石油製品製造制御装置、その方法、そのプログラム、および、そのプログラムを記録した記録媒体、並びに、石油製品の製造装置
【課題】原油およびナフサを原料として効率よく石油製品を製造するための運転制御が容易な石油製品製造プラントを提供する。
【解決手段】作業者が設定入力した運転条件データの原料データから、プラント系制御装置３１０で原油データベースおよびナフサデータベースに基づき、原油とナフサ留分との性状を、５１純成分と原油の蒸留計算に基づいて分類する３９擬似成分とで認識し、原油およびナフサ留分を原料としてプラント系製造装置２００の各装置での各種処理を経て製造する石油製品の性状および量を、５１純成分で認識する。原油およびナフサ留分と石油製品とを、５１純成分および３９擬似成分により気液平衡状態で連結したプラントモデルに基づき、プラント系製造装置２００の各装置における利益最大となる最適化運転条件を演算し、最適化運転条件でプラント系製造装置２００の稼働を制御する。
【解決手段】作業者が設定入力した運転条件データの原料データから、プラント系制御装置３１０で原油データベースおよびナフサデータベースに基づき、原油とナフサ留分との性状を、５１純成分と原油の蒸留計算に基づいて分類する３９擬似成分とで認識し、原油およびナフサ留分を原料としてプラント系製造装置２００の各装置での各種処理を経て製造する石油製品の性状および量を、５１純成分で認識する。原油およびナフサ留分と石油製品とを、５１純成分および３９擬似成分により気液平衡状態で連結したプラントモデルに基づき、プラント系製造装置２００の各装置における利益最大となる最適化運転条件を演算し、最適化運転条件でプラント系製造装置２００の稼働を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を製造するための石油製品製造制御装置、その方法、そのプログラム、および、そのプログラムを記録した記録媒体、並びに、石油製品の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば原油から種々の石油製品を製造装置で製造する際に、最も利益が上がる制御方法として、線形計画法を利用する方法が知られている。この線形計画法を利用した製造装置における制御方法は、原料、最終製品、および製造装置の運転条件に基づいて、目的関数の最適値を与える運転条件を演算している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載のものは、石油コンビナートの異なる運転条件に応じた製品の収率を計算し、学習データを取得してニューラルネットワークモデルを生成する。そして、所定の目的関数が設定された線形計画モデルから入力された条件に基づいて、ニューラルネットワークモデルを用いて、入力された条件に応じた運転条件を探索する。
この探索により得られた運転条件に基づいて、線形計画モデルに設定された目的関数の値を演算し、得られた目的関数の値から最適な運転条件であるか否かを判定し、最適な運転条件ではない場合、新たに変更された条件をニューラルネットワークモデルに入力し、最適な運転条件を推定している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３２９１８７号公報（第３頁左欄〜第４頁右欄）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、原油を蒸留などしてガソリンや軽油、重油などの各種石油製品を精製する場合の運転条件として、産地などにより成分が変動することにより、原油の留分に基づいて適宜設定している。一方、ナフサからオレフィンやポリエチレン、ポリプロピレン、スチレンなどの各種石油製品を製造する場合の運転条件としては、ナフサはある程度の成分の変動が生じないことにより、ナフサの成分に基づいて適宜設定している。そして、オレフィンやポリエチレンなどの石油製品を製造する場合、ナフサや液化石油などのある程度の成分範囲が限られたものを原料にして製造している。
なお、近年の生産効率の向上や環境に対する負荷の低減などに基づいて、原油からもオレフィンやポリエチレンなどの石油製品を製造する方法が試みられている。
しかしながら、原油を蒸留などして製造する際には留分管理にて運転条件が設定され、ナフサから製造する場合には成分管理にて運転条件が設定されているため、原油とナフサとの双方を原料として石油製品を製造するために運転条件を設定することが困難であるという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、このような問題点に鑑み、原油およびナフサを原料として効率よく石油製品を製造するための運転制御が容易な石油製品製造制御装置、その方法、そのプログラム、および、そのプログラムを記録した記録媒体、並びに、石油製品の製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の石油製品製造制御装置は、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を各種処理工程を経て製造する製造装置における運転状態を制御する石油製品製造制御装置であって、前記原油の性状を化学組成および前記原油の蒸留計算に基づいて分類される留分組成で認識する原油性状認識手段と、前記ナフサ留分の性状を前記化学組成および前記留分組成で認識するナフサ性状認識手段と、前記石油製品の性状および量を前記化学組成で認識する石油製品性状認識手段と、前記原油および前記ナフサ留分と前記石油製品とを前記化学組成および前記留分組成により気液平衡状態で連結したプラントモデルに基づいて、前記処理工程での運転条件を演算する生産計画演算手段と、この生産計画演算手段で演算した前記運転条件で前記製造装置を稼働させる稼働制御手段と、を具備したことを特徴とする。
【０００８】
この発明では、原油の性状とナフサ留分の性状とを化学組成および原油の蒸留計算に基づいて分類される留分組成で認識するとともに、原油およびナフサ留分を原料として製造装置で各種処理工程を経て製造する石油製品の性状および量を化学組成で認識する。そして、原油およびナフサ留分と石油製品とを化学組成および留分組成により気液平衡状態で連結したプラントモデルに基づいて、製造装置における処理工程での運転条件を演算し、この運転条件で製造装置を稼働させる制御をしている。
このため、原油とナフサ留分との性状を化学組成および留分組成で認識することにより、成分管理にて原油およびナフサ留分から石油製品までプラントモデルによる熱計算に基づいて、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を製造する運転条件の演算が可能となり、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を製造する制御が容易となる。
【０００９】
そして、本発明では、前記製造装置の運転状態を認識する運転状態認識手段と、前記稼働制御手段により前記製造装置を稼働させる運転条件と前記製造装置の運転状態との誤差を認識し、誤差が最小となる状態に前記稼働制御手段により前記製造装置を稼働させる運転条件を修正する運転状態比較手段と、を具備した構成とすることが好ましい。
この発明では、製造装置を稼働させる運転条件と、製造装置における実際の運転状態との誤差を認識し、誤差が最小となる状態に製造装置を稼働させる運転条件を修正しているので、プラントモデルに基づいて設定された運転条件が実績に対比して修正されることとなり、石油製品を製造するための適切な制御が得られる。
【００１０】
本発明の石油製品製造制御装置は、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を各種処理工程を経て製造する製造装置における運転状態を制御する石油製品製造制御装置であって、前記原油の性状を化学組成および前記原油の蒸留計算に基づいて分類される留分組成で認識する原油性状認識手段と、前記ナフサ留分の性状を前記化学組成および前記留分組成で認識するナフサ性状認識手段と、前記石油製品の性状および量を前記化学組成で認識する石油製品性状認識手段と、前記原油および前記ナフサ留分と前記石油製品とを前記化学組成および前記留分組成により気液平衡状態で連結したプラントモデルに基づいて、前記製造装置で前記石油製品を製造させる生産計画を演算する生産計画演算手段と、この生産計画演算手段で演算した前記生産計画に従って前記製造装置を稼働させる稼働制御手段と、を具備したことを特徴とする。
【００１１】
この発明では、原油の性状とナフサ留分の性状とを価格組成および原油の蒸留計算に基づいて分類される留分組成で認識するとともに、原油およびナフサ留分を原料として製造装置で各種処理工程を経て製造する石油製品の性状および量を化学組成で認識する。そして、原油およびナフサ留分と原油製品とを化学組成および留分組成により気液平衡状態で連結したプラントモデルに基づいて、製造装置で石油製品を製造させる生産計画を演算し、この生産計画で製造装置を稼働させる制御をしている。
このため、原油とナフサ留分との性状を化学組成および留分組成で認識することにより、成分管理にて原油およびナフサ留分から石油製品までプラントモデルによる熱計算に基づいて、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を製造するための生産計画の演算が可能となり、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を製造する制御が容易となる。
【００１２】
そして、本発明では、前記製造装置で前記生産計画に基づいて前記稼働制御手段の制御による前記製造装置の稼働にて前記石油製品が製造された実績を認識する実績認識手段と、前記生産計画と前記実績との誤差を演算し、前記誤差が最小となる状態に前記生産計画を修正する運転状態比較手段と、を具備した構成とすることが好ましい。
この発明では、生産計画に基づいて稼働制御された製造装置の稼働にて石油製品が製造された実績と、生産計画との誤差を演算し、誤差が最小となる状態に生産計画を修正しているので、プラントモデルに基づいて設定された生産計画が実績に対比して修正されることとなり、石油製品を製造するための適切な制御が得られる。
【００１３】
さらに、本発明では、前記運転状態比較手段は、所定時間おきに前記誤差を演算して修正する処理をする構成とすることが好ましい。
この発明では、所定時間おきに誤差を演算して修正する処理を実施しているので、石油製品を良好に製造するための制御が得られる。
【００１４】
また、本発明では、前記化学組成は、前記原油の蒸留により得られるナフサ留分およびこのナフサ留分より軽質の軽質留分に対応する沸点の化学組成で分類された炭化水素であり、前記留分組成は、前記原油の蒸留によりナフサ留分より重質の留分として分留される重質留分に対応し所定の蒸留温度範囲で複数分類される不特定組成群である構成とすることが好ましい。
この発明では、化学組成として、原油の蒸留で得られるナフサ留分とこのナフサ留分より軽質の軽質留分に対応する沸点の化学組成で分類された炭化水素とし、留分組成として、原油の蒸留で得られるナフサ留分より重質の留分として分留される重質留分に対応し所定の蒸留温度範囲で複数分類される不特定組成群としているので、原油とナフサ留分とを同様に成分管理して高精度に目的の石油製品を目的の量で製造させる制御が容易となる。
【００１５】
さらに、本発明では、前記化学組成は、炭素数が１から１１までの５１の炭化水素であり、前記留分組成は、前記原油の蒸留によりナフサ留分より重質の留分として分留される重質留分に対応し３９の蒸留温度範囲で分類される不特定組成群である構成とすることが好ましい。
この発明では、化学組成として、炭素数が１から１１までの５１の炭化水素とし、留分組成として、原油の蒸留によりナフサ留分より重質の留分として分留される重質留分に対応し３９の蒸留温度範囲で分類される不特定組成群としているので、プラントモデルでの熱計算が煩雑となることなく高精度に目的の石油製品を目的の量で製造させる制御が容易となり、迅速な演算および演算装置の構成の簡略化などが容易に得られる。
【００１６】
そして、本発明では、前記生産計画演算手段は、前記石油製品を製造する際の利益が最大となる前記処理工程での最適化運転条件を演算する構成とすることが好ましい。
この発明では、石油製品を製造する際の利益が最大となる処理工程での最適化運転条件を演算するので、原油およびナフサ留分を原料とした効率的な石油製品の製造のための制御が容易に得られる。
【００１７】
また、本発明では、前記生産計画演算手段は、前記原油の性状、前記ナフサ留分の性状および前記石油製品の性状に基づいて、前記石油製品の費用、前記原料の費用および前記製造装置の処理工程の運転に要する用役費用を演算し、前記石油製品の費用から前記原料の費用および前記処理工程での用役費用を減算した値を前記利益の目的関数として、この目的関数が最大値となる最適化運転条件を演算する構成とすることが好ましい。
この発明では、原油、ナフサ留分および石油製品の性状に基づいて石油製品および原料の費用と製造装置の処理工程の運転に要する用役費用とを演算し、石油製品の費用から原料の費用および用役費用を減算した利益の目的関数が、最大値となる状態に処理工程での最適化運転条件を演算しているので、利益が最大となる製造のための制御として処理工程での運転条件が容易に演算され、容易に製造のための制御が得られる。
【００１８】
本発明の石油製品の製造装置は、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を各種処理工程を経て製造する石油製品の製造装置であって、前記原油および前記ナフサ留分を処理して前記石油製品を製造する製造装置と、前記製造装置の稼働状態を制御する請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の石油製品製造制御装置と、を具備したことを特徴とする。
【００１９】
この発明では、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を製造する制御が容易な請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の石油製品製造制御装置により、石油製品を製造する製造装置の稼働状態を制御している。
このため、例えば生産効率の向上や環境に対する負荷の低減などのために原油およびナフサ留分の双方を原料として石油製品を製造するための適切な制御が容易に得られる。
【００２０】
本発明の石油製品製造制御方法は、演算手段により、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を各種処理工程を経て製造する製造装置における運転状態を制御する石油製品製造制御方法であって、前記演算手段は、前記原油の性状を化学組成および前記原油の蒸留計算に基づいて分類される留分組成で認識する原油性状認識工程と、前記ナフサの性状を前記化学組成および前記留分組成で認識するナフサ性状認識工程と、前記石油製品の性状および量を前記化学組成で認識する石油製品性状認識工程と、前記原油および前記ナフサ留分と前記石油製品とを前記化学組成および前記留分組成により気液平衡状態で連結したプラントモデルに基づいて、前記処理工程での運転条件を演算する生産計画演算工程と、この生産計画演算工程で演算した前記運転条件で前記製造装置を稼働させる稼働制御工程と、を実施することを特徴とする。
この発明は、請求項１に記載の発明の石油製品製造制御装置を方法に展開したもので、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を奏する。
【００２１】
本発明の石油製品製造制御方法は、演算手段により、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を各種処理工程を経て製造する製造装置における運転状態を制御する石油製品製造制御方法であって、前記演算手段は、前記原油の性状を化学組成および前記原油の蒸留計算に基づいて分類される留分組成で認識する原油性状認識工程と、前記ナフサの性状を前記化学組成および前記留分組成で認識するナフサ性状認識工程と、前記石油製品の性状および量を前記化学組成で認識する石油製品性状認識工程と、前記原油および前記ナフサ留分と前記石油製品とを前記化学組成および前記留分組成により気液平衡状態で連結したプラントモデルに基づいて前記製造装置で前記石油製品を製造させる生産計画を演算する生産計画演算工程と、この生産計画演算工程で演算した前記生産計画に従って前記製造装置を稼働させる稼働制御工程と、を実施することを特徴とする。
この発明は、請求項３に記載の発明の石油製品製造制御装置を方法に展開したもので、請求項３に記載の発明と同様の作用効果を奏する。
【００２２】
本発明の石油製品製造制御プログラムは、演算手段を、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の石油製品製造制御装置として機能させることを特徴とする。
この発明では、演算手段を請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の石油製品製造制御装置として機能させるため、演算手段にインストールすることで、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を製造する制御が容易となる構成が容易に得られ、利用の拡大が容易に図れる。
【００２３】
本発明の石油製品製造制御プログラムを記録した記録媒体は、請求項１３に記載の石油製品製造制御プログラムが演算手段に読取可能に記録されたことを特徴とする。
この発明では、請求項１３に記載の石油製品製造制御プログラムを演算手段に適宜読み取らせる構成であるので、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を製造する制御が容易となる構成が容易に得られるとともに、プログラムを容易に取り扱いでき、利用の拡大が容易にできる。
【００２４】
なお、本発明における演算手段としては、１つのコンピュータに限らず、複数のコンピュータをネットワーク状に組み合わせた構成、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やマイクロコンピュータなどの素子、あるいは複数の電子部品が搭載された回路基板などをも含むものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態では、本発明の石油製品製造制御装置を備えた石油製品の製造装置である石油製品製造プラントを例示して説明する。なお、本発明は、原油およびナフサを原料として、エチレンやプロピレンなどの各種石油製品を製造する各種製造装置を対象とすることができる。
なお、本実施の形態では、原油およびナフサとともに液化石油をも原料として石油製品を製造する構成について説明するが、液化石油を原料としない製造、さらに他の原料を利用する製造をも対象とすることができる。
図１は、本実施の形態における石油製品の製造装置である石油製品製造プラントの概略構成を示すブロック図である。図２は、石油製品製造プラントのプラント系製造装置の概略構成を示すブロック図である。図３は、運転制御装置のプラント系制御装置の概略構成を示すブロック図である。図４は、原油における留分による分類を示す説明図である。図５は、原油における蒸留曲線と留分との関係を示すグラフである。図６は、原油における擬似成分と蒸留曲線との関係を示すグラフである。図７は、画面表示にて表されたプラントモデルの表示画面を示す説明図である。図８は、運転制御装置の生産計画演算装置の概略構成を示すブロック図である。
【００２６】
〔石油製品製造プラントの構成〕
図１において、１００は石油製品製造プラントで、この石油製品製造プラント１００は、原油、ナフサおよび液化石油（Liquefied Petroleum Gas：ＬＰＧ）を原料として、エチレンやプロピレン、オレフィンなどの各種石油製品を製造するシステムである。
この石油製品製造プラント１００は、原油、ナフサおよびＬＰＧを適宜処理して石油製品を製造する製造装置としてのプラントであるプラント系製造装置２００と、このプラント系製造装置２００の動作である運転状態を制御する制御系装置である石油製品製造制御装置としての運転制御装置３００と、を備えている。
【００２７】
（プラント系製造装置の構成）
プラント系製造装置２００は、原油を処理、すなわち精製する精製装置２１０と、この精製装置で精製された中間生成物、ナフサおよびＬＰＧとから石油製品を製造する石油化学装置２２０と、を備えている。
精製装置２１０は、プラント系制御装置３１０にて制御されて原料である原油を精製する装置である。この精製装置２１０は、図２に示すように、原油が貯留される原油タンク２５１に接続され、原油タンク２５１から適宜流入する原油を常圧で蒸留する常圧蒸留装置２１１を備えている。この常圧蒸留装置２１１は、プラント系制御装置３１０にて制御され、塔頂からナフサより軽質の軽質留分を分留し、塔底からナフサより重質の重質留分を分留し、塔中間分からナフサ留分を分留する。
なお、常圧蒸留装置２１１は、原油タンク２５１に貯留する原油を処理するのみならず、例えばタンカなどに貯留する原油を処理してもよい。
そして、常圧蒸留装置２１１は、塔頂が石油化学装置２２０に接続され、軽質留分を石油化学装置２２０へ流出する。なお、常圧蒸留装置２１１からナフサより軽質の軽質留分を石油化学装置２２０へ流出する際、別途設けられた液化石油タンク２５２に貯留する原料となる液化石油とともに石油化学装置２２０へ流出させてもよい。
【００２８】
また、精製装置２１０は、常圧蒸留装置２１１に接続され、プラント系制御装置３１０にて制御されてナフサ留分を処理するナフサ分留装置２１２Ａおよびナフサ脱硫装置２１２Ｂを備えている。
ナフサ分留装置２１２Ａは、常圧蒸留装置２１１で分留したナフサ留分の少なくとも一部から、いわゆるライトナフサである軽質ナフサといわゆるヘビーナフサである重質ナフサとに分留する。そして、ナフサ分留装置２１２Ａは、石油化学装置２２０に接続され、軽質ナフサおよび重質ナフサをそれぞれ石油化学装置２２０へ流出する。
なお、このナフサ分留装置２１２Ａから石油化学装置２２０へ軽質ナフサを流出する際、例えば軽質ナフサタンク２５３に貯蔵された原料となる軽質ナフサとともに流出させてもよい。
【００２９】
一方、ナフサ脱硫装置２１２Ｂは、常圧蒸留装置２１１で分留したナフサ留分の少なくとも残部を、石油化学装置２２０から流出する芳香族成分とともに脱硫処理する。そして、ナフサ脱硫装置２１２Ｂは、石油化学装置２２０に接続され、脱硫処理で生成したナフサより軽質の軽質留分の少なくとも一部を石油化学装置２２０へ流出する。
さらに、ナフサ脱硫装置２１２Ｂには、水素製造装置２１２Ｃおよび基材タンク２５４が接続され、脱硫処理で生成した軽質留分の少なくとも残部のうち、少なくとも一部を水素製造装置２１２Ｃへ流出するとともに、少なくとも残部をガソリン基材として分集して基材タンク２５４へ流出する。また、ナフサ脱硫装置２１２Ｂには、脱硫処理で生成した重質ナフサの少なくとも一部を石油化学装置２２０へ流出する。
なお、ナフサ脱硫装置２１２Ｂから石油化学装置２２０へ重質ナフサを流出する際、ナフサ分留装置２１２Ａで分留したナフサとともに石油化学装置２２０へ流出したり、例えば重質ナフサタンク２５５に貯蔵された原料となる重質ナフサとともに流出させたりしてもよい。
さらに、ナフサ脱硫装置２１２Ｂには、接触改質装置２１２Ｅが接続され、脱硫処理で生成した重質ナフサの少なくとも残部を接触改質装置２１２Ｅへ流出する。
【００３０】
接触改質装置２１２Ｅは、プラント系制御装置３１０にて制御され、ナフサ脱硫装置２１２Ｂで脱硫処理で生成した重質ナフサの少なくとも残部を改質処理する。この接触改質装置２１２Ｅには、リフォーメート分留装置２１２Ｆが接続されている。
このリフォーメート分留装置２１２Ｆは、プラント系制御装置３１０にて制御され、接触改質装置２１２Ｅで改質した重質ナフサを、石油化学装置２２０から流出するプラットファイネート（以下、ＰＦＮと称す。）とともに分離精製してベンゼンおよびパラキシレンを生成する。そして、このリフォーメート分留装置２１２Ｆには、脱ベンゼン装置２１２Ｇとパラキシレン装置２１２Ｈとが接続されている。
そして、脱ベンゼン装置２１２Ｇは、プラント系制御装置３１０にて制御され、溶剤精製によりリフォーメート分留装置２１２Ｆで分離されたベンゼン成分からベンゼンを分集する。この脱ベンゼン装置２１２Ｇは、石油化学装置２２０に接続され、分集したベンゼンおよびこのベンゼンが除去されたラフィネートをそれぞれ石油化学装置２２０へ流出する。
一方、パラキシレン装置２１２Ｈは、リフォーメート分留装置２１２Ｆで生成したリフォーメートから、プラント系制御装置３１０により制御されてガソリン基材と、いわゆるＣ８アロマである炭素数が８の芳香族成分とに分離する。そして、パラキシレン装置２１２Ｈは、基材タンク２５４および石油化学装置２２０に接続され、ガソリン基材を基材タンク２５４へ流出して貯留させ、Ｃ８アロマを石油化学装置２２０へ流出する。
【００３１】
また、精製装置２１０は、常圧蒸留装置２１１に接続された減圧軽油脱硫装置２１３Ａを備えている。この減圧軽油脱硫装置２１３Ａは、プラント系制御装置３１０にて制御されて、常圧蒸留装置２１１で分留された重質留分のうちの軽質成分を減圧脱硫処理する。
また、この減圧軽油脱硫装置２１３Ａには、接触分解装置２１３Ｂが接続されている。この接触分解装置２１３Ｂは、プラント系制御装置３１０にて制御されて、減圧軽油脱硫装置２１３Ａで減圧脱硫処理された重質留分の軽質成分を、ガソリン基材と、いわゆるハイカットプロパンである軽質成分を含まないプロパンとに接触分解処理する。
そして、接触分解処理にて得られたガソリン基材は、基材タンク２５４に流出されて適宜貯留される。また、ハイカットプロパンは、別途設けられた図示しない貯蔵タンクに流出されて適宜貯留される。
【００３２】
さらに、精製装置２１０は、常圧蒸留装置２１１に接続された減圧蒸留装置２１４Ａを備えている。この減圧蒸留装置２１４Ａは、プラント系制御装置３１０にて制御されて、常圧蒸留装置２１１で分留された重質留分のうちの重質成分の少なくとも一部を減圧蒸留処理する。この減圧蒸留装置２１４Ａには、減圧軽油脱硫装置２１３Ａ、潤滑油装置２１４Ｂおよび重油直接脱硫装置２１５Ａが接続されている。
そして、減圧蒸留装置２１４Ａは、減圧蒸留処理で分留した重質成分のうち、比較的に軽質な成分を減圧軽油脱硫装置２１３Ａへ流出し、この比較的に軽質な成分を減圧軽油脱硫装置２１３Ａで軽質成分とともに減圧脱硫処理させる。
また、減圧蒸留装置２１４Ａは、減圧蒸留処理で分留した重質成分のうち、減圧軽油脱硫装置２１３Ａへ流出する軽質成分を除く残部を潤滑油装置２１４Ｂへ流出し、この潤滑油装置２１４Ｂでプラント系制御装置３１０の制御にて潤滑油を精製させる。
さらに、減圧蒸留装置２１４Ａは、減圧蒸留処理で分留した重質成分のうちの重質分を重油直接脱硫装置２１５Ａに流出する。
【００３３】
そして、重油直接脱硫装置２１５Ａは、常圧蒸留装置２１１にも接続されている。この重油直接脱硫装置２１５Ａは、プラント系制御装置３１０にて制御されて、常圧蒸留装置２１１で分留された重質留分のうちの減圧蒸留装置２１４Ａへ流出される分を除く少なくとも残部を、減圧蒸留装置２１４Ａで減圧蒸留されて分留された重質成分のうちの重質分とともに脱硫処理する。
そして、重油直接脱硫装置２１５Ａは、脱硫処理した重質成分のうちの重質分の少なくとも一部を、接触分解装置２１３Ｂへ流出し、減圧軽油脱硫装置２１３Ａで減圧脱硫処理された重質留分の軽質成分とともに接触分解装置２１３Ｂで接触分解処理させる。
【００３４】
一方、石油化学装置２２０は、プラント系制御装置３１０にて制御されて石油製品を製造する装置である。この石油化学装置２２０は、第１ナフサ蒸留装置２２１を備えている。この第１ナフサ蒸留装置２２１は、例えば輸入ナフサなどの原料であるナフサが貯留されるナフサタンク２５７に接続され、プラント系制御装置３１０の制御にてナフサを、ナフサ留分、ナフサより重質の重質ナフサ、ナフサより軽質の軽質ナフサ、および重質ナフサより重質の重質成分に蒸留する。
この第１ナフサ蒸留装置２２１の蒸留により分留されるナフサ留分は、精製装置２１０の常圧蒸留装置２１１へ流出され、常圧蒸留装置２１１で原油とともに常圧蒸留処理される。また、ナフサ蒸留装置２２１で分留され重質ナフサより重質の重質成分は、精製装置２１０のナフサ脱硫装置２１２Ｂへ流出され、常圧蒸留装置２１１で分留したナフサ留分とともに脱硫処理される。
なお、軽質ナフサは後述するエチレン装置２２２に流出され、重質ナフサは後述する第２ナフサ蒸留装置２２７へ流出される。
【００３５】
また、石油化学装置２２０は、エチレン装置２２２を備えている。このエチレン装置２２２は、プラント系制御装置３１０にて制御され、精製装置２１０の常圧蒸留装置２１１で分留したナフサより軽質の軽質留分と、ナフサ分留装置２１２Ａで分留した軽質ナフサと、脱ベンゼン装置２１２Ｇで溶剤精製にて分集したラフィネートと、石油化学装置２２０の第１ナフサ蒸留装置２２１で分留した軽質ナフサと、が流入され、エチレンを生成する処理をする。すなわち、エチレン装置２２２は、エチレンと、プロピレンと、水素ガスと、燃料ガスと、ＭＲＧ（Methane Rich Gas）と、ＰＦＮと、を生成する。
生成された水素ガスは、水素製造装置２１２Ｃで製造される水素ガスとともに、別途設けられた図示しない水素タンクに貯留される。また、生成された燃料ガスは、例えば精製装置２１０における運転の際の燃料などとして利用したりする。さらに、生成されたＭＲＧは、水素製造装置２１２Ｃに流出され、水素製造の原料として利用される。また、ＰＦＮは、精製装置２１０のリフォーメート分留装置２１２Ｆへ流出され、接触改質装置２１２Ｅで改質した重質ナフサとともに処理される。
【００３６】
さらに、石油化学装置２２０は、エチレン装置２２２に接続されたα−オレフィン装置２２３を備えている。このα−オレフィン装置２２３は、プラント系制御装置３１０にて制御され、エチレン装置２２２で生成されたエチレンを原料として、石油製品であるα−オレフィンを生成する。
このα−オレフィンの生成処理の際に生成される副産物は、回収重質ナフサとして精製装置２１０のナフサ脱硫装置２１２Ｂに流出されて脱硫処理される。
【００３７】
また、石油化学装置２２０は、エチレン装置２２２に接続されたポリエチレン装置２２４を備えている。
このポリエチレン装置２２４は、プラント系制御装置３１０にて制御され、エチレン装置２２２で生成されたエチレンと、精製装置２１０のナフサ脱硫装置２１２Ｂの脱硫処理で生成された重質ナフサの一部とを原料として、石油製品であるポリエチレンを生成する。このポリエチレンの生成処理の際に生成される副産物は、回収重質ナフサとして精製装置２１０のナフサ脱硫装置２１２Ｂに流出されて脱硫処理される。
【００３８】
さらに、石油化学装置２２０は、エチレン装置２２２に接続されたスチレンモノマ装置２２５を備えている。
このスチレンモノマ装置２２５は、プラント系制御装置３１０にて制御され、エチレン装置２２２で精製されたエチレンと、精製装置２１０の脱ベンゼン装置で分集したベンゼンとを原料として、石油製品であるスチレンモノマを生成する。このスチレンモノマの生成処理の際に生成される副産物は、燃料ガスとして回収され、例えば精製装置２１０の燃料などとして利用される。
【００３９】
そしてさらに、石油化学装置２２０は、エチレン装置２２２に接続されたポリプロピレン装置２２６を備えている。
このポリプロピレン装置２２６は、プラント系制御装置３１０にて制御され、エチレン装置２２２で生成されたプロピレンと、精製装置２１０のナフサ脱硫装置２１２Ｂの脱硫処理で生成された重質ナフサの一部と、パラキシレン装置２１２Ｈで生成されたＣ８アロマの一部とを原料として、石油製品であるポリプロピレンを生成する。このプロピレンの生成処理の際に生成される副産物は、回収重質ナフサとして精製装置２１０のナフサ脱硫装置２１２Ｂに流出されて脱硫処理される。
【００４０】
また、石油化学装置２２０は、第２ナフサ蒸留装置２２７を備えている。この第２ナフサ蒸留装置２２７は、プラント系制御装置３１０にて制御され、精製装置２１０のナフサ脱硫装置２１２Ｂで脱硫処理されて生成した重質ナフサの少なくとも一部を、石油化学装置２２０の第１ナフサ蒸留装置２２１で分留した重質ナフサとともに、蒸留処理する。この第２ナフサ蒸留装置２２７には芳香族装置２２８が接続され、蒸留処理された重質ナフサを芳香族装置２２８へ流出する。
この芳香族装置２２８は、プラント系制御装置３１０にて制御され、例えばベンゼン、トルエン、キシレンなどの石油製品である芳香族を生成する。
この芳香族の生成処理の際に生成される水素ガスは、水素製造装置２１２Ｃで製造される水素ガスとともに、別途設けられた図示しない水素タンクに貯留される。また、芳香族の生成処理の際に生成される燃料ガスは、例えば精製装置２１０における運転の際の燃料などとして利用したりする。さらに、芳香族の生成処理の際に生成される副産物は、回収重質ナフサとして精製装置２１０のナフサ脱硫装置２１２Ｂに流出されて脱硫処理される。
【００４１】
さらに、石油化学装置２２０は、芳香族装置２２８に接続されたフェノール装置２２９を備えている。このフェノール装置２２９は、プラント系制御装置３１０にて制御され、芳香族装置２２８で生成されたベンゼンの少なくとも一部と、精製装置２１０の脱ベンゼン装置２１２Ｇで分集されたベンゼンとを原料として、石油製品としてのフェノールを生成する。
【００４２】
（運転制御装置の構成）
一方、運転制御装置３００は、プラント系制御装置３１０と、生産計画演算装置３２０と、を備えている。
これらプラント系制御装置３１０および生産計画演算装置３２０は、相互に信号を送受信可能にネットワーク３０１を介して接続されている。また、プラント系制御装置３１０および生産計画演算装置３２０は、ネットワーク３０１を介してプラント系制御装置３１０と相互に信号を送受信可能に接続されている。
【００４３】
ここで、ネットワーク３０１としては、例えば、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）／ＩＰ（Internet Protocol）などの汎用のプロトコルに基づくインターネット、イントラネット、ＬＡＮ(Local Area Network)、無線媒体により情報が送受信可能な複数の基地局がネットワークを構成する通信回線網や放送網などのネットワーク、さらには、プラント系制御装置３１０と生産計画演算装置３２０とで信号を直接送受信するための媒体となる無線媒体自体などが例示できる。
ここで、無線媒体としては、電波、光、音波、電磁波などのいずれの媒体をも適用できる。
【００４４】
そして、プラント系制御装置３１０は、プラント系製造装置２００の運転状態を検出するとともに、所定の運転状態、すなわち利益が最大となる運転状態でプラント系製造装置２００を運転させる制御、すなわち最適な生産計画を演算する装置である。
このプラント系制御装置３１０は、例えば図３に示すように、プラント系インターフェース部３１１と、プラント系操作手段３１２と、プラント系表示手段３１３と、プラント系記憶手段３１４と、プラント系演算手段３１５と、などを備えている。
【００４５】
プラント系インターフェース部３１１は、ネットワーク３０１を介して、プラント系製造装置２００の精製装置２１０および石油化学装置２２０を構成する常圧蒸留装置２１１やエチレン装置２２２などの各装置に設置された温度計や流量計、圧力計などの各種センサ２６１と、所定の信号を受信可能に接続されている。
そして、プラント系インターフェース部３１１は、センサで検出し出力される温度や流量、圧力などの検出信号に対してあらかじめ設定されている入力インターフェース処理を実行し、処理信号としてプラント系演算手段３１５へ出力する。また、プラント系インターフェース部３１１は、ネットワーク３０１を介して生産計画演算装置３２０に接続され、相互に各種信号を送受信させる。
【００４６】
プラント系操作手段３１２は、例えばキーボードやマウスなど、作業者による入力操作が可能な図示しない各種操作ボタンや操作つまみなどを有している。これらの操作ボタンや操作つまみなどの入力操作としては、プラント系制御装置３１０全体の動作内容の設定や、プラント系記憶手段３１４に記憶するデータの設定入力などである。そして、プラント系操作手段３１２は、設定事項の入力操作により、設定事項に対応する操作信号をプラント系演算手段３１５へ適宜出力してプラント系演算手段３１５で設定入力させる。
なお、入力操作としては、操作ボタンや操作つまみなどの操作に限らず、例えばプラント系表示手段３１３に設けられたタッチパネルによる入力操作や、音声による入力操作など、各種設定事項を設定入力可能ないずれの構成を適用することができる。
【００４７】
プラント系表示手段３１３は、接続するプラント系演算手段３１５にて制御され、プラント系演算手段３１５から出力される画像データの信号を画面表示させる。
このプラント系表示手段３１３としては、例えば液晶パネルや有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネル、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、ＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）、ＦＥＤ（Field Emission Display）、電気泳動ディスプレイパネルなどが例示できる。
【００４８】
プラント系記憶手段３１４は、接続するプラント系演算手段３１５にて制御され、プラント系演算手段３１５が適宜読み出し可能に各種データを記憶する。このプラント系記憶手段３１４としては、例えば半導体メモリの他、ＨＤ（Hard Disk）やＦＤ（Flexible Disk）などの磁気ディスク、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープ、メモリカードなどの各種記録媒体に読み出し可能に記憶するドライブやドライバなどを備えた構成など、プラント系演算手段３１５が各種データを読み出し可能に記憶するいずれの構成を利用することができる。
そして、プラント系記憶手段３１４は、原油データベース３１４Ａと、ナフサデータベース３１４Ｂと、などを備えている。
【００４９】
原油データベース３１４Ａは、原油に関するデータを記憶する。この原油に関するデータとして、例えば固有の識別番号などの原油の名称、原油の産地、原油の性状などが１つの原油データとして複数記録されたテーブル構造に構成されている。
この原油データにおける原油の性状は、例えばあらかじめ定性分析や定量分析などの組成分析された分析結果で、図４および図５に示すような留分にて分類される各組成の名称およびそれらの割合と、表１および表２に示すような化学組成で分類すなわち蒸留計算に基づいて分類される組成の名称およびそれらの割合とに関するデータである。
ここで、化学組成での分類としては、例えば表１に示す５１の純成分と、表２に示す３９の擬似成分とに分類される。純成分としては、炭素数が１から１１までの５１の炭化水素物である化学組成物で、擬似成分としては、図６に示すように、原油の蒸留曲線から蒸留計算が問題なくできる条件で３９区分した範囲における組成物群で、各区分の区間における中間温度の数値を基準蒸留点として付した名称（Normal Boiling Point：ＮＢＰ）としている。
なお、蒸留計算に基づく化学組成での分類として、純成分として５１、擬似成分として３９に限られないが、５１の純成分と３９の擬似成分とに区分することで、演算負荷が大きくなりすぎることなく原油から化学製品を製造するための高精度な熱計算が得られる。
【００５０】
【表１】
【００５１】
【表２】
【００５２】
ナフサデータベース３１４Ｂは、ナフサタンク２５７に貯留される輸入ナフサなどのナフサに関するデータを記憶する。このナフサに関するデータとして、原油データベース３１４Ａに記憶される原油データと同様に、例えば固有の識別番号などのナフサの名称、ナフサの輸出拠点、ナフサの性状などが１つのナフサデータとして複数記憶されたテーブル構造に構成されている。
このナフサデータにおけるナフサの性状は、例えばあらかじめ定性分析や定量分析などの組成分析された分析結果で、蒸留計算に基づいて分類される化学組成で分類された組成の名称および割合に関するデータである。
【００５３】
また、プラント系記憶手段３１４には、原油から石油製品を製造する気液平衡などの平衡式や熱量など、熱力学に関する熱力特性データや、精製装置２１０および石油化学装置２２０を構成する各装置における運転性能などの装置特性に関する装置特性データ、製造する石油製品の性状や価格などの石油製品データなども記憶されている。
さらに、プラント系記憶手段３１４には、プラント系制御装置３１０全体を動作制御するＯＳ（Operating System）上に展開される各種プログラムなどをも記憶している。さらに、プラント系記憶手段３１４は、プラント系演算手段３１５が演算の際に処理する信号などを一時的に記憶可能、すなわちメモリとしても機能する。
【００５４】
プラント系演算手段３１５は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を備え、図示しない各種入出力ポートである、プラント系インターフェース部３１１が接続される入出力ポート、プラント系操作手段３１２が接続される入力ポート、プラント系表示手段３１３が接続される表示制御ポート、プラント系記憶手段３１４が接続される記憶ポートなどを有している。
そして、プラント系演算手段３１５は、各種プログラムとして、運転状態認識手段３１５Ａと、原油性状認識手段、ナフサ性状認識手段および石油製品性状認識手段として機能する運転条件認識手段３１５Ｂと、生産計画演算手段としてのプラントモデル演算手段３１５Ｃと、などを備えている。
【００５５】
運転状態認識手段３１５Ａは、プラント系インターフェース部３１１を介してプラント系製造装置２００の各センサから出力される検出信号を取得し、プラント系製造装置２００の運転状態として認識する。そして、運転状態認識手段３１５Ａは、認識した運転状態を、プラントモデル演算手段へ出力する。
【００５６】
運転条件認識手段３１５Ｂは、プラント系インターフェース部３１１を介して生産計画演算装置３２０で設定入力された詳細は後述する運転条件に関する運転条件データを取得し、プラント系製造装置２００の運転条件として認識する。そして、運転条件認識手段３１５Ｂは、認識した運転条件を、プラントモデル演算手段３１５Ｃへ出力する。
【００５７】
プラントモデル演算手段３１５Ｃは、プラント系記憶手段３１４に記憶された熱力物性データおよび装置物性データに基づいて、プラント系製造装置２００をモデル化すなわち精製装置２１０および石油化学装置２２０を構成する各装置を、熱力物性データおよび装置特性データに基づいて熱力学的に気液平衡で連結したモデルを構築する。
具体的には、図７に示すように表されるプラントモデルを生成する。このプラントモデルは、プラントモデルの各装置における処理前後を、装置特性に基づいて原油およびナフサの性状として表される５１純成分と３９擬似成分とにより、原料から石油製品までを熱力学的に気液平衡状態で熱計算される構成に構築されている。
そして、プラントモデル演算手段３１５Ｃは、プラントモデルを用いて、運転状態認識手段３１５Ａから出力される運転状態に基づいてプラント系製造装置２００の稼働状態である石油製品の製造状況を演算したり、運転条件認識手段３１５Ｂから出力される運転条件に基づいて石油製品を製造するための生産計画を演算したりする。
【００５８】
演算される生産計画としては、原料の費用と、石油製品の価格および各装置の電力や燃料、スチーム費用などの用役費用との関係に基づいて、利益が最大となるプラントモデルの運転条件が演算される。
ここで、原料の費用は、運転条件認識手段３１５Ｂで取得した運転条件データにおける原料データに基づいて、原油データベース３１４Ａの原油データおよびナフサデータベース３１４Ｂのナフサデータ、原油タンク２５１に貯留する原油の混合割合やチャージ量、ナフサタンク２５７に貯留するナフサの混合割合やチャージ量で演算される。
用役費用は、プラントモデルにおける製造工程で生成する燃料ガスの生成量および価格、電気量および価格などに基づいて演算される。
なお、燃料ガスの価格としては、図４に示すような留分にて分類される成分にて価格が設定される。すなわち、原油データベース３１４Ａの原油データとして、留分で分類される成分の価格に関するデータも記載されている。
石油製品の費用は、製造される量および価格に基づいて演算される。この石油製品の価格についても、プラント系記憶手段３１４に記憶されている石油製品データに基づいて認識される。
そして、生産計画としては、石油製品の費用から原料の費用および用役費用を除いた値を目的関数として、各装置の装置特性データに基づき、目的関数が最大値となる効率よく石油製品を製造すなわち利益が最大となる各装置の運転条件である最適化運転条件を演算する。
【００５９】
このプラントモデル演算手段３１５Ｃにおける演算方法としては、複数の装置で処理され、各装置での生成物を前工程の装置に返送するなどの複雑な系となる石油製品の製造における熱計算でも比較的に速い時間で演算できる、例えば逐次二次計画法（Sequential Quadratic Programming：ＳＱＰ）が利用される。
そして、演算された結果である製造状況や生産計画は、プラント系記憶手段３１４へ適宜出力されて記憶されるとともに、プラント系インターフェース部３１１を介して生産計画演算装置３２０へ出力される。
【００６０】
一方、運転制御装置３００の生産計画演算装置３２０は、プラント系制御装置３１０により利益最大化の生産計画とプラント系製造装置２００での運転状態との実績対比をしてプラント系製造装置２００を効率よく運転させる制御をする装置である。
この生産計画演算装置３２０は、例えば図８に示すように、生産計画インターフェース部３２１と、生産計画操作手段３２２と、生産計画表示手段３２３と、生産計画記憶手段３２４と、生産計画演算手段３２５と、などを備えている。
【００６１】
生産計画インターフェース部３２１は、ネットワーク３０１を介して、プラント系製造装置２００の精製装置２１０および石油化学装置２２０を構成する常圧蒸留装置２１１やエチレン装置２２２などの各装置に設けられ、温度や流量を調整するためのヒータや電磁弁、圧力弁などを動作させる稼働部２６２と、所定の信号を出力可能に接続されている。
そして、生産計画インターフェース部３２１は、生産計画演算手段３２５から稼働部２６２に対して送信すべき処理信号が入力されると、この入力された処理信号に対してあらかじめ設定されている出力インターフェース処理を実行し、制御信号としてネットワーク３０１を介して稼働部２６２へ出力させ、ヒータや電磁弁、圧力弁などをプラント系演算手段３１５で設定した運転条件に対応して動作、すなわちプラント系製造装置２００を設定した運転状態で稼働させる。
また、生産計画インターフェース部３２１は、ネットワーク３０１を介してプラント系制御装置３１０に接続され、相互に各種信号を送受信させる。
【００６２】
生産計画操作手段３２２は、プラント系操作手段３１２と同様に、作業者による入力操作が可能な図示しない各種操作ボタンや操作つまみなどを有している。そして、生産計画操作手段３２２は生産計画演算装置３２０全体の動作内容の設定や、生産計画記憶手段３２４に記憶するデータの設定入力、あるいは稼働部２６２の運転状態の設定入力などの各種設定事項が入力操作されると、設定事項に対応する操作信号を生産計画演算手段３２５へ適宜出力して生産計画演算手段３２５で設定入力させる。
なお、この生産計画操作手段３２２についても、入力操作方法としては、タッチパネルや音声入力など、各種設定事項を設定入力可能ないずれの構成が適用できる。
【００６３】
生産計画表示手段３２３は、プラント系表示手段３１３と同様に、接続する生産計画演算手段３２５にて制御され、生産計画演算手段３２５から出力される画像データの信号を画面表示させる。
この生産計画表示手段３２３についても、各種構成を適用できる。
【００６４】
生産計画記憶手段３２４は、接続する生産計画演算手段３２５にて制御され、生産計画演算手段３２５が適宜読み出し可能に各種データを記憶する。この生産計画記憶手段３２４は、生産計画演算装置３２０全体を動作制御するＯＳ（Operating System）上に展開される各種プログラムなどをも記憶している。さらに、生産計画記憶手段３２４は、生産計画演算手段３２５が演算の際に処理する信号などを一時的に記憶可能、すなわちメモリとしても機能する。
なお、この生産計画記憶手段３２４は、プラント系記憶手段３１４と同様に、いずれの構成を適用することができる。
【００６５】
生産計画演算手段３２５は、例えばＣＰＵを備え、図示しない各種入出力ポートである、生産計画インターフェース部３２１が接続される入出力ポート、生産計画操作手段３２２が接続される入力ポート、生産計画表示手段３２３が接続される表示制御ポート、生産計画記憶手段３２４が接続される記憶ポートなどを有している。
そして、生産計画演算手段３２５は、各種プログラムとして、原料性状取得手段３２５Ａと、石油製品性状取得手段３２５Ｂと、運転条件取得手段３２５Ｃと、生産計画取得手段３２５Ｄと、製造状況取得手段３２５Ｅと、運転状態比較手段３２５Ｆと、稼働制御手段としての生産計画実施手段３２５Ｇと、などを備えている。
【００６６】
原料性状取得手段３２５Ａは、生産計画操作手段３２２による入力操作で入力され運転条件に関するデータである原料に関する原料データを取得する。この原料データは、例えば原油に関する原油データと、輸入ナフサであるナフサに関するナフサデータと、である。具体的には、原油やナフサの名称、それらの価格、原油タンク２５１やナフサタンク２５７に流入される原油やナフサの種類の混合割合、原油タンク２５１やナフサタンク２５７におけるチャージ量などである。
そして、原料性状取得手段３２５Ａは、生産計画操作手段３２２からの入力操作に応じた操作信号に基づいて設定入力して取得した原料データを、生産計画インターフェース部３２１を介してプラント系制御装置３１０へ出力する。すなわち、原料データをプラント系制御装置３１０で設定してプラントモデルにおける利益最大となる最適運転条件の生産計画を演算させる。
【００６７】
石油製品性状取得手段３２５Ｂは、生産計画操作手段３２２による入力操作で入力され運転条件に関するデータである石油製品に関する石油製品データを取得する。この石油製品データは、例えば製造する石油製品の性状である石油製品の蒸留点や組成などである。
そして、石油製品性状取得手段３２５Ｂは、生産計画操作手段３２２からの入力操作に応じた操作信号に基づいて設定入力して取得した石油製品データを、生産計画インターフェース部３２１を介してプラント系制御装置３１０へ出力する。
【００６８】
運転条件取得手段３２５Ｃは、生産計画操作手段３２２による入力操作で入力され運転条件に関するデータである設定条件データを取得する。この設定条件データとしては、プラント系製造装置２００を構成する各装置の流量や温度などの製造のための運転条件に関するデータである。
そして、運転条件取得手段３２５Ｃは、生産計画操作手段３２２の入力操作に応じた操作信号に基づいて設定入力して取得した設定条件データを、生産計画インターフェース部３２１を介してプラント系制御装置３１０へ出力する。
【００６９】
生産計画取得手段３２５Ｄは、生産計画インターフェース部３２１でプラント系制御装置３１０から受信した生産計画に関する生産計画データを取得する。すなわち、原料データ、石油製品データおよび設定条件データに基づいてプラント系制御装置３１０のプラントモデル演算手段３１５Ｃでプラントモデルにおける利益最大化となる最適化運転条件で構成された生産計画に関する演算結果を取得する。
この取得した生産計画データは、生産計画記憶手段３２４へ適宜出力されて記憶される。
【００７０】
製造状況取得手段３２５Ｅは、生産計画インターフェース部３２１でプラント系制御装置３１０から受信したプラント系製造装置２００における製造状況に関する製造状況データを取得する。すなわち、プラント系制御装置３１０のプラントモデル演算手段３１５Ｃでプラントモデルに対応して演算した製造状況である実績データを製造状況データとして取得する。
この取得した製造状況データは、生産計画記憶手段３２４へ適宜出力されて記憶される。
【００７１】
運転状態比較手段３２５Ｆは、プラント系製造装置２００で生産計画に従って石油製品が製造されているか生産計画と実績とを比較する。すなわち、運転状態比較手段３２５Ｆは、生産計画取得手段３２５Ｄで取得した生産計画データと、製造状況取得手段３２５Ｅで取得した製造状況データと、を比較し、誤差の大きさを演算する。
この誤差の演算は、プラント系製造装置２００を構成する各装置の計器であるセンサで検出した運転状況とプラントモデルにおける最適化運転条件との差を、各計器の誤差の標準偏差を考慮して演算する。すなわち、以下に示す式１で演算される。
【００７２】
（式１）
誤差＝Σ（装置の計器の計測値−プラントモデルの最適化運転条件）／Ｂ
Ｂ：計器誤差の標準偏差
【００７３】
そして、運転状態比較手段３２５Ｆは、誤差の大きさが所定の閾値、例えばプラントモデルの精度が実運転データにたいして問題ない精度の範囲内で解けているという理由により１０００以下となる状態に生産計画における最適化運転条件である各装置の流量、反応、蒸留、伝熱などについてのパラメータを調整すなわち最適化運転条件の設定値を変更する処理をする。
なお、誤差の大きさが１０００を超えると、プラントモデルが実運転を表現できていないという問題があるため、１０００以下とすることが好ましい。
そして、生産計画の最適化運転状態の変更された設定値は、生産計画記憶手段３２４へ適宜出力されて記憶すなわち更新される。
【００７４】
生産計画実施手段３２５Ｇは、プラント系制御装置３１０から受信した生産計画データに基づいて、プラント系製造装置２００を稼働させる運転制御をする。この運転制御のための生産計画データは、運転状態比較手段３２５Ｆで誤差が最小となる状態に適宜更新された生産計画データである。
そして、運転制御としては、生産計画インターフェース部３２１を介してプラント系製造装置２００の稼働部２６２へ制御信号を出力し、制御信号に基づいて稼働部２６２を動作させ、プラント系製造装置２００を生産計画の最適化運転条件で稼働させる。
【００７５】
〔石油製品製造プラントの作用〕
次に、上述した石油製品製造プラントの作用として、石油製品の製造動作について説明する。図９は、石油製品の製造動作時における運転制御装置の動作を示すフローチャートである。
【００７６】
まず、運転制御装置３００は、電力の供給により、生産計画演算装置３２０で、プラント系製造装置２００の運転条件の設定入力待機状態となる（ステップＳ１０１）。
すなわち、生産計画演算装置３２０は、生産計画演算手段３２５により、運転条件に関する運転条件データ、すなわち製造する石油製品の性状と、石油製品を製造する原料の性状と、プラント系製造装置２００の運転条件との設定入力を促す表示画面を生産計画表示手段に画面表示させる。
そして、作業者が生産計画操作手段３２２の入力操作に応じた操作信号に基づいて、生産計画演算手段３２５は、原料性状取得手段３２５Ａにて原料データを設定し、石油製品性状取得手段３２５Ｂにて石油製品データを設定し、運転条件取得手段３２５Ｃにて設定条件データを設定する。
この後、生産計画演算手段３２５は、これら設定入力した原料データ、石油製品データおよび設定条件データを有し、利益最大で石油製品を製造するプラントモデルによる生産計画をプラント系制御装置３１０で演算の実行を要求する旨の要求信号を生成する。そして、生産計画演算手段３２５は、生成した要求信号を生産計画インターフェース部３２１でネットワーク３０１を介してプラント系制御装置３１０へ出力する。
【００７７】
このステップＳ１０１で生産計画演算装置３２０から送信される要求信号を、プラント系制御装置３１０がプラント系インターフェース部３１１で受信すると、プラント系演算手段３１５は、プラントモデル演算手段３１５Ｃにより、要求信号に含まれる運転条件データである、原料データ、石油製品データおよび設定条件データに基づいて、プラントモデルにおける各装置での最適化運転条件を演算し、生産計画データを生成する（ステップＳ１０２）。
すなわち、プラントモデル演算手段３１５Ｃは、原料から石油製品までを５１純成分と３９擬似成分とで熱力学的に気液平衡に連結したプラントモデルに基づいて、運転条件データからプラントモデルにおける石油製品の製造が利益最大となる各装置の最適化運転条件を演算する。そして、プラント系演算手段３１５は、演算にて生成した生産計画データを、プラント系インターフェース部３１１でネットワーク３０１を介して生産計画演算装置３２０へ出力する。
【００７８】
このステップＳ１０２でプラント系制御装置３１０から送信される生産計画データを、生産計画演算装置３２０が生産計画インターフェース部３２１で受信し生産計画演算手段３２５の生産計画取得手段３２５Ｄで取得すると、生産計画演算手段３２５は、生産計画実施手段３２５Ｇにより、生産計画データに基づいてプラント系製造装置２００の各装置を生産計画の最適化運転条件で稼働させる制御をする（ステップＳ１０３）。
すなわち、生産計画実施手段３２５Ｇは、最適化運転条件でプラント系製造装置２００の各装置を稼働させる制御信号を、生産計画インターフェース部３２１でネットワーク３０１を介してプラント系製造装置２００の各稼働部２６２へ出力し、最適化運転条件で稼働部２６２を稼働させて、プラント系製造装置２００を生産計画に従った石油製品の製造を実施させる。
【００７９】
ステップＳ１０３にてプラント系製造装置２００で石油製品の製造が実施されると、プラント系制御装置３１０は、プラント系演算手段３１５の運転状態認識手段３１５Ａにより、プラント系インターフェース部３１１を介してプラント系製造装置２００の各センサから出力される検出信号を取得し、プラント系製造装置２００の運転状態として認識する。この運転状態の認識、すなわち検出信号の取得は、所定時間、例えば５分おきに取得して認識する。
さらに、プラント系演算手段３１５は、プラントモデル演算手段３１５Ｃにより、運転状態認識手段３１５Ａで認識した運転状態に基づいて、プラントモデルを用いて製造状況を演算して実績データを生成する（ステップＳ１０４）。
そして、プラント系演算手段３１５は、製造状況に関する実積データを、プラント系インターフェース部３１１を介して生産計画演算装置３２０へネットワーク３０１を介して出力する。
【００８０】
ステップＳ１０４でプラント系制御装置３１０から送信される実績データを、生産計画演算装置３２０が生産計画インターフェース部３２１で受信し、生産計画演算手段３２５の製造状況取得手段３２５Ｅで製造状況データとして取得すると、運転状態比較手段３２５Ｆは、製造状況データの実績データと、実績データの運転状況の時刻に対応する生産計画とを比較する（ステップＳ１０５）。
そして、運転状態比較手段３２５Ｆは、生産計画と実績データとの誤差の大きさを、上述した式１に基づいて演算し、誤差が所定の閾値を超えたか否かを判断する（ステップＳ１０６）。
【００８１】
このステップＳ１０６において、運転状態比較手段３２５Ｆが演算した誤差の大きさが所定の閾値を超えていないと判断すると、生産計画実施手段３２５Ｇにより現在実施している生産計画に基づいた石油製品の製造の終了か否かを判断する（ステップＳ１０７）。すなわち、例えばプラント系制御装置３１０のプラント系操作手段３１２や生産計画演算装置３２０の生産計画操作手段３２２における作業者の生産終了を要求する手動停止要求の入力操作や、生産計画に基づく製造工程の終了などの製造終了か否かを判断する。
そして、ステップＳ１０７において、製造終了であると判断すると、石油製品の製造およびその制御を終了する。
一方、ステップＳ１０７において、製造終了ではないと判断すると、ステップＳ１０３に戻って、従前の生産計画に基づく石油製品の製造が継続される。
【００８２】
一方、ステップＳ１０６において、運転状態比較手段３２５Ｆが演算した誤差の大きさが所定の閾値を超えたと判断すると、運転状態比較手段３２５Ｆは、生産計画の最適化運転条件であるプラント系製造装置２００の各装置における流量、反応、蒸留、伝熱などについてのパラメータを、誤差が最小値となる状態に調整、すなわち最適化運転条件を変更し（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０３に戻る。
すなわち、ステップＳ１０８で変更した最適化運転条件で更新された生産計画に基づいてプラント系製造装置２００を稼働させる運転制御をする。
【００８３】
〔石油製品製造プラントの作用効果〕
上述したように、上記実施の形態によれば、生産計画演算装置３２０で作業者により設定入力された運転条件データの原料データから、プラント系制御装置３１０で原油データベース３１４Ａおよびナフサデータベース３１４Ｂに基づいて、原油の性状とナフサ留分の性状とを、５１純成分の化学組成と、原油の蒸留計算に基づいて分類される３９擬似成分の留分組成とで認識するとともに、原油およびナフサ留分を原料としてプラント系製造装置２００の各装置での各種処理工程を経て製造する石油製品の性状および量を、５１純成分の化学組成で認識する。そして、原油およびナフサ留分と石油製品とを、５１純成分の化学組成および３９擬似成分の留分組成により気液平衡状態で連結したプラントモデルに基づいて、プラント系製造装置２００の各装置における処理工程での最適化運転条件を演算し、この最適化運転条件でプラント系製造装置２００を稼働させる制御をしている。
このため、原油とナフサ留分との性状を、５１純成分の化学組成および３９擬似成分の留分組成で認識することにより、原油およびナフサ留分から石油製品まで同一の成分管理ができ、化学組成および留分組成による熱力学的な気液平衡状態のプラントモデルが容易に構築できる。すなわち、原油の精製処理や石油製品の製造処理で生成する中間物までも、５１純成分の化学組成と、３９擬似成分の留分組成とにて熱力学的な気液平衡で連結でき、プラントモデルによる熱計算に基づいて、精製処理や製造処理における各工程での運転条件の設定が容易にできる。
したがって、原油から蒸留により各種留分を分留する従来の精製処理のプラントと、ナフサ留分から石油製品を製造する従来の製造処理のプラントとを変更することなく、精製処理のプラントと製造処理のプラントとを、それぞれの処理で生成する中間物を流量管理・制御して適宜流過可能に連結すればよく、取扱や処理が異なる原油およびナフサ留分を原料として石油製品を製造する運転条件の演算が容易に得られる。このことにより、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を製造する制御が容易にでき、生産効率の向上や環境に対する負荷の低減などの点で原油およびナフサ留分を併用して石油製品を製造することが容易にできる。
【００８４】
そして、成分管理のための化学組成として、原油の蒸留で得られるナフサ留分とこのナフサ留分より軽質の軽質留分に対応する沸点の化学組成で分類された５１純成分である炭化水素とし、留分組成として、原油の蒸留で得られるナフサ留分より重質の留分として分留される重質留分に対応し所定の蒸留温度範囲で複数分類される不特定組成群としている。
このため、原油の精製処理と石油製品の製造処理との各処理工程で生成する中間物も、化学組成と留分組成とで熱力学的に気液平衡なプラントモデルとして連結することで、中間物の組成や生成量を管理しなくても、原油から石油製品を製造するまでの各処理工程における運転条件の設定ができ、容易に演算できる。
そして、化学組成として、原油の精製処理で分留され、石油製品の製造のための原料として利用されているナフサ留分と軽質留分とに対応する炭化水素の化学組成物として製造管理し、留分組成として石油の精製処理で分留され不特定な組成物が混入する重質留分に対応し、所定の蒸留温度範囲で区分して分類される不特定組成物群として製造管理しているので、石油製品を製造するための十分の化学組成で製造管理ができる。すなわち、高精度に目的の石油製品を目的の量で製造する制御が容易にできる。
【００８５】
さらに、化学組成として、炭素数が１から１１までの５１の炭化水素とし、留分組成として、原油の蒸留によりナフサ留分より重質の留分として分留される重質留分に対応し３９の蒸留温度範囲で分類される不特定組成群としている。
このため、製造管理のための化学組成が５１で留分組成が３９の限られた項目でも高精度に目的の石油製品を目的の量で製造させる制御が容易にでき、限られた管理する演算項目によりプラントモデルでの熱計算が煩雑となることなく、迅速な演算および運転制御装置３００の構成の簡略化などが容易に得られる。
【００８６】
また、プラントモデル演算手段３１５Ｃにより、石油製品を製造する際の利益が最大となる各処理工程に対応する各装置での最適化運転条件を演算している。すなわち、各処理の運転条件として、利益最大化となる運転条件を設定している。
このため、石油製品を効率よく製造できるとともに、プラントモデルを利用した熱計算に基づいて利益が最大となる各処理工程での運転条件を容易に演算でき、効率的な石油製品を製造するための制御が容易にできる。
【００８７】
そして、原油、ナフサ留分および石油製品の性状から、原油データベース３１４Ａやナフサデータベース３１４Ｂ、石油製品データなどのプラント系記憶手段３１４に記憶したデータに基づいて、石油製品の費用と、原料の費用と、製造装置の処理工程の運転に要する用役費用とを演算し、石油製品の費用から原料の費用および用役費用を減算した利益の目的関数が、最大値となる利益が最大となる状態に各処理工程での最適化運転条件を演算している。
このため、利益が最大となる製造のための各処理工程での最適化運転条件を容易に演算でき、容易に製造のための制御ができる。
【００８８】
また、生産計画演算装置３２０で作業者により設定入力された運転条件データからプラント系制御装置３１０でプラントモデルに基づいて演算された生産計画すなわちプラント系製造装置２００に対応するプラントモデルの各装置における最適化運転条件と、生産計画の最適化運転条件で生産計画演算装置３２０により稼働制御されたプラント系製造装置２００の製造実績すなわちプラント系製造装置２００のセンサ２６１で検出する運転状態とを比較して誤差を演算し、この誤差が最小となるようにプラント系製造装置２００の各装置の流量、反応、蒸留、伝熱などについてのパラメータを調整すなわち最適化運転条件の設定値を変更している。
このため、プラントモデルに基づいて設定された生産計画の最適化運転条件が、実際のプラント系製造装置２００での製造状況である実績に対応して修正され、石油製品を製造するための適切な制御が容易に得られる。特に、設定した最適化運転条件と、センサ２６１からの検出信号に基づく運転状態とを比較しているので、対比の演算が容易にでき、最適な製造制御が容易に得られる。
また、実績との対比の際に、センサ２６１で検出する運転状態としての計器の計測値を、計器誤差の標準偏差を考慮、すなわち式１により、生産計画と実績との誤差を演算し、所定の閾値を超えたか否かで判断しているので、比較的に容易な演算で適切な実績対比ができる。したがって、所定時間おきに演算することも可能となる。
【００８９】
さらに、この実績対比の演算を、所定時間おき例えば５分おきに実施して、そのたびに最適化運転条件を適宜修正している。このため、適切な製造制御が逐次監視でき、より適切な石油製品の製造が得られる。
【００９０】
〔実施の形態の変形〕
なお、本発明は、好適な実施の形態を挙げて説明したが、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲で以下に示されるような変形をも含むものである。
【００９１】
例えば、上述したように、原油および輸入ナフサの他に、ＬＰＧや軽質ナフサや重質ナフサ、フルレンジナフサなどを原料としてもよく、逆に原油および輸入ナフサのみから石油製品を製造したりしてもよい。
【００９２】
そして、タンクに貯留した各原料を利用する構成としたが、タンカにて貯留する原料をタンカから直接利用したりしても良い。また、パイプラインを利用して他に貯留された原料を利用するなどしてもよい。
さらに、原油やナフサを混合してタンクに貯留する構成として混合割合も原料性状として設定入力する構成で説明したが、例えば産地毎など性状が同一のもののみを貯留する複数のタンクから原油やナフサをそれぞれ利用する構成としてもよい。
【００９３】
また、プラント系制御装置３１０と生産計画演算装置３２０との構成について説明したが、例えば運転制御装置３００を１台のコンピュータとしてまとめた構成などとしたり、生産計画演算装置３２０における実績対比の演算を実施するコンピュータと、プラント系製造装置２００を稼働制御するコンピュータとの複数の構成とするなど、プラント系制御装置３１０や生産計画演算装置３２０を複数の構成にさらに分けた構成としたりしてもよい。
【００９４】
そして、石油製品として、エチレンやプロピレン、オレフィン、ポリエチレン、ポリプロピレンなどに限らず、例えばエチレンを石油製品としてエチレンまでの製造制御をするのみとしたり、さらに他の石油化学製品を製造するまでの製造制御をしたりするなどとしてもよい。
【００９５】
さらに、石油製品の製造において、利益最大の生産計画に基づいてプラント系製造装置２００を稼働させて説明したが、例えばプラント系製造装置２００における各装置の特性に基づく最適な運転条件を最適化運転条件として稼働制御するなどしてもよい。
また、利益最大となる最適化運転条件としては、上述した目的関数を利用する場合に限らず、いずれの方法で利益が最大となる状態に演算してもよい。
【００９６】
そして、生産計画を実績対比して誤差が最小となるように適宜見直して説明したが、この方法に限らず、例えばプラント系製造装置２００の計器誤差を考慮しないなど、いずれの方法で最適化運転条件を見直してもよい。
また、この誤差の見直しを実施しなくてもよい。
そして、例えば５分などの所定時間ごとに見直しをせず、１回のみ見直しをしたり、所定時間として１日おきなど、見直しの頻度は適宜設定すればよい。
【００９７】
その他、本発明は上述の実施の形態における具体的な構造および手順に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良、設計の変更などは本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の一実施の形態における石油製品製造プラントの概略構成を示すブロック図である。
【図２】前記実施の形態における石油製品製造プラントのプラント系製造装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】前記実施の形態における運転制御装置のプラント系制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】前記実施の形態における原油における留分による分類を示す説明図である。
【図５】前記実施の形態における原油における蒸留曲線と留分との関係を示すグラフである。
【図６】前記実施の形態における原油における擬似成分と蒸留曲線との関係を示すグラフである。
【図７】前記実施の形態における画面表示にて表されたプラントモデルの表示画面を示す説明図である。
【図８】前記実施の形態における運転制御装置の生産計画演算装置の概略構成を示すブロック図である。
【図９】前記実施の形態における石油製品の製造動作時における運転制御装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９９】
１００……石油製品の製造装置としての石油製品製造プラント
２００……製造装置としてのプラント系製造装置
３００……石油製品製造制御装置としての運転制御装置
３１５Ａ…運転状態認識手段
３１５Ｂ…原油性状認識手段、ナフサ性状認識手段および石油製品性状認識手段として機能する運転条件認識手段
３１５Ｃ…生産計画演算手段としてのプラントモデル演算手段
３２５Ｆ…運転状態比較手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を製造するための石油製品製造制御装置、その方法、そのプログラム、および、そのプログラムを記録した記録媒体、並びに、石油製品の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば原油から種々の石油製品を製造装置で製造する際に、最も利益が上がる制御方法として、線形計画法を利用する方法が知られている。この線形計画法を利用した製造装置における制御方法は、原料、最終製品、および製造装置の運転条件に基づいて、目的関数の最適値を与える運転条件を演算している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載のものは、石油コンビナートの異なる運転条件に応じた製品の収率を計算し、学習データを取得してニューラルネットワークモデルを生成する。そして、所定の目的関数が設定された線形計画モデルから入力された条件に基づいて、ニューラルネットワークモデルを用いて、入力された条件に応じた運転条件を探索する。
この探索により得られた運転条件に基づいて、線形計画モデルに設定された目的関数の値を演算し、得られた目的関数の値から最適な運転条件であるか否かを判定し、最適な運転条件ではない場合、新たに変更された条件をニューラルネットワークモデルに入力し、最適な運転条件を推定している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３２９１８７号公報（第３頁左欄〜第４頁右欄）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、原油を蒸留などしてガソリンや軽油、重油などの各種石油製品を精製する場合の運転条件として、産地などにより成分が変動することにより、原油の留分に基づいて適宜設定している。一方、ナフサからオレフィンやポリエチレン、ポリプロピレン、スチレンなどの各種石油製品を製造する場合の運転条件としては、ナフサはある程度の成分の変動が生じないことにより、ナフサの成分に基づいて適宜設定している。そして、オレフィンやポリエチレンなどの石油製品を製造する場合、ナフサや液化石油などのある程度の成分範囲が限られたものを原料にして製造している。
なお、近年の生産効率の向上や環境に対する負荷の低減などに基づいて、原油からもオレフィンやポリエチレンなどの石油製品を製造する方法が試みられている。
しかしながら、原油を蒸留などして製造する際には留分管理にて運転条件が設定され、ナフサから製造する場合には成分管理にて運転条件が設定されているため、原油とナフサとの双方を原料として石油製品を製造するために運転条件を設定することが困難であるという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、このような問題点に鑑み、原油およびナフサを原料として効率よく石油製品を製造するための運転制御が容易な石油製品製造制御装置、その方法、そのプログラム、および、そのプログラムを記録した記録媒体、並びに、石油製品の製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の石油製品製造制御装置は、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を各種処理工程を経て製造する製造装置における運転状態を制御する石油製品製造制御装置であって、前記原油の性状を化学組成および前記原油の蒸留計算に基づいて分類される留分組成で認識する原油性状認識手段と、前記ナフサ留分の性状を前記化学組成および前記留分組成で認識するナフサ性状認識手段と、前記石油製品の性状および量を前記化学組成で認識する石油製品性状認識手段と、前記原油および前記ナフサ留分と前記石油製品とを前記化学組成および前記留分組成により気液平衡状態で連結したプラントモデルに基づいて、前記処理工程での運転条件を演算する生産計画演算手段と、この生産計画演算手段で演算した前記運転条件で前記製造装置を稼働させる稼働制御手段と、を具備したことを特徴とする。
【０００８】
この発明では、原油の性状とナフサ留分の性状とを化学組成および原油の蒸留計算に基づいて分類される留分組成で認識するとともに、原油およびナフサ留分を原料として製造装置で各種処理工程を経て製造する石油製品の性状および量を化学組成で認識する。そして、原油およびナフサ留分と石油製品とを化学組成および留分組成により気液平衡状態で連結したプラントモデルに基づいて、製造装置における処理工程での運転条件を演算し、この運転条件で製造装置を稼働させる制御をしている。
このため、原油とナフサ留分との性状を化学組成および留分組成で認識することにより、成分管理にて原油およびナフサ留分から石油製品までプラントモデルによる熱計算に基づいて、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を製造する運転条件の演算が可能となり、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を製造する制御が容易となる。
【０００９】
そして、本発明では、前記製造装置の運転状態を認識する運転状態認識手段と、前記稼働制御手段により前記製造装置を稼働させる運転条件と前記製造装置の運転状態との誤差を認識し、誤差が最小となる状態に前記稼働制御手段により前記製造装置を稼働させる運転条件を修正する運転状態比較手段と、を具備した構成とすることが好ましい。
この発明では、製造装置を稼働させる運転条件と、製造装置における実際の運転状態との誤差を認識し、誤差が最小となる状態に製造装置を稼働させる運転条件を修正しているので、プラントモデルに基づいて設定された運転条件が実績に対比して修正されることとなり、石油製品を製造するための適切な制御が得られる。
【００１０】
本発明の石油製品製造制御装置は、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を各種処理工程を経て製造する製造装置における運転状態を制御する石油製品製造制御装置であって、前記原油の性状を化学組成および前記原油の蒸留計算に基づいて分類される留分組成で認識する原油性状認識手段と、前記ナフサ留分の性状を前記化学組成および前記留分組成で認識するナフサ性状認識手段と、前記石油製品の性状および量を前記化学組成で認識する石油製品性状認識手段と、前記原油および前記ナフサ留分と前記石油製品とを前記化学組成および前記留分組成により気液平衡状態で連結したプラントモデルに基づいて、前記製造装置で前記石油製品を製造させる生産計画を演算する生産計画演算手段と、この生産計画演算手段で演算した前記生産計画に従って前記製造装置を稼働させる稼働制御手段と、を具備したことを特徴とする。
【００１１】
この発明では、原油の性状とナフサ留分の性状とを価格組成および原油の蒸留計算に基づいて分類される留分組成で認識するとともに、原油およびナフサ留分を原料として製造装置で各種処理工程を経て製造する石油製品の性状および量を化学組成で認識する。そして、原油およびナフサ留分と原油製品とを化学組成および留分組成により気液平衡状態で連結したプラントモデルに基づいて、製造装置で石油製品を製造させる生産計画を演算し、この生産計画で製造装置を稼働させる制御をしている。
このため、原油とナフサ留分との性状を化学組成および留分組成で認識することにより、成分管理にて原油およびナフサ留分から石油製品までプラントモデルによる熱計算に基づいて、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を製造するための生産計画の演算が可能となり、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を製造する制御が容易となる。
【００１２】
そして、本発明では、前記製造装置で前記生産計画に基づいて前記稼働制御手段の制御による前記製造装置の稼働にて前記石油製品が製造された実績を認識する実績認識手段と、前記生産計画と前記実績との誤差を演算し、前記誤差が最小となる状態に前記生産計画を修正する運転状態比較手段と、を具備した構成とすることが好ましい。
この発明では、生産計画に基づいて稼働制御された製造装置の稼働にて石油製品が製造された実績と、生産計画との誤差を演算し、誤差が最小となる状態に生産計画を修正しているので、プラントモデルに基づいて設定された生産計画が実績に対比して修正されることとなり、石油製品を製造するための適切な制御が得られる。
【００１３】
さらに、本発明では、前記運転状態比較手段は、所定時間おきに前記誤差を演算して修正する処理をする構成とすることが好ましい。
この発明では、所定時間おきに誤差を演算して修正する処理を実施しているので、石油製品を良好に製造するための制御が得られる。
【００１４】
また、本発明では、前記化学組成は、前記原油の蒸留により得られるナフサ留分およびこのナフサ留分より軽質の軽質留分に対応する沸点の化学組成で分類された炭化水素であり、前記留分組成は、前記原油の蒸留によりナフサ留分より重質の留分として分留される重質留分に対応し所定の蒸留温度範囲で複数分類される不特定組成群である構成とすることが好ましい。
この発明では、化学組成として、原油の蒸留で得られるナフサ留分とこのナフサ留分より軽質の軽質留分に対応する沸点の化学組成で分類された炭化水素とし、留分組成として、原油の蒸留で得られるナフサ留分より重質の留分として分留される重質留分に対応し所定の蒸留温度範囲で複数分類される不特定組成群としているので、原油とナフサ留分とを同様に成分管理して高精度に目的の石油製品を目的の量で製造させる制御が容易となる。
【００１５】
さらに、本発明では、前記化学組成は、炭素数が１から１１までの５１の炭化水素であり、前記留分組成は、前記原油の蒸留によりナフサ留分より重質の留分として分留される重質留分に対応し３９の蒸留温度範囲で分類される不特定組成群である構成とすることが好ましい。
この発明では、化学組成として、炭素数が１から１１までの５１の炭化水素とし、留分組成として、原油の蒸留によりナフサ留分より重質の留分として分留される重質留分に対応し３９の蒸留温度範囲で分類される不特定組成群としているので、プラントモデルでの熱計算が煩雑となることなく高精度に目的の石油製品を目的の量で製造させる制御が容易となり、迅速な演算および演算装置の構成の簡略化などが容易に得られる。
【００１６】
そして、本発明では、前記生産計画演算手段は、前記石油製品を製造する際の利益が最大となる前記処理工程での最適化運転条件を演算する構成とすることが好ましい。
この発明では、石油製品を製造する際の利益が最大となる処理工程での最適化運転条件を演算するので、原油およびナフサ留分を原料とした効率的な石油製品の製造のための制御が容易に得られる。
【００１７】
また、本発明では、前記生産計画演算手段は、前記原油の性状、前記ナフサ留分の性状および前記石油製品の性状に基づいて、前記石油製品の費用、前記原料の費用および前記製造装置の処理工程の運転に要する用役費用を演算し、前記石油製品の費用から前記原料の費用および前記処理工程での用役費用を減算した値を前記利益の目的関数として、この目的関数が最大値となる最適化運転条件を演算する構成とすることが好ましい。
この発明では、原油、ナフサ留分および石油製品の性状に基づいて石油製品および原料の費用と製造装置の処理工程の運転に要する用役費用とを演算し、石油製品の費用から原料の費用および用役費用を減算した利益の目的関数が、最大値となる状態に処理工程での最適化運転条件を演算しているので、利益が最大となる製造のための制御として処理工程での運転条件が容易に演算され、容易に製造のための制御が得られる。
【００１８】
本発明の石油製品の製造装置は、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を各種処理工程を経て製造する石油製品の製造装置であって、前記原油および前記ナフサ留分を処理して前記石油製品を製造する製造装置と、前記製造装置の稼働状態を制御する請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の石油製品製造制御装置と、を具備したことを特徴とする。
【００１９】
この発明では、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を製造する制御が容易な請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の石油製品製造制御装置により、石油製品を製造する製造装置の稼働状態を制御している。
このため、例えば生産効率の向上や環境に対する負荷の低減などのために原油およびナフサ留分の双方を原料として石油製品を製造するための適切な制御が容易に得られる。
【００２０】
本発明の石油製品製造制御方法は、演算手段により、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を各種処理工程を経て製造する製造装置における運転状態を制御する石油製品製造制御方法であって、前記演算手段は、前記原油の性状を化学組成および前記原油の蒸留計算に基づいて分類される留分組成で認識する原油性状認識工程と、前記ナフサの性状を前記化学組成および前記留分組成で認識するナフサ性状認識工程と、前記石油製品の性状および量を前記化学組成で認識する石油製品性状認識工程と、前記原油および前記ナフサ留分と前記石油製品とを前記化学組成および前記留分組成により気液平衡状態で連結したプラントモデルに基づいて、前記処理工程での運転条件を演算する生産計画演算工程と、この生産計画演算工程で演算した前記運転条件で前記製造装置を稼働させる稼働制御工程と、を実施することを特徴とする。
この発明は、請求項１に記載の発明の石油製品製造制御装置を方法に展開したもので、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を奏する。
【００２１】
本発明の石油製品製造制御方法は、演算手段により、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を各種処理工程を経て製造する製造装置における運転状態を制御する石油製品製造制御方法であって、前記演算手段は、前記原油の性状を化学組成および前記原油の蒸留計算に基づいて分類される留分組成で認識する原油性状認識工程と、前記ナフサの性状を前記化学組成および前記留分組成で認識するナフサ性状認識工程と、前記石油製品の性状および量を前記化学組成で認識する石油製品性状認識工程と、前記原油および前記ナフサ留分と前記石油製品とを前記化学組成および前記留分組成により気液平衡状態で連結したプラントモデルに基づいて前記製造装置で前記石油製品を製造させる生産計画を演算する生産計画演算工程と、この生産計画演算工程で演算した前記生産計画に従って前記製造装置を稼働させる稼働制御工程と、を実施することを特徴とする。
この発明は、請求項３に記載の発明の石油製品製造制御装置を方法に展開したもので、請求項３に記載の発明と同様の作用効果を奏する。
【００２２】
本発明の石油製品製造制御プログラムは、演算手段を、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の石油製品製造制御装置として機能させることを特徴とする。
この発明では、演算手段を請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の石油製品製造制御装置として機能させるため、演算手段にインストールすることで、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を製造する制御が容易となる構成が容易に得られ、利用の拡大が容易に図れる。
【００２３】
本発明の石油製品製造制御プログラムを記録した記録媒体は、請求項１３に記載の石油製品製造制御プログラムが演算手段に読取可能に記録されたことを特徴とする。
この発明では、請求項１３に記載の石油製品製造制御プログラムを演算手段に適宜読み取らせる構成であるので、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を製造する制御が容易となる構成が容易に得られるとともに、プログラムを容易に取り扱いでき、利用の拡大が容易にできる。
【００２４】
なお、本発明における演算手段としては、１つのコンピュータに限らず、複数のコンピュータをネットワーク状に組み合わせた構成、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やマイクロコンピュータなどの素子、あるいは複数の電子部品が搭載された回路基板などをも含むものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態では、本発明の石油製品製造制御装置を備えた石油製品の製造装置である石油製品製造プラントを例示して説明する。なお、本発明は、原油およびナフサを原料として、エチレンやプロピレンなどの各種石油製品を製造する各種製造装置を対象とすることができる。
なお、本実施の形態では、原油およびナフサとともに液化石油をも原料として石油製品を製造する構成について説明するが、液化石油を原料としない製造、さらに他の原料を利用する製造をも対象とすることができる。
図１は、本実施の形態における石油製品の製造装置である石油製品製造プラントの概略構成を示すブロック図である。図２は、石油製品製造プラントのプラント系製造装置の概略構成を示すブロック図である。図３は、運転制御装置のプラント系制御装置の概略構成を示すブロック図である。図４は、原油における留分による分類を示す説明図である。図５は、原油における蒸留曲線と留分との関係を示すグラフである。図６は、原油における擬似成分と蒸留曲線との関係を示すグラフである。図７は、画面表示にて表されたプラントモデルの表示画面を示す説明図である。図８は、運転制御装置の生産計画演算装置の概略構成を示すブロック図である。
【００２６】
〔石油製品製造プラントの構成〕
図１において、１００は石油製品製造プラントで、この石油製品製造プラント１００は、原油、ナフサおよび液化石油（Liquefied Petroleum Gas：ＬＰＧ）を原料として、エチレンやプロピレン、オレフィンなどの各種石油製品を製造するシステムである。
この石油製品製造プラント１００は、原油、ナフサおよびＬＰＧを適宜処理して石油製品を製造する製造装置としてのプラントであるプラント系製造装置２００と、このプラント系製造装置２００の動作である運転状態を制御する制御系装置である石油製品製造制御装置としての運転制御装置３００と、を備えている。
【００２７】
（プラント系製造装置の構成）
プラント系製造装置２００は、原油を処理、すなわち精製する精製装置２１０と、この精製装置で精製された中間生成物、ナフサおよびＬＰＧとから石油製品を製造する石油化学装置２２０と、を備えている。
精製装置２１０は、プラント系制御装置３１０にて制御されて原料である原油を精製する装置である。この精製装置２１０は、図２に示すように、原油が貯留される原油タンク２５１に接続され、原油タンク２５１から適宜流入する原油を常圧で蒸留する常圧蒸留装置２１１を備えている。この常圧蒸留装置２１１は、プラント系制御装置３１０にて制御され、塔頂からナフサより軽質の軽質留分を分留し、塔底からナフサより重質の重質留分を分留し、塔中間分からナフサ留分を分留する。
なお、常圧蒸留装置２１１は、原油タンク２５１に貯留する原油を処理するのみならず、例えばタンカなどに貯留する原油を処理してもよい。
そして、常圧蒸留装置２１１は、塔頂が石油化学装置２２０に接続され、軽質留分を石油化学装置２２０へ流出する。なお、常圧蒸留装置２１１からナフサより軽質の軽質留分を石油化学装置２２０へ流出する際、別途設けられた液化石油タンク２５２に貯留する原料となる液化石油とともに石油化学装置２２０へ流出させてもよい。
【００２８】
また、精製装置２１０は、常圧蒸留装置２１１に接続され、プラント系制御装置３１０にて制御されてナフサ留分を処理するナフサ分留装置２１２Ａおよびナフサ脱硫装置２１２Ｂを備えている。
ナフサ分留装置２１２Ａは、常圧蒸留装置２１１で分留したナフサ留分の少なくとも一部から、いわゆるライトナフサである軽質ナフサといわゆるヘビーナフサである重質ナフサとに分留する。そして、ナフサ分留装置２１２Ａは、石油化学装置２２０に接続され、軽質ナフサおよび重質ナフサをそれぞれ石油化学装置２２０へ流出する。
なお、このナフサ分留装置２１２Ａから石油化学装置２２０へ軽質ナフサを流出する際、例えば軽質ナフサタンク２５３に貯蔵された原料となる軽質ナフサとともに流出させてもよい。
【００２９】
一方、ナフサ脱硫装置２１２Ｂは、常圧蒸留装置２１１で分留したナフサ留分の少なくとも残部を、石油化学装置２２０から流出する芳香族成分とともに脱硫処理する。そして、ナフサ脱硫装置２１２Ｂは、石油化学装置２２０に接続され、脱硫処理で生成したナフサより軽質の軽質留分の少なくとも一部を石油化学装置２２０へ流出する。
さらに、ナフサ脱硫装置２１２Ｂには、水素製造装置２１２Ｃおよび基材タンク２５４が接続され、脱硫処理で生成した軽質留分の少なくとも残部のうち、少なくとも一部を水素製造装置２１２Ｃへ流出するとともに、少なくとも残部をガソリン基材として分集して基材タンク２５４へ流出する。また、ナフサ脱硫装置２１２Ｂには、脱硫処理で生成した重質ナフサの少なくとも一部を石油化学装置２２０へ流出する。
なお、ナフサ脱硫装置２１２Ｂから石油化学装置２２０へ重質ナフサを流出する際、ナフサ分留装置２１２Ａで分留したナフサとともに石油化学装置２２０へ流出したり、例えば重質ナフサタンク２５５に貯蔵された原料となる重質ナフサとともに流出させたりしてもよい。
さらに、ナフサ脱硫装置２１２Ｂには、接触改質装置２１２Ｅが接続され、脱硫処理で生成した重質ナフサの少なくとも残部を接触改質装置２１２Ｅへ流出する。
【００３０】
接触改質装置２１２Ｅは、プラント系制御装置３１０にて制御され、ナフサ脱硫装置２１２Ｂで脱硫処理で生成した重質ナフサの少なくとも残部を改質処理する。この接触改質装置２１２Ｅには、リフォーメート分留装置２１２Ｆが接続されている。
このリフォーメート分留装置２１２Ｆは、プラント系制御装置３１０にて制御され、接触改質装置２１２Ｅで改質した重質ナフサを、石油化学装置２２０から流出するプラットファイネート（以下、ＰＦＮと称す。）とともに分離精製してベンゼンおよびパラキシレンを生成する。そして、このリフォーメート分留装置２１２Ｆには、脱ベンゼン装置２１２Ｇとパラキシレン装置２１２Ｈとが接続されている。
そして、脱ベンゼン装置２１２Ｇは、プラント系制御装置３１０にて制御され、溶剤精製によりリフォーメート分留装置２１２Ｆで分離されたベンゼン成分からベンゼンを分集する。この脱ベンゼン装置２１２Ｇは、石油化学装置２２０に接続され、分集したベンゼンおよびこのベンゼンが除去されたラフィネートをそれぞれ石油化学装置２２０へ流出する。
一方、パラキシレン装置２１２Ｈは、リフォーメート分留装置２１２Ｆで生成したリフォーメートから、プラント系制御装置３１０により制御されてガソリン基材と、いわゆるＣ８アロマである炭素数が８の芳香族成分とに分離する。そして、パラキシレン装置２１２Ｈは、基材タンク２５４および石油化学装置２２０に接続され、ガソリン基材を基材タンク２５４へ流出して貯留させ、Ｃ８アロマを石油化学装置２２０へ流出する。
【００３１】
また、精製装置２１０は、常圧蒸留装置２１１に接続された減圧軽油脱硫装置２１３Ａを備えている。この減圧軽油脱硫装置２１３Ａは、プラント系制御装置３１０にて制御されて、常圧蒸留装置２１１で分留された重質留分のうちの軽質成分を減圧脱硫処理する。
また、この減圧軽油脱硫装置２１３Ａには、接触分解装置２１３Ｂが接続されている。この接触分解装置２１３Ｂは、プラント系制御装置３１０にて制御されて、減圧軽油脱硫装置２１３Ａで減圧脱硫処理された重質留分の軽質成分を、ガソリン基材と、いわゆるハイカットプロパンである軽質成分を含まないプロパンとに接触分解処理する。
そして、接触分解処理にて得られたガソリン基材は、基材タンク２５４に流出されて適宜貯留される。また、ハイカットプロパンは、別途設けられた図示しない貯蔵タンクに流出されて適宜貯留される。
【００３２】
さらに、精製装置２１０は、常圧蒸留装置２１１に接続された減圧蒸留装置２１４Ａを備えている。この減圧蒸留装置２１４Ａは、プラント系制御装置３１０にて制御されて、常圧蒸留装置２１１で分留された重質留分のうちの重質成分の少なくとも一部を減圧蒸留処理する。この減圧蒸留装置２１４Ａには、減圧軽油脱硫装置２１３Ａ、潤滑油装置２１４Ｂおよび重油直接脱硫装置２１５Ａが接続されている。
そして、減圧蒸留装置２１４Ａは、減圧蒸留処理で分留した重質成分のうち、比較的に軽質な成分を減圧軽油脱硫装置２１３Ａへ流出し、この比較的に軽質な成分を減圧軽油脱硫装置２１３Ａで軽質成分とともに減圧脱硫処理させる。
また、減圧蒸留装置２１４Ａは、減圧蒸留処理で分留した重質成分のうち、減圧軽油脱硫装置２１３Ａへ流出する軽質成分を除く残部を潤滑油装置２１４Ｂへ流出し、この潤滑油装置２１４Ｂでプラント系制御装置３１０の制御にて潤滑油を精製させる。
さらに、減圧蒸留装置２１４Ａは、減圧蒸留処理で分留した重質成分のうちの重質分を重油直接脱硫装置２１５Ａに流出する。
【００３３】
そして、重油直接脱硫装置２１５Ａは、常圧蒸留装置２１１にも接続されている。この重油直接脱硫装置２１５Ａは、プラント系制御装置３１０にて制御されて、常圧蒸留装置２１１で分留された重質留分のうちの減圧蒸留装置２１４Ａへ流出される分を除く少なくとも残部を、減圧蒸留装置２１４Ａで減圧蒸留されて分留された重質成分のうちの重質分とともに脱硫処理する。
そして、重油直接脱硫装置２１５Ａは、脱硫処理した重質成分のうちの重質分の少なくとも一部を、接触分解装置２１３Ｂへ流出し、減圧軽油脱硫装置２１３Ａで減圧脱硫処理された重質留分の軽質成分とともに接触分解装置２１３Ｂで接触分解処理させる。
【００３４】
一方、石油化学装置２２０は、プラント系制御装置３１０にて制御されて石油製品を製造する装置である。この石油化学装置２２０は、第１ナフサ蒸留装置２２１を備えている。この第１ナフサ蒸留装置２２１は、例えば輸入ナフサなどの原料であるナフサが貯留されるナフサタンク２５７に接続され、プラント系制御装置３１０の制御にてナフサを、ナフサ留分、ナフサより重質の重質ナフサ、ナフサより軽質の軽質ナフサ、および重質ナフサより重質の重質成分に蒸留する。
この第１ナフサ蒸留装置２２１の蒸留により分留されるナフサ留分は、精製装置２１０の常圧蒸留装置２１１へ流出され、常圧蒸留装置２１１で原油とともに常圧蒸留処理される。また、ナフサ蒸留装置２２１で分留され重質ナフサより重質の重質成分は、精製装置２１０のナフサ脱硫装置２１２Ｂへ流出され、常圧蒸留装置２１１で分留したナフサ留分とともに脱硫処理される。
なお、軽質ナフサは後述するエチレン装置２２２に流出され、重質ナフサは後述する第２ナフサ蒸留装置２２７へ流出される。
【００３５】
また、石油化学装置２２０は、エチレン装置２２２を備えている。このエチレン装置２２２は、プラント系制御装置３１０にて制御され、精製装置２１０の常圧蒸留装置２１１で分留したナフサより軽質の軽質留分と、ナフサ分留装置２１２Ａで分留した軽質ナフサと、脱ベンゼン装置２１２Ｇで溶剤精製にて分集したラフィネートと、石油化学装置２２０の第１ナフサ蒸留装置２２１で分留した軽質ナフサと、が流入され、エチレンを生成する処理をする。すなわち、エチレン装置２２２は、エチレンと、プロピレンと、水素ガスと、燃料ガスと、ＭＲＧ（Methane Rich Gas）と、ＰＦＮと、を生成する。
生成された水素ガスは、水素製造装置２１２Ｃで製造される水素ガスとともに、別途設けられた図示しない水素タンクに貯留される。また、生成された燃料ガスは、例えば精製装置２１０における運転の際の燃料などとして利用したりする。さらに、生成されたＭＲＧは、水素製造装置２１２Ｃに流出され、水素製造の原料として利用される。また、ＰＦＮは、精製装置２１０のリフォーメート分留装置２１２Ｆへ流出され、接触改質装置２１２Ｅで改質した重質ナフサとともに処理される。
【００３６】
さらに、石油化学装置２２０は、エチレン装置２２２に接続されたα−オレフィン装置２２３を備えている。このα−オレフィン装置２２３は、プラント系制御装置３１０にて制御され、エチレン装置２２２で生成されたエチレンを原料として、石油製品であるα−オレフィンを生成する。
このα−オレフィンの生成処理の際に生成される副産物は、回収重質ナフサとして精製装置２１０のナフサ脱硫装置２１２Ｂに流出されて脱硫処理される。
【００３７】
また、石油化学装置２２０は、エチレン装置２２２に接続されたポリエチレン装置２２４を備えている。
このポリエチレン装置２２４は、プラント系制御装置３１０にて制御され、エチレン装置２２２で生成されたエチレンと、精製装置２１０のナフサ脱硫装置２１２Ｂの脱硫処理で生成された重質ナフサの一部とを原料として、石油製品であるポリエチレンを生成する。このポリエチレンの生成処理の際に生成される副産物は、回収重質ナフサとして精製装置２１０のナフサ脱硫装置２１２Ｂに流出されて脱硫処理される。
【００３８】
さらに、石油化学装置２２０は、エチレン装置２２２に接続されたスチレンモノマ装置２２５を備えている。
このスチレンモノマ装置２２５は、プラント系制御装置３１０にて制御され、エチレン装置２２２で精製されたエチレンと、精製装置２１０の脱ベンゼン装置で分集したベンゼンとを原料として、石油製品であるスチレンモノマを生成する。このスチレンモノマの生成処理の際に生成される副産物は、燃料ガスとして回収され、例えば精製装置２１０の燃料などとして利用される。
【００３９】
そしてさらに、石油化学装置２２０は、エチレン装置２２２に接続されたポリプロピレン装置２２６を備えている。
このポリプロピレン装置２２６は、プラント系制御装置３１０にて制御され、エチレン装置２２２で生成されたプロピレンと、精製装置２１０のナフサ脱硫装置２１２Ｂの脱硫処理で生成された重質ナフサの一部と、パラキシレン装置２１２Ｈで生成されたＣ８アロマの一部とを原料として、石油製品であるポリプロピレンを生成する。このプロピレンの生成処理の際に生成される副産物は、回収重質ナフサとして精製装置２１０のナフサ脱硫装置２１２Ｂに流出されて脱硫処理される。
【００４０】
また、石油化学装置２２０は、第２ナフサ蒸留装置２２７を備えている。この第２ナフサ蒸留装置２２７は、プラント系制御装置３１０にて制御され、精製装置２１０のナフサ脱硫装置２１２Ｂで脱硫処理されて生成した重質ナフサの少なくとも一部を、石油化学装置２２０の第１ナフサ蒸留装置２２１で分留した重質ナフサとともに、蒸留処理する。この第２ナフサ蒸留装置２２７には芳香族装置２２８が接続され、蒸留処理された重質ナフサを芳香族装置２２８へ流出する。
この芳香族装置２２８は、プラント系制御装置３１０にて制御され、例えばベンゼン、トルエン、キシレンなどの石油製品である芳香族を生成する。
この芳香族の生成処理の際に生成される水素ガスは、水素製造装置２１２Ｃで製造される水素ガスとともに、別途設けられた図示しない水素タンクに貯留される。また、芳香族の生成処理の際に生成される燃料ガスは、例えば精製装置２１０における運転の際の燃料などとして利用したりする。さらに、芳香族の生成処理の際に生成される副産物は、回収重質ナフサとして精製装置２１０のナフサ脱硫装置２１２Ｂに流出されて脱硫処理される。
【００４１】
さらに、石油化学装置２２０は、芳香族装置２２８に接続されたフェノール装置２２９を備えている。このフェノール装置２２９は、プラント系制御装置３１０にて制御され、芳香族装置２２８で生成されたベンゼンの少なくとも一部と、精製装置２１０の脱ベンゼン装置２１２Ｇで分集されたベンゼンとを原料として、石油製品としてのフェノールを生成する。
【００４２】
（運転制御装置の構成）
一方、運転制御装置３００は、プラント系制御装置３１０と、生産計画演算装置３２０と、を備えている。
これらプラント系制御装置３１０および生産計画演算装置３２０は、相互に信号を送受信可能にネットワーク３０１を介して接続されている。また、プラント系制御装置３１０および生産計画演算装置３２０は、ネットワーク３０１を介してプラント系制御装置３１０と相互に信号を送受信可能に接続されている。
【００４３】
ここで、ネットワーク３０１としては、例えば、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）／ＩＰ（Internet Protocol）などの汎用のプロトコルに基づくインターネット、イントラネット、ＬＡＮ(Local Area Network)、無線媒体により情報が送受信可能な複数の基地局がネットワークを構成する通信回線網や放送網などのネットワーク、さらには、プラント系制御装置３１０と生産計画演算装置３２０とで信号を直接送受信するための媒体となる無線媒体自体などが例示できる。
ここで、無線媒体としては、電波、光、音波、電磁波などのいずれの媒体をも適用できる。
【００４４】
そして、プラント系制御装置３１０は、プラント系製造装置２００の運転状態を検出するとともに、所定の運転状態、すなわち利益が最大となる運転状態でプラント系製造装置２００を運転させる制御、すなわち最適な生産計画を演算する装置である。
このプラント系制御装置３１０は、例えば図３に示すように、プラント系インターフェース部３１１と、プラント系操作手段３１２と、プラント系表示手段３１３と、プラント系記憶手段３１４と、プラント系演算手段３１５と、などを備えている。
【００４５】
プラント系インターフェース部３１１は、ネットワーク３０１を介して、プラント系製造装置２００の精製装置２１０および石油化学装置２２０を構成する常圧蒸留装置２１１やエチレン装置２２２などの各装置に設置された温度計や流量計、圧力計などの各種センサ２６１と、所定の信号を受信可能に接続されている。
そして、プラント系インターフェース部３１１は、センサで検出し出力される温度や流量、圧力などの検出信号に対してあらかじめ設定されている入力インターフェース処理を実行し、処理信号としてプラント系演算手段３１５へ出力する。また、プラント系インターフェース部３１１は、ネットワーク３０１を介して生産計画演算装置３２０に接続され、相互に各種信号を送受信させる。
【００４６】
プラント系操作手段３１２は、例えばキーボードやマウスなど、作業者による入力操作が可能な図示しない各種操作ボタンや操作つまみなどを有している。これらの操作ボタンや操作つまみなどの入力操作としては、プラント系制御装置３１０全体の動作内容の設定や、プラント系記憶手段３１４に記憶するデータの設定入力などである。そして、プラント系操作手段３１２は、設定事項の入力操作により、設定事項に対応する操作信号をプラント系演算手段３１５へ適宜出力してプラント系演算手段３１５で設定入力させる。
なお、入力操作としては、操作ボタンや操作つまみなどの操作に限らず、例えばプラント系表示手段３１３に設けられたタッチパネルによる入力操作や、音声による入力操作など、各種設定事項を設定入力可能ないずれの構成を適用することができる。
【００４７】
プラント系表示手段３１３は、接続するプラント系演算手段３１５にて制御され、プラント系演算手段３１５から出力される画像データの信号を画面表示させる。
このプラント系表示手段３１３としては、例えば液晶パネルや有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネル、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、ＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）、ＦＥＤ（Field Emission Display）、電気泳動ディスプレイパネルなどが例示できる。
【００４８】
プラント系記憶手段３１４は、接続するプラント系演算手段３１５にて制御され、プラント系演算手段３１５が適宜読み出し可能に各種データを記憶する。このプラント系記憶手段３１４としては、例えば半導体メモリの他、ＨＤ（Hard Disk）やＦＤ（Flexible Disk）などの磁気ディスク、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープ、メモリカードなどの各種記録媒体に読み出し可能に記憶するドライブやドライバなどを備えた構成など、プラント系演算手段３１５が各種データを読み出し可能に記憶するいずれの構成を利用することができる。
そして、プラント系記憶手段３１４は、原油データベース３１４Ａと、ナフサデータベース３１４Ｂと、などを備えている。
【００４９】
原油データベース３１４Ａは、原油に関するデータを記憶する。この原油に関するデータとして、例えば固有の識別番号などの原油の名称、原油の産地、原油の性状などが１つの原油データとして複数記録されたテーブル構造に構成されている。
この原油データにおける原油の性状は、例えばあらかじめ定性分析や定量分析などの組成分析された分析結果で、図４および図５に示すような留分にて分類される各組成の名称およびそれらの割合と、表１および表２に示すような化学組成で分類すなわち蒸留計算に基づいて分類される組成の名称およびそれらの割合とに関するデータである。
ここで、化学組成での分類としては、例えば表１に示す５１の純成分と、表２に示す３９の擬似成分とに分類される。純成分としては、炭素数が１から１１までの５１の炭化水素物である化学組成物で、擬似成分としては、図６に示すように、原油の蒸留曲線から蒸留計算が問題なくできる条件で３９区分した範囲における組成物群で、各区分の区間における中間温度の数値を基準蒸留点として付した名称（Normal Boiling Point：ＮＢＰ）としている。
なお、蒸留計算に基づく化学組成での分類として、純成分として５１、擬似成分として３９に限られないが、５１の純成分と３９の擬似成分とに区分することで、演算負荷が大きくなりすぎることなく原油から化学製品を製造するための高精度な熱計算が得られる。
【００５０】
【表１】
【００５１】
【表２】
【００５２】
ナフサデータベース３１４Ｂは、ナフサタンク２５７に貯留される輸入ナフサなどのナフサに関するデータを記憶する。このナフサに関するデータとして、原油データベース３１４Ａに記憶される原油データと同様に、例えば固有の識別番号などのナフサの名称、ナフサの輸出拠点、ナフサの性状などが１つのナフサデータとして複数記憶されたテーブル構造に構成されている。
このナフサデータにおけるナフサの性状は、例えばあらかじめ定性分析や定量分析などの組成分析された分析結果で、蒸留計算に基づいて分類される化学組成で分類された組成の名称および割合に関するデータである。
【００５３】
また、プラント系記憶手段３１４には、原油から石油製品を製造する気液平衡などの平衡式や熱量など、熱力学に関する熱力特性データや、精製装置２１０および石油化学装置２２０を構成する各装置における運転性能などの装置特性に関する装置特性データ、製造する石油製品の性状や価格などの石油製品データなども記憶されている。
さらに、プラント系記憶手段３１４には、プラント系制御装置３１０全体を動作制御するＯＳ（Operating System）上に展開される各種プログラムなどをも記憶している。さらに、プラント系記憶手段３１４は、プラント系演算手段３１５が演算の際に処理する信号などを一時的に記憶可能、すなわちメモリとしても機能する。
【００５４】
プラント系演算手段３１５は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を備え、図示しない各種入出力ポートである、プラント系インターフェース部３１１が接続される入出力ポート、プラント系操作手段３１２が接続される入力ポート、プラント系表示手段３１３が接続される表示制御ポート、プラント系記憶手段３１４が接続される記憶ポートなどを有している。
そして、プラント系演算手段３１５は、各種プログラムとして、運転状態認識手段３１５Ａと、原油性状認識手段、ナフサ性状認識手段および石油製品性状認識手段として機能する運転条件認識手段３１５Ｂと、生産計画演算手段としてのプラントモデル演算手段３１５Ｃと、などを備えている。
【００５５】
運転状態認識手段３１５Ａは、プラント系インターフェース部３１１を介してプラント系製造装置２００の各センサから出力される検出信号を取得し、プラント系製造装置２００の運転状態として認識する。そして、運転状態認識手段３１５Ａは、認識した運転状態を、プラントモデル演算手段へ出力する。
【００５６】
運転条件認識手段３１５Ｂは、プラント系インターフェース部３１１を介して生産計画演算装置３２０で設定入力された詳細は後述する運転条件に関する運転条件データを取得し、プラント系製造装置２００の運転条件として認識する。そして、運転条件認識手段３１５Ｂは、認識した運転条件を、プラントモデル演算手段３１５Ｃへ出力する。
【００５７】
プラントモデル演算手段３１５Ｃは、プラント系記憶手段３１４に記憶された熱力物性データおよび装置物性データに基づいて、プラント系製造装置２００をモデル化すなわち精製装置２１０および石油化学装置２２０を構成する各装置を、熱力物性データおよび装置特性データに基づいて熱力学的に気液平衡で連結したモデルを構築する。
具体的には、図７に示すように表されるプラントモデルを生成する。このプラントモデルは、プラントモデルの各装置における処理前後を、装置特性に基づいて原油およびナフサの性状として表される５１純成分と３９擬似成分とにより、原料から石油製品までを熱力学的に気液平衡状態で熱計算される構成に構築されている。
そして、プラントモデル演算手段３１５Ｃは、プラントモデルを用いて、運転状態認識手段３１５Ａから出力される運転状態に基づいてプラント系製造装置２００の稼働状態である石油製品の製造状況を演算したり、運転条件認識手段３１５Ｂから出力される運転条件に基づいて石油製品を製造するための生産計画を演算したりする。
【００５８】
演算される生産計画としては、原料の費用と、石油製品の価格および各装置の電力や燃料、スチーム費用などの用役費用との関係に基づいて、利益が最大となるプラントモデルの運転条件が演算される。
ここで、原料の費用は、運転条件認識手段３１５Ｂで取得した運転条件データにおける原料データに基づいて、原油データベース３１４Ａの原油データおよびナフサデータベース３１４Ｂのナフサデータ、原油タンク２５１に貯留する原油の混合割合やチャージ量、ナフサタンク２５７に貯留するナフサの混合割合やチャージ量で演算される。
用役費用は、プラントモデルにおける製造工程で生成する燃料ガスの生成量および価格、電気量および価格などに基づいて演算される。
なお、燃料ガスの価格としては、図４に示すような留分にて分類される成分にて価格が設定される。すなわち、原油データベース３１４Ａの原油データとして、留分で分類される成分の価格に関するデータも記載されている。
石油製品の費用は、製造される量および価格に基づいて演算される。この石油製品の価格についても、プラント系記憶手段３１４に記憶されている石油製品データに基づいて認識される。
そして、生産計画としては、石油製品の費用から原料の費用および用役費用を除いた値を目的関数として、各装置の装置特性データに基づき、目的関数が最大値となる効率よく石油製品を製造すなわち利益が最大となる各装置の運転条件である最適化運転条件を演算する。
【００５９】
このプラントモデル演算手段３１５Ｃにおける演算方法としては、複数の装置で処理され、各装置での生成物を前工程の装置に返送するなどの複雑な系となる石油製品の製造における熱計算でも比較的に速い時間で演算できる、例えば逐次二次計画法（Sequential Quadratic Programming：ＳＱＰ）が利用される。
そして、演算された結果である製造状況や生産計画は、プラント系記憶手段３１４へ適宜出力されて記憶されるとともに、プラント系インターフェース部３１１を介して生産計画演算装置３２０へ出力される。
【００６０】
一方、運転制御装置３００の生産計画演算装置３２０は、プラント系制御装置３１０により利益最大化の生産計画とプラント系製造装置２００での運転状態との実績対比をしてプラント系製造装置２００を効率よく運転させる制御をする装置である。
この生産計画演算装置３２０は、例えば図８に示すように、生産計画インターフェース部３２１と、生産計画操作手段３２２と、生産計画表示手段３２３と、生産計画記憶手段３２４と、生産計画演算手段３２５と、などを備えている。
【００６１】
生産計画インターフェース部３２１は、ネットワーク３０１を介して、プラント系製造装置２００の精製装置２１０および石油化学装置２２０を構成する常圧蒸留装置２１１やエチレン装置２２２などの各装置に設けられ、温度や流量を調整するためのヒータや電磁弁、圧力弁などを動作させる稼働部２６２と、所定の信号を出力可能に接続されている。
そして、生産計画インターフェース部３２１は、生産計画演算手段３２５から稼働部２６２に対して送信すべき処理信号が入力されると、この入力された処理信号に対してあらかじめ設定されている出力インターフェース処理を実行し、制御信号としてネットワーク３０１を介して稼働部２６２へ出力させ、ヒータや電磁弁、圧力弁などをプラント系演算手段３１５で設定した運転条件に対応して動作、すなわちプラント系製造装置２００を設定した運転状態で稼働させる。
また、生産計画インターフェース部３２１は、ネットワーク３０１を介してプラント系制御装置３１０に接続され、相互に各種信号を送受信させる。
【００６２】
生産計画操作手段３２２は、プラント系操作手段３１２と同様に、作業者による入力操作が可能な図示しない各種操作ボタンや操作つまみなどを有している。そして、生産計画操作手段３２２は生産計画演算装置３２０全体の動作内容の設定や、生産計画記憶手段３２４に記憶するデータの設定入力、あるいは稼働部２６２の運転状態の設定入力などの各種設定事項が入力操作されると、設定事項に対応する操作信号を生産計画演算手段３２５へ適宜出力して生産計画演算手段３２５で設定入力させる。
なお、この生産計画操作手段３２２についても、入力操作方法としては、タッチパネルや音声入力など、各種設定事項を設定入力可能ないずれの構成が適用できる。
【００６３】
生産計画表示手段３２３は、プラント系表示手段３１３と同様に、接続する生産計画演算手段３２５にて制御され、生産計画演算手段３２５から出力される画像データの信号を画面表示させる。
この生産計画表示手段３２３についても、各種構成を適用できる。
【００６４】
生産計画記憶手段３２４は、接続する生産計画演算手段３２５にて制御され、生産計画演算手段３２５が適宜読み出し可能に各種データを記憶する。この生産計画記憶手段３２４は、生産計画演算装置３２０全体を動作制御するＯＳ（Operating System）上に展開される各種プログラムなどをも記憶している。さらに、生産計画記憶手段３２４は、生産計画演算手段３２５が演算の際に処理する信号などを一時的に記憶可能、すなわちメモリとしても機能する。
なお、この生産計画記憶手段３２４は、プラント系記憶手段３１４と同様に、いずれの構成を適用することができる。
【００６５】
生産計画演算手段３２５は、例えばＣＰＵを備え、図示しない各種入出力ポートである、生産計画インターフェース部３２１が接続される入出力ポート、生産計画操作手段３２２が接続される入力ポート、生産計画表示手段３２３が接続される表示制御ポート、生産計画記憶手段３２４が接続される記憶ポートなどを有している。
そして、生産計画演算手段３２５は、各種プログラムとして、原料性状取得手段３２５Ａと、石油製品性状取得手段３２５Ｂと、運転条件取得手段３２５Ｃと、生産計画取得手段３２５Ｄと、製造状況取得手段３２５Ｅと、運転状態比較手段３２５Ｆと、稼働制御手段としての生産計画実施手段３２５Ｇと、などを備えている。
【００６６】
原料性状取得手段３２５Ａは、生産計画操作手段３２２による入力操作で入力され運転条件に関するデータである原料に関する原料データを取得する。この原料データは、例えば原油に関する原油データと、輸入ナフサであるナフサに関するナフサデータと、である。具体的には、原油やナフサの名称、それらの価格、原油タンク２５１やナフサタンク２５７に流入される原油やナフサの種類の混合割合、原油タンク２５１やナフサタンク２５７におけるチャージ量などである。
そして、原料性状取得手段３２５Ａは、生産計画操作手段３２２からの入力操作に応じた操作信号に基づいて設定入力して取得した原料データを、生産計画インターフェース部３２１を介してプラント系制御装置３１０へ出力する。すなわち、原料データをプラント系制御装置３１０で設定してプラントモデルにおける利益最大となる最適運転条件の生産計画を演算させる。
【００６７】
石油製品性状取得手段３２５Ｂは、生産計画操作手段３２２による入力操作で入力され運転条件に関するデータである石油製品に関する石油製品データを取得する。この石油製品データは、例えば製造する石油製品の性状である石油製品の蒸留点や組成などである。
そして、石油製品性状取得手段３２５Ｂは、生産計画操作手段３２２からの入力操作に応じた操作信号に基づいて設定入力して取得した石油製品データを、生産計画インターフェース部３２１を介してプラント系制御装置３１０へ出力する。
【００６８】
運転条件取得手段３２５Ｃは、生産計画操作手段３２２による入力操作で入力され運転条件に関するデータである設定条件データを取得する。この設定条件データとしては、プラント系製造装置２００を構成する各装置の流量や温度などの製造のための運転条件に関するデータである。
そして、運転条件取得手段３２５Ｃは、生産計画操作手段３２２の入力操作に応じた操作信号に基づいて設定入力して取得した設定条件データを、生産計画インターフェース部３２１を介してプラント系制御装置３１０へ出力する。
【００６９】
生産計画取得手段３２５Ｄは、生産計画インターフェース部３２１でプラント系制御装置３１０から受信した生産計画に関する生産計画データを取得する。すなわち、原料データ、石油製品データおよび設定条件データに基づいてプラント系制御装置３１０のプラントモデル演算手段３１５Ｃでプラントモデルにおける利益最大化となる最適化運転条件で構成された生産計画に関する演算結果を取得する。
この取得した生産計画データは、生産計画記憶手段３２４へ適宜出力されて記憶される。
【００７０】
製造状況取得手段３２５Ｅは、生産計画インターフェース部３２１でプラント系制御装置３１０から受信したプラント系製造装置２００における製造状況に関する製造状況データを取得する。すなわち、プラント系制御装置３１０のプラントモデル演算手段３１５Ｃでプラントモデルに対応して演算した製造状況である実績データを製造状況データとして取得する。
この取得した製造状況データは、生産計画記憶手段３２４へ適宜出力されて記憶される。
【００７１】
運転状態比較手段３２５Ｆは、プラント系製造装置２００で生産計画に従って石油製品が製造されているか生産計画と実績とを比較する。すなわち、運転状態比較手段３２５Ｆは、生産計画取得手段３２５Ｄで取得した生産計画データと、製造状況取得手段３２５Ｅで取得した製造状況データと、を比較し、誤差の大きさを演算する。
この誤差の演算は、プラント系製造装置２００を構成する各装置の計器であるセンサで検出した運転状況とプラントモデルにおける最適化運転条件との差を、各計器の誤差の標準偏差を考慮して演算する。すなわち、以下に示す式１で演算される。
【００７２】
（式１）
誤差＝Σ（装置の計器の計測値−プラントモデルの最適化運転条件）／Ｂ
Ｂ：計器誤差の標準偏差
【００７３】
そして、運転状態比較手段３２５Ｆは、誤差の大きさが所定の閾値、例えばプラントモデルの精度が実運転データにたいして問題ない精度の範囲内で解けているという理由により１０００以下となる状態に生産計画における最適化運転条件である各装置の流量、反応、蒸留、伝熱などについてのパラメータを調整すなわち最適化運転条件の設定値を変更する処理をする。
なお、誤差の大きさが１０００を超えると、プラントモデルが実運転を表現できていないという問題があるため、１０００以下とすることが好ましい。
そして、生産計画の最適化運転状態の変更された設定値は、生産計画記憶手段３２４へ適宜出力されて記憶すなわち更新される。
【００７４】
生産計画実施手段３２５Ｇは、プラント系制御装置３１０から受信した生産計画データに基づいて、プラント系製造装置２００を稼働させる運転制御をする。この運転制御のための生産計画データは、運転状態比較手段３２５Ｆで誤差が最小となる状態に適宜更新された生産計画データである。
そして、運転制御としては、生産計画インターフェース部３２１を介してプラント系製造装置２００の稼働部２６２へ制御信号を出力し、制御信号に基づいて稼働部２６２を動作させ、プラント系製造装置２００を生産計画の最適化運転条件で稼働させる。
【００７５】
〔石油製品製造プラントの作用〕
次に、上述した石油製品製造プラントの作用として、石油製品の製造動作について説明する。図９は、石油製品の製造動作時における運転制御装置の動作を示すフローチャートである。
【００７６】
まず、運転制御装置３００は、電力の供給により、生産計画演算装置３２０で、プラント系製造装置２００の運転条件の設定入力待機状態となる（ステップＳ１０１）。
すなわち、生産計画演算装置３２０は、生産計画演算手段３２５により、運転条件に関する運転条件データ、すなわち製造する石油製品の性状と、石油製品を製造する原料の性状と、プラント系製造装置２００の運転条件との設定入力を促す表示画面を生産計画表示手段に画面表示させる。
そして、作業者が生産計画操作手段３２２の入力操作に応じた操作信号に基づいて、生産計画演算手段３２５は、原料性状取得手段３２５Ａにて原料データを設定し、石油製品性状取得手段３２５Ｂにて石油製品データを設定し、運転条件取得手段３２５Ｃにて設定条件データを設定する。
この後、生産計画演算手段３２５は、これら設定入力した原料データ、石油製品データおよび設定条件データを有し、利益最大で石油製品を製造するプラントモデルによる生産計画をプラント系制御装置３１０で演算の実行を要求する旨の要求信号を生成する。そして、生産計画演算手段３２５は、生成した要求信号を生産計画インターフェース部３２１でネットワーク３０１を介してプラント系制御装置３１０へ出力する。
【００７７】
このステップＳ１０１で生産計画演算装置３２０から送信される要求信号を、プラント系制御装置３１０がプラント系インターフェース部３１１で受信すると、プラント系演算手段３１５は、プラントモデル演算手段３１５Ｃにより、要求信号に含まれる運転条件データである、原料データ、石油製品データおよび設定条件データに基づいて、プラントモデルにおける各装置での最適化運転条件を演算し、生産計画データを生成する（ステップＳ１０２）。
すなわち、プラントモデル演算手段３１５Ｃは、原料から石油製品までを５１純成分と３９擬似成分とで熱力学的に気液平衡に連結したプラントモデルに基づいて、運転条件データからプラントモデルにおける石油製品の製造が利益最大となる各装置の最適化運転条件を演算する。そして、プラント系演算手段３１５は、演算にて生成した生産計画データを、プラント系インターフェース部３１１でネットワーク３０１を介して生産計画演算装置３２０へ出力する。
【００７８】
このステップＳ１０２でプラント系制御装置３１０から送信される生産計画データを、生産計画演算装置３２０が生産計画インターフェース部３２１で受信し生産計画演算手段３２５の生産計画取得手段３２５Ｄで取得すると、生産計画演算手段３２５は、生産計画実施手段３２５Ｇにより、生産計画データに基づいてプラント系製造装置２００の各装置を生産計画の最適化運転条件で稼働させる制御をする（ステップＳ１０３）。
すなわち、生産計画実施手段３２５Ｇは、最適化運転条件でプラント系製造装置２００の各装置を稼働させる制御信号を、生産計画インターフェース部３２１でネットワーク３０１を介してプラント系製造装置２００の各稼働部２６２へ出力し、最適化運転条件で稼働部２６２を稼働させて、プラント系製造装置２００を生産計画に従った石油製品の製造を実施させる。
【００７９】
ステップＳ１０３にてプラント系製造装置２００で石油製品の製造が実施されると、プラント系制御装置３１０は、プラント系演算手段３１５の運転状態認識手段３１５Ａにより、プラント系インターフェース部３１１を介してプラント系製造装置２００の各センサから出力される検出信号を取得し、プラント系製造装置２００の運転状態として認識する。この運転状態の認識、すなわち検出信号の取得は、所定時間、例えば５分おきに取得して認識する。
さらに、プラント系演算手段３１５は、プラントモデル演算手段３１５Ｃにより、運転状態認識手段３１５Ａで認識した運転状態に基づいて、プラントモデルを用いて製造状況を演算して実績データを生成する（ステップＳ１０４）。
そして、プラント系演算手段３１５は、製造状況に関する実積データを、プラント系インターフェース部３１１を介して生産計画演算装置３２０へネットワーク３０１を介して出力する。
【００８０】
ステップＳ１０４でプラント系制御装置３１０から送信される実績データを、生産計画演算装置３２０が生産計画インターフェース部３２１で受信し、生産計画演算手段３２５の製造状況取得手段３２５Ｅで製造状況データとして取得すると、運転状態比較手段３２５Ｆは、製造状況データの実績データと、実績データの運転状況の時刻に対応する生産計画とを比較する（ステップＳ１０５）。
そして、運転状態比較手段３２５Ｆは、生産計画と実績データとの誤差の大きさを、上述した式１に基づいて演算し、誤差が所定の閾値を超えたか否かを判断する（ステップＳ１０６）。
【００８１】
このステップＳ１０６において、運転状態比較手段３２５Ｆが演算した誤差の大きさが所定の閾値を超えていないと判断すると、生産計画実施手段３２５Ｇにより現在実施している生産計画に基づいた石油製品の製造の終了か否かを判断する（ステップＳ１０７）。すなわち、例えばプラント系制御装置３１０のプラント系操作手段３１２や生産計画演算装置３２０の生産計画操作手段３２２における作業者の生産終了を要求する手動停止要求の入力操作や、生産計画に基づく製造工程の終了などの製造終了か否かを判断する。
そして、ステップＳ１０７において、製造終了であると判断すると、石油製品の製造およびその制御を終了する。
一方、ステップＳ１０７において、製造終了ではないと判断すると、ステップＳ１０３に戻って、従前の生産計画に基づく石油製品の製造が継続される。
【００８２】
一方、ステップＳ１０６において、運転状態比較手段３２５Ｆが演算した誤差の大きさが所定の閾値を超えたと判断すると、運転状態比較手段３２５Ｆは、生産計画の最適化運転条件であるプラント系製造装置２００の各装置における流量、反応、蒸留、伝熱などについてのパラメータを、誤差が最小値となる状態に調整、すなわち最適化運転条件を変更し（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０３に戻る。
すなわち、ステップＳ１０８で変更した最適化運転条件で更新された生産計画に基づいてプラント系製造装置２００を稼働させる運転制御をする。
【００８３】
〔石油製品製造プラントの作用効果〕
上述したように、上記実施の形態によれば、生産計画演算装置３２０で作業者により設定入力された運転条件データの原料データから、プラント系制御装置３１０で原油データベース３１４Ａおよびナフサデータベース３１４Ｂに基づいて、原油の性状とナフサ留分の性状とを、５１純成分の化学組成と、原油の蒸留計算に基づいて分類される３９擬似成分の留分組成とで認識するとともに、原油およびナフサ留分を原料としてプラント系製造装置２００の各装置での各種処理工程を経て製造する石油製品の性状および量を、５１純成分の化学組成で認識する。そして、原油およびナフサ留分と石油製品とを、５１純成分の化学組成および３９擬似成分の留分組成により気液平衡状態で連結したプラントモデルに基づいて、プラント系製造装置２００の各装置における処理工程での最適化運転条件を演算し、この最適化運転条件でプラント系製造装置２００を稼働させる制御をしている。
このため、原油とナフサ留分との性状を、５１純成分の化学組成および３９擬似成分の留分組成で認識することにより、原油およびナフサ留分から石油製品まで同一の成分管理ができ、化学組成および留分組成による熱力学的な気液平衡状態のプラントモデルが容易に構築できる。すなわち、原油の精製処理や石油製品の製造処理で生成する中間物までも、５１純成分の化学組成と、３９擬似成分の留分組成とにて熱力学的な気液平衡で連結でき、プラントモデルによる熱計算に基づいて、精製処理や製造処理における各工程での運転条件の設定が容易にできる。
したがって、原油から蒸留により各種留分を分留する従来の精製処理のプラントと、ナフサ留分から石油製品を製造する従来の製造処理のプラントとを変更することなく、精製処理のプラントと製造処理のプラントとを、それぞれの処理で生成する中間物を流量管理・制御して適宜流過可能に連結すればよく、取扱や処理が異なる原油およびナフサ留分を原料として石油製品を製造する運転条件の演算が容易に得られる。このことにより、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を製造する制御が容易にでき、生産効率の向上や環境に対する負荷の低減などの点で原油およびナフサ留分を併用して石油製品を製造することが容易にできる。
【００８４】
そして、成分管理のための化学組成として、原油の蒸留で得られるナフサ留分とこのナフサ留分より軽質の軽質留分に対応する沸点の化学組成で分類された５１純成分である炭化水素とし、留分組成として、原油の蒸留で得られるナフサ留分より重質の留分として分留される重質留分に対応し所定の蒸留温度範囲で複数分類される不特定組成群としている。
このため、原油の精製処理と石油製品の製造処理との各処理工程で生成する中間物も、化学組成と留分組成とで熱力学的に気液平衡なプラントモデルとして連結することで、中間物の組成や生成量を管理しなくても、原油から石油製品を製造するまでの各処理工程における運転条件の設定ができ、容易に演算できる。
そして、化学組成として、原油の精製処理で分留され、石油製品の製造のための原料として利用されているナフサ留分と軽質留分とに対応する炭化水素の化学組成物として製造管理し、留分組成として石油の精製処理で分留され不特定な組成物が混入する重質留分に対応し、所定の蒸留温度範囲で区分して分類される不特定組成物群として製造管理しているので、石油製品を製造するための十分の化学組成で製造管理ができる。すなわち、高精度に目的の石油製品を目的の量で製造する制御が容易にできる。
【００８５】
さらに、化学組成として、炭素数が１から１１までの５１の炭化水素とし、留分組成として、原油の蒸留によりナフサ留分より重質の留分として分留される重質留分に対応し３９の蒸留温度範囲で分類される不特定組成群としている。
このため、製造管理のための化学組成が５１で留分組成が３９の限られた項目でも高精度に目的の石油製品を目的の量で製造させる制御が容易にでき、限られた管理する演算項目によりプラントモデルでの熱計算が煩雑となることなく、迅速な演算および運転制御装置３００の構成の簡略化などが容易に得られる。
【００８６】
また、プラントモデル演算手段３１５Ｃにより、石油製品を製造する際の利益が最大となる各処理工程に対応する各装置での最適化運転条件を演算している。すなわち、各処理の運転条件として、利益最大化となる運転条件を設定している。
このため、石油製品を効率よく製造できるとともに、プラントモデルを利用した熱計算に基づいて利益が最大となる各処理工程での運転条件を容易に演算でき、効率的な石油製品を製造するための制御が容易にできる。
【００８７】
そして、原油、ナフサ留分および石油製品の性状から、原油データベース３１４Ａやナフサデータベース３１４Ｂ、石油製品データなどのプラント系記憶手段３１４に記憶したデータに基づいて、石油製品の費用と、原料の費用と、製造装置の処理工程の運転に要する用役費用とを演算し、石油製品の費用から原料の費用および用役費用を減算した利益の目的関数が、最大値となる利益が最大となる状態に各処理工程での最適化運転条件を演算している。
このため、利益が最大となる製造のための各処理工程での最適化運転条件を容易に演算でき、容易に製造のための制御ができる。
【００８８】
また、生産計画演算装置３２０で作業者により設定入力された運転条件データからプラント系制御装置３１０でプラントモデルに基づいて演算された生産計画すなわちプラント系製造装置２００に対応するプラントモデルの各装置における最適化運転条件と、生産計画の最適化運転条件で生産計画演算装置３２０により稼働制御されたプラント系製造装置２００の製造実績すなわちプラント系製造装置２００のセンサ２６１で検出する運転状態とを比較して誤差を演算し、この誤差が最小となるようにプラント系製造装置２００の各装置の流量、反応、蒸留、伝熱などについてのパラメータを調整すなわち最適化運転条件の設定値を変更している。
このため、プラントモデルに基づいて設定された生産計画の最適化運転条件が、実際のプラント系製造装置２００での製造状況である実績に対応して修正され、石油製品を製造するための適切な制御が容易に得られる。特に、設定した最適化運転条件と、センサ２６１からの検出信号に基づく運転状態とを比較しているので、対比の演算が容易にでき、最適な製造制御が容易に得られる。
また、実績との対比の際に、センサ２６１で検出する運転状態としての計器の計測値を、計器誤差の標準偏差を考慮、すなわち式１により、生産計画と実績との誤差を演算し、所定の閾値を超えたか否かで判断しているので、比較的に容易な演算で適切な実績対比ができる。したがって、所定時間おきに演算することも可能となる。
【００８９】
さらに、この実績対比の演算を、所定時間おき例えば５分おきに実施して、そのたびに最適化運転条件を適宜修正している。このため、適切な製造制御が逐次監視でき、より適切な石油製品の製造が得られる。
【００９０】
〔実施の形態の変形〕
なお、本発明は、好適な実施の形態を挙げて説明したが、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲で以下に示されるような変形をも含むものである。
【００９１】
例えば、上述したように、原油および輸入ナフサの他に、ＬＰＧや軽質ナフサや重質ナフサ、フルレンジナフサなどを原料としてもよく、逆に原油および輸入ナフサのみから石油製品を製造したりしてもよい。
【００９２】
そして、タンクに貯留した各原料を利用する構成としたが、タンカにて貯留する原料をタンカから直接利用したりしても良い。また、パイプラインを利用して他に貯留された原料を利用するなどしてもよい。
さらに、原油やナフサを混合してタンクに貯留する構成として混合割合も原料性状として設定入力する構成で説明したが、例えば産地毎など性状が同一のもののみを貯留する複数のタンクから原油やナフサをそれぞれ利用する構成としてもよい。
【００９３】
また、プラント系制御装置３１０と生産計画演算装置３２０との構成について説明したが、例えば運転制御装置３００を１台のコンピュータとしてまとめた構成などとしたり、生産計画演算装置３２０における実績対比の演算を実施するコンピュータと、プラント系製造装置２００を稼働制御するコンピュータとの複数の構成とするなど、プラント系制御装置３１０や生産計画演算装置３２０を複数の構成にさらに分けた構成としたりしてもよい。
【００９４】
そして、石油製品として、エチレンやプロピレン、オレフィン、ポリエチレン、ポリプロピレンなどに限らず、例えばエチレンを石油製品としてエチレンまでの製造制御をするのみとしたり、さらに他の石油化学製品を製造するまでの製造制御をしたりするなどとしてもよい。
【００９５】
さらに、石油製品の製造において、利益最大の生産計画に基づいてプラント系製造装置２００を稼働させて説明したが、例えばプラント系製造装置２００における各装置の特性に基づく最適な運転条件を最適化運転条件として稼働制御するなどしてもよい。
また、利益最大となる最適化運転条件としては、上述した目的関数を利用する場合に限らず、いずれの方法で利益が最大となる状態に演算してもよい。
【００９６】
そして、生産計画を実績対比して誤差が最小となるように適宜見直して説明したが、この方法に限らず、例えばプラント系製造装置２００の計器誤差を考慮しないなど、いずれの方法で最適化運転条件を見直してもよい。
また、この誤差の見直しを実施しなくてもよい。
そして、例えば５分などの所定時間ごとに見直しをせず、１回のみ見直しをしたり、所定時間として１日おきなど、見直しの頻度は適宜設定すればよい。
【００９７】
その他、本発明は上述の実施の形態における具体的な構造および手順に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良、設計の変更などは本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の一実施の形態における石油製品製造プラントの概略構成を示すブロック図である。
【図２】前記実施の形態における石油製品製造プラントのプラント系製造装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】前記実施の形態における運転制御装置のプラント系制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】前記実施の形態における原油における留分による分類を示す説明図である。
【図５】前記実施の形態における原油における蒸留曲線と留分との関係を示すグラフである。
【図６】前記実施の形態における原油における擬似成分と蒸留曲線との関係を示すグラフである。
【図７】前記実施の形態における画面表示にて表されたプラントモデルの表示画面を示す説明図である。
【図８】前記実施の形態における運転制御装置の生産計画演算装置の概略構成を示すブロック図である。
【図９】前記実施の形態における石油製品の製造動作時における運転制御装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９９】
１００……石油製品の製造装置としての石油製品製造プラント
２００……製造装置としてのプラント系製造装置
３００……石油製品製造制御装置としての運転制御装置
３１５Ａ…運転状態認識手段
３１５Ｂ…原油性状認識手段、ナフサ性状認識手段および石油製品性状認識手段として機能する運転条件認識手段
３１５Ｃ…生産計画演算手段としてのプラントモデル演算手段
３２５Ｆ…運転状態比較手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原油およびナフサ留分を原料として石油製品を各種処理工程を経て製造する製造装置における運転状態を制御する石油製品製造制御装置であって、
前記原油の性状を化学組成および前記原油の蒸留計算に基づいて分類される留分組成で認識する原油性状認識手段と、
前記ナフサ留分の性状を前記化学組成および前記留分組成で認識するナフサ性状認識手段と、
前記石油製品の性状および量を前記化学組成で認識する石油製品性状認識手段と、
前記原油および前記ナフサ留分と前記石油製品とを前記化学組成および前記留分組成により気液平衡状態で連結したプラントモデルに基づいて、前記処理工程での運転条件を演算する生産計画演算手段と、
この生産計画演算手段で演算した前記運転条件で前記製造装置を稼働させる稼働制御手段と、
を具備したことを特徴とした石油製品製造制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の石油製品製造制御装置であって、
前記製造装置の運転状態を認識する運転状態認識手段と、
前記稼働制御手段により前記製造装置を稼働させる運転条件と前記製造装置の運転状態との誤差を認識し、誤差が最小となる状態に前記稼働制御手段により前記製造装置を稼働させる運転条件を修正する運転状態比較手段と、を具備した
ことを特徴とした石油製品製造制御装置。
【請求項３】
原油およびナフサ留分を原料として石油製品を各種処理工程を経て製造する製造装置における運転状態を制御する石油製品製造制御装置であって、
前記原油の性状を化学組成および前記原油の蒸留計算に基づいて分類される留分組成で認識する原油性状認識手段と、
前記ナフサ留分の性状を前記化学組成および前記留分組成で認識するナフサ性状認識手段と、
前記石油製品の性状および量を前記化学組成で認識する石油製品性状認識手段と、
前記原油および前記ナフサ留分と前記石油製品とを前記化学組成および前記留分組成により気液平衡状態で連結したプラントモデルに基づいて、前記製造装置で前記石油製品を製造させる生産計画を演算する生産計画演算手段と、
この生産計画演算手段で演算した前記生産計画に従って前記製造装置を稼働させる稼働制御手段と、
を具備したことを特徴とした石油製品製造制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の石油製品製造制御装置であって、
前記製造装置で前記生産計画に基づいて前記稼働制御手段の制御による前記製造装置の稼働にて前記石油製品が製造された実績を認識する実績認識手段と、
前記生産計画と前記実績との誤差を演算し、前記誤差が最小となる状態に前記生産計画を修正する運転状態比較手段と、を具備した
ことを特徴とした石油製品製造制御装置。
【請求項５】
請求項２または請求項４に記載の石油製品製造制御装置であって、
前記運転状態比較手段は、所定時間おきに前記誤差を演算して修正する処理をする
ことを特徴とした石油製品製造制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の石油製品製造制御装置であって、
前記化学組成は、前記原油の蒸留により得られるナフサ留分およびこのナフサ留分より軽質の軽質留分に対応する沸点の化学組成で分類された炭化水素であり、
前記留分組成は、前記原油の蒸留によりナフサ留分より重質の留分として分留される重質留分に対応し所定の蒸留温度範囲で複数分類される不特定組成群である
ことを特徴とした石油製品製造制御装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の石油製品製造制御装置であって、
前記化学組成は、炭素数が１から１１までの５１の炭化水素であり、
前記留分組成は、前記原油の蒸留によりナフサ留分より重質の留分として分留される重質留分に対応し３９の蒸留温度範囲で分類される不特定組成群である
ことを特徴とした石油製品製造制御装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の石油製品製造制御装置であって、
前記生産計画演算手段は、前記石油製品を製造する際の利益が最大となる前記処理工程での最適化運転条件を演算する
ことを特徴とした石油製品製造制御装置。
【請求項９】
請求項７に記載の石油製品製造制御装置であって、
前記生産計画演算手段は、前記原油の性状、前記ナフサ留分の性状および前記石油製品の性状に基づいて、前記石油製品の費用、前記原料の費用および前記製造装置の処理工程の運転に要する用役費用を演算し、前記石油製品の費用から前記原料の費用および前記処理工程での用役費用を減算した値を前記利益の目的関数として、この目的関数が最大値となる最適化運転条件を演算する
ことを特徴とした石油製品製造制御装置。
【請求項１０】
原油およびナフサ留分を原料として石油製品を各種処理工程を経て製造する石油製品の製造装置であって、
前記原油および前記ナフサ留分を処理して前記石油製品を製造する製造装置と、
前記製造装置の稼働状態を制御する請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の石油製品製造制御装置と、
を具備したことを特徴とした石油製品の製造装置。
【請求項１１】
演算手段により、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を各種処理工程を経て製造する製造装置における運転状態を制御する石油製品製造制御方法であって、
前記演算手段は、
前記原油の性状を化学組成および前記原油の蒸留計算に基づいて分類される留分組成で認識する原油性状認識工程と、
前記ナフサの性状を前記化学組成および前記留分組成で認識するナフサ性状認識工程と、
前記石油製品の性状および量を前記化学組成で認識する石油製品性状認識工程と、
前記原油および前記ナフサ留分と前記石油製品とを前記化学組成および前記留分組成により気液平衡状態で連結したプラントモデルに基づいて、前記処理工程での運転条件を演算する生産計画演算工程と、
この生産計画演算工程で演算した前記運転条件で前記製造装置を稼働させる稼働制御工程と、を実施する
ことを特徴とする石油製品製造制御方法。
【請求項１２】
演算手段により、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を各種処理工程を経て製造する製造装置における運転状態を制御する石油製品製造制御方法であって、
前記演算手段は、
前記原油の性状を化学組成および前記原油の蒸留計算に基づいて分類される留分組成で認識する原油性状認識工程と、
前記ナフサの性状を前記化学組成および前記留分組成で認識するナフサ性状認識工程と、
前記石油製品の性状および量を前記化学組成で認識する石油製品性状認識工程と、
前記原油および前記ナフサ留分と前記石油製品とを前記化学組成および前記留分組成により気液平衡状態で連結したプラントモデルに基づいて前記製造装置で前記石油製品を製造させる生産計画を演算する生産計画演算工程と、
この生産計画演算工程で演算した前記生産計画に従って前記製造装置を稼働させる稼働制御工程と、を実施する
ことを特徴とする石油製品製造制御方法。
【請求項１３】
演算手段を、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の石油製品製造制御装置として機能させる
ことを特徴とした石油製品製造制御プログラム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の石油製品製造制御プログラムが演算手段に読取可能に記録された
ことを特徴とした石油製品製造制御プログラムを記録した記録媒体。
【請求項１】
原油およびナフサ留分を原料として石油製品を各種処理工程を経て製造する製造装置における運転状態を制御する石油製品製造制御装置であって、
前記原油の性状を化学組成および前記原油の蒸留計算に基づいて分類される留分組成で認識する原油性状認識手段と、
前記ナフサ留分の性状を前記化学組成および前記留分組成で認識するナフサ性状認識手段と、
前記石油製品の性状および量を前記化学組成で認識する石油製品性状認識手段と、
前記原油および前記ナフサ留分と前記石油製品とを前記化学組成および前記留分組成により気液平衡状態で連結したプラントモデルに基づいて、前記処理工程での運転条件を演算する生産計画演算手段と、
この生産計画演算手段で演算した前記運転条件で前記製造装置を稼働させる稼働制御手段と、
を具備したことを特徴とした石油製品製造制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の石油製品製造制御装置であって、
前記製造装置の運転状態を認識する運転状態認識手段と、
前記稼働制御手段により前記製造装置を稼働させる運転条件と前記製造装置の運転状態との誤差を認識し、誤差が最小となる状態に前記稼働制御手段により前記製造装置を稼働させる運転条件を修正する運転状態比較手段と、を具備した
ことを特徴とした石油製品製造制御装置。
【請求項３】
原油およびナフサ留分を原料として石油製品を各種処理工程を経て製造する製造装置における運転状態を制御する石油製品製造制御装置であって、
前記原油の性状を化学組成および前記原油の蒸留計算に基づいて分類される留分組成で認識する原油性状認識手段と、
前記ナフサ留分の性状を前記化学組成および前記留分組成で認識するナフサ性状認識手段と、
前記石油製品の性状および量を前記化学組成で認識する石油製品性状認識手段と、
前記原油および前記ナフサ留分と前記石油製品とを前記化学組成および前記留分組成により気液平衡状態で連結したプラントモデルに基づいて、前記製造装置で前記石油製品を製造させる生産計画を演算する生産計画演算手段と、
この生産計画演算手段で演算した前記生産計画に従って前記製造装置を稼働させる稼働制御手段と、
を具備したことを特徴とした石油製品製造制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の石油製品製造制御装置であって、
前記製造装置で前記生産計画に基づいて前記稼働制御手段の制御による前記製造装置の稼働にて前記石油製品が製造された実績を認識する実績認識手段と、
前記生産計画と前記実績との誤差を演算し、前記誤差が最小となる状態に前記生産計画を修正する運転状態比較手段と、を具備した
ことを特徴とした石油製品製造制御装置。
【請求項５】
請求項２または請求項４に記載の石油製品製造制御装置であって、
前記運転状態比較手段は、所定時間おきに前記誤差を演算して修正する処理をする
ことを特徴とした石油製品製造制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の石油製品製造制御装置であって、
前記化学組成は、前記原油の蒸留により得られるナフサ留分およびこのナフサ留分より軽質の軽質留分に対応する沸点の化学組成で分類された炭化水素であり、
前記留分組成は、前記原油の蒸留によりナフサ留分より重質の留分として分留される重質留分に対応し所定の蒸留温度範囲で複数分類される不特定組成群である
ことを特徴とした石油製品製造制御装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の石油製品製造制御装置であって、
前記化学組成は、炭素数が１から１１までの５１の炭化水素であり、
前記留分組成は、前記原油の蒸留によりナフサ留分より重質の留分として分留される重質留分に対応し３９の蒸留温度範囲で分類される不特定組成群である
ことを特徴とした石油製品製造制御装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の石油製品製造制御装置であって、
前記生産計画演算手段は、前記石油製品を製造する際の利益が最大となる前記処理工程での最適化運転条件を演算する
ことを特徴とした石油製品製造制御装置。
【請求項９】
請求項７に記載の石油製品製造制御装置であって、
前記生産計画演算手段は、前記原油の性状、前記ナフサ留分の性状および前記石油製品の性状に基づいて、前記石油製品の費用、前記原料の費用および前記製造装置の処理工程の運転に要する用役費用を演算し、前記石油製品の費用から前記原料の費用および前記処理工程での用役費用を減算した値を前記利益の目的関数として、この目的関数が最大値となる最適化運転条件を演算する
ことを特徴とした石油製品製造制御装置。
【請求項１０】
原油およびナフサ留分を原料として石油製品を各種処理工程を経て製造する石油製品の製造装置であって、
前記原油および前記ナフサ留分を処理して前記石油製品を製造する製造装置と、
前記製造装置の稼働状態を制御する請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の石油製品製造制御装置と、
を具備したことを特徴とした石油製品の製造装置。
【請求項１１】
演算手段により、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を各種処理工程を経て製造する製造装置における運転状態を制御する石油製品製造制御方法であって、
前記演算手段は、
前記原油の性状を化学組成および前記原油の蒸留計算に基づいて分類される留分組成で認識する原油性状認識工程と、
前記ナフサの性状を前記化学組成および前記留分組成で認識するナフサ性状認識工程と、
前記石油製品の性状および量を前記化学組成で認識する石油製品性状認識工程と、
前記原油および前記ナフサ留分と前記石油製品とを前記化学組成および前記留分組成により気液平衡状態で連結したプラントモデルに基づいて、前記処理工程での運転条件を演算する生産計画演算工程と、
この生産計画演算工程で演算した前記運転条件で前記製造装置を稼働させる稼働制御工程と、を実施する
ことを特徴とする石油製品製造制御方法。
【請求項１２】
演算手段により、原油およびナフサ留分を原料として石油製品を各種処理工程を経て製造する製造装置における運転状態を制御する石油製品製造制御方法であって、
前記演算手段は、
前記原油の性状を化学組成および前記原油の蒸留計算に基づいて分類される留分組成で認識する原油性状認識工程と、
前記ナフサの性状を前記化学組成および前記留分組成で認識するナフサ性状認識工程と、
前記石油製品の性状および量を前記化学組成で認識する石油製品性状認識工程と、
前記原油および前記ナフサ留分と前記石油製品とを前記化学組成および前記留分組成により気液平衡状態で連結したプラントモデルに基づいて前記製造装置で前記石油製品を製造させる生産計画を演算する生産計画演算工程と、
この生産計画演算工程で演算した前記生産計画に従って前記製造装置を稼働させる稼働制御工程と、を実施する
ことを特徴とする石油製品製造制御方法。
【請求項１３】
演算手段を、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の石油製品製造制御装置として機能させる
ことを特徴とした石油製品製造制御プログラム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の石油製品製造制御プログラムが演算手段に読取可能に記録された
ことを特徴とした石油製品製造制御プログラムを記録した記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−１６１３５（Ｐ２００７−１６１３５Ａ）
【公開日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１９９３２４（Ｐ２００５−１９９３２４）
【出願日】平成１７年７月７日（２００５．７．７）
【出願人】（０００１８３６４６）出光興産株式会社 (2,069)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月７日（２００５．７．７）
【出願人】（０００１８３６４６）出光興産株式会社 (2,069)
【Ｆターム（参考）】
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