随着企业间竞争的日趋激烈、能源成本的增长,石化企业越来越注重能源的利用效率。在研究能源系统优化调度问题时,目前往往只是从能源消耗量或者其经济性的角度提出优化调度模型,但是石化企业生产装置既包括生产系统也包括能源系统,生产系统和能源系统存在很强的耦合,既包括物质流上的耦合,也包括能量流上的耦合。过去限于模型规模和计算能力,往往生产系统和能源系统的优化调度是分离的,导致无法获得装置整体的优化方案,甚至有时是不可行的方案。目前,为了得到全局的优化调度方案,有必要从生产系统和能源系统联合的角度开展集成调度的研究。本文的研究内容和创新点如下：(1)分析了乙烯装置能源系统的组成,采用基于离散时间表达的调度建模方法,建立了蒸汽动力系统中关键设备的子模型以及系统的物料和能量平衡方程,从能源效率的角度,建立了基于(?)分析的乙烯装置蒸汽动力系统多周期混合整数非线性规划(Mixed Integer Nonlinear Programming,简称MINLP)的调度模型。利用乙烯装置实际数据,进行了(?)效率最大化的优化调度计算,并对求解结果进行了分析。(2)在蒸汽动力系统优化调度研究的基础上,研究了乙烯装置的生产系统模型,建立了裂解炉的线性收率模型、燃料消耗模型、超高压蒸汽的发生模型、三机透平的功率消耗模型和分离过程模型。针对乙烯装置生产系统和蒸汽动力系统存在的耦合关系,建立了生产系统和蒸汽动力系统耦合的能量平衡和物料守恒模型。通过与蒸汽动力系统的约束方程集成,提出了一种以最小化乙烯装置生产成本为目标的MINLP集成优化调度模型。并进行了实际乙烯装置案例的集成优化调度计算,给出了装置优化调度结果与分析。(3)根据乙烯装置的实际运行数据,引入了基于可行域划分的‘模式’的概念,以凸区域代理模型为基础,提出了一种基于模式建模的MINLP集成优化调度模型。与基于离散时间表达的集成优化调度模型相比,该模型能够得到更符合实际生产的调度策略。