 2005. Optimal scheduling of lube oil and paraffin production planning. Computer & Chemical Engineering 29, 1329-1344. [6] Sergio M.S., José M. Pinto, 2004. A general modeling framework for the operational planning of petroleum supply chains.

More Related