能量系统是石化企业的重要组成部分。能量系统与生产系统有着密切的联系,对能量系统的操作进行优化将极大地提高石化企业的经济效益,同时也为其节能减排发挥重大作用。目前学者对石化企业能量系统优化的研究还不多见,尤其是同时考虑生产系统和能量系统优化的研究还非常少。为此,本文在综述国内外能量系统研究现状后,对石化企业能量系统的相关问题进行了研究,并且在此基础上实现了生产系统与能量系统集成优化软件的开发,主要内容如下:1)对石化企业能量系统、生产系统各自的建模优化方法进行了综述,分析了生产系统与能量系统集成建模的必要性。2)建立了石化企业蒸汽动力系统的优化调度模型。采用三角模糊数刻画蒸汽动力系统的不确定参数,提出了一种基于模糊规划方法的蒸汽动力系统的最优运行策略计算方法。进一步,通过模糊参数的灵敏度分析,指出了对结果影响较大的关键变量。某石化企业的实例研究表明所提方法的可行性和有效性。3)建立了兼顾系统设计和运行优化需求的石化企业氢气系统优化调度模型。针对氢气产耗量受原油供应和产品需求的变化而随机波动的不确定问题,提出一种基于场景的二阶段随机规划方法,算例表明该方法能有效处理炼厂氢气系统参数波动问题,并与传统的确定性方法相比的具有优越性。4)提出一种基于分层迭代优化的框架的生产物流与能耗的集成建模方法,设计并实现了物流与能耗集成建模与优化的软件平台,通过实例说明了该软件的使用方法,表明将集成优化问题分解为生产主模型和能耗子模型分别进行优化求解的可行性。最后在总结全文的基础上,展望了石化企业能量系统研究未来的发展方向。