当前全球市场竞争越来越激烈，我国已经加入WTO，这给炼油企业带来各种挑战和机遇，炼油企业必须合理地选购原油、优化工艺流程和装置操作条件、优化产品方案、优化油品调和方案，充分利用企业内外部可用资源，降低生产成本、提高产品质量，获取更好的经济效益，才能在激烈的竞争中立于不败之地。炼油厂的各种优化研究，就是解决这些问题的主要途径之一。 对炼油厂工艺过程如此复杂的大系统，本文采用了逐级优化策略，首先在生产管理层进行了全局优化，制定生产计划方案，然后对公用工程、氢网络、生产装置等子系统，根据生产计划优化的结果以及子系统的实际情况进行优化，以节省子系统的运行费用或少耗多产，并把优化信息反馈到生产计划层，反复修正以得到较优方案。本文分别对生产计划和氢网络子系统两个层次进行了以下优化研究： (1)本文在分析现有炼油厂生产计划编制方法的基础上，发现在炼油企业的内外部环境中普遍存在的不确定性条件下，现有的优化方法只能“硬”性地对存在的不确定作精确化处理，如此考虑问题不够细致、合理，与实际情况常不相符合。本文提出用模糊线性规划方法编制炼油企业生产计划。建立了兰州炼油厂的生产计划模糊模型，该模型综合考虑了原油供给的不确定性、生产装置的生产负荷和收率分布的不确定性、原油价格的不确定性，并进行了求解，求解结果和申迪公司图形建模优化排产软件模型结果作了对比，证明模糊优化方法编制炼油厂生产计划的可实现性和优越性。该生产计划模型可用于短、中、长期的生产计划制定，并可以方便地扩展到时间更长、不确定因素更复杂的企业战略规划问题的优化。 (2) 本文讨论了炼油厂氢网络子系统超结构的构建和优化方法，综合考虑了氢系统的供氢装置、耗氢装置、提纯装置、压缩机、管网，以及系统压力的约束条件，建立了所有可能的氢源与氢阱之间的连接。以充分利用氢资源，满足耗氢装置的要求，以氢网络运行费用最低为目标，合成最优的氢网络结构。本文以镇海炼化氢网络系统为例，建立氢网络超结构优化模型并进行了求解，得到了最优氢网络结构，和目前的氢网络结构对比，氢网络的费用从71748.45￥／hr降到60152.48￥／hr。