JP2007016135A - Production controlling apparatus for petroleum product, its method, its program, recording medium recorded with the program and production apparatus for petroleum product - Google Patents

Production controlling apparatus for petroleum product, its method, its program, recording medium recorded with the program and production apparatus for petroleum product Download PDF

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誠治 寺戸
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a petroleum product producing plant enabling easy control of operation for the efficient production of the petroleum product using crude oil and naphtha as raw materials. <P>SOLUTION: The properties of crude oil and naphtha fraction are recognized by 51 pure component and 39 pseudo component classifying with the distillation calculation of the crude oil by a plant controlling apparatus 310 from the raw material data of an operation condition data inputted by an operator based on a crude oil database and a naphtha database, and the properties and quantity of a petroleum product produced from crude oil and naphtha fraction through various treatments in various apparatuses of a production plant 200 are recognized by 51 pure component. The optimum operation conditions of each apparatus of the production plant 200 to maximize the profit is calculated based on a plant model connecting the crude oil, the naphtha fraction and the petroleum product with 51 pure component and 39 pseudo component in an gas-liquid equilibrium state, and the operation of the production plant 200 is controlled under the optimized operation conditions. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

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。   The present invention relates to a petroleum product production control apparatus for producing petroleum products from crude oil and naphtha fractions, a method thereof, a program thereof, a recording medium recording the program, and a petroleum product production apparatus.

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)。   Conventionally, for example, a method using linear programming is known as a control method that is most profitable when various petroleum products are produced from crude oil using a production apparatus. The control method in the manufacturing apparatus using this linear programming method calculates the operating condition that gives the optimum value of the objective function based on the operating conditions of the raw material, the final product, and the manufacturing apparatus (for example, see Patent Document 1). ).

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。
The device described in Patent Document 1 calculates the yield of a product according to different operating conditions of a petroleum complex, obtains learning data, and generates a neural network model. Then, based on the conditions input from the linear programming model in which the predetermined objective function is set, the neural network model is used to search for operating conditions according to the input conditions.
Based on the operating conditions obtained by this search, the value of the objective function set in the linear programming model is calculated, and it is determined from the obtained objective function value whether or not the optimal operating condition is satisfied. If it is not the operating condition, the newly changed condition is input to the neural network model to estimate the optimal operating condition.

特開2002−329187号公報(第3頁左欄〜第4頁右欄)JP 2002-329187A (left column on page 3 to right column on page 4)

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。
By the way, the operating conditions for refining various petroleum products such as gasoline, light oil and heavy oil by distilling crude oil, etc., are appropriately set based on the fraction of crude oil due to fluctuations in components depending on the production area. On the other hand, the operating conditions for producing various petroleum products such as olefin, polyethylene, polypropylene, and styrene from naphtha are appropriately set based on the naphtha component because naphtha does not fluctuate to some extent. . And when manufacturing petroleum products, such as an olefin and polyethylene, it manufactures by using as a raw material what some limited component ranges, such as naphtha and liquefied petroleum.
In recent years, a method for producing petroleum products such as olefin and polyethylene from crude oil has been attempted based on improvement of production efficiency and reduction of environmental load.
However, when crude oil is produced by distillation, etc., operating conditions are set by distillate management, and when manufacturing from naphtha, operating conditions are set by component management, both crude oil and naphtha are used. There is a problem that it is difficult to set operating conditions in order to produce petroleum products using as a raw material.

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。   In view of such problems, an object of the present invention is to provide a petroleum product production control device, a method thereof, a program thereof, and a program thereof, which can easily perform operation control for efficiently producing petroleum products using crude oil and naphtha as raw materials. It is an object to provide a recording medium recording the above and an apparatus for producing petroleum products.

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。   The petroleum product production control device of the present invention is a petroleum product production control device for controlling the operating state in a production device for producing petroleum products through various processing steps using crude oil and naphtha fractions as raw materials. Crude oil property recognition means for recognizing a chemical composition and a fraction composition classified based on distillation calculation of the crude oil; and a naphtha property recognition means for recognizing the property of the naphtha fraction by the chemical composition and the fraction composition; The petroleum product property recognition means for recognizing the property and amount of the petroleum product by the chemical composition, and the crude oil, the naphtha fraction, and the petroleum product are connected in a gas-liquid equilibrium state by the chemical composition and the fraction composition. Based on the plant model, the production plan calculation means for calculating the operating conditions in the processing step, and the manufacturing equipment with the operation conditions calculated by the production plan calculation means And operation control means for operating the characterized by comprising a.

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。
In this invention, the properties of the crude oil and the properties of the naphtha fraction are recognized by the fraction composition classified based on the chemical composition and the distillation calculation of the crude oil, and various processing steps are performed in the production apparatus using the crude oil and the naphtha fraction as raw materials. Recognize the properties and quantity of petroleum products manufactured through the chemical composition. Based on a plant model in which crude oil and naphtha fractions and petroleum products are connected in a gas-liquid equilibrium state by chemical composition and fraction composition, the operating conditions in the processing steps in the production equipment are calculated, and production is performed under these operating conditions. Control to operate the device.
For this reason, by recognizing the properties of crude oil and naphtha fractions in terms of chemical composition and fraction composition, crude oil and naphtha fractions are managed based on thermal calculations using plant models from crude oil and naphtha fractions to petroleum products. It is possible to calculate the operating conditions for producing petroleum products from the raw materials, and to easily control the production of petroleum products using crude oil and naphtha fractions as raw materials.

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。
In the present invention, the operation state recognition means for recognizing the operation state of the manufacturing apparatus, and the error between the operation condition for operating the manufacturing apparatus and the operation state of the manufacturing apparatus are recognized by the operation control means. It is preferable to include a driving state comparison unit that corrects a driving condition for operating the manufacturing apparatus by the operation control unit in a minimum state.
In this invention, since the error between the operating condition for operating the manufacturing apparatus and the actual operating state in the manufacturing apparatus is recognized and the operating condition for operating the manufacturing apparatus in a state where the error is minimized, the plant model is corrected. Therefore, the operating conditions set based on the above are corrected in comparison with the actual results, and appropriate control for producing the petroleum product can be obtained.

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。   The petroleum product production control device of the present invention is a petroleum product production control device for controlling the operating state in a production device for producing petroleum products through various processing steps using crude oil and naphtha fractions as raw materials. Crude oil property recognition means for recognizing a chemical composition and a fraction composition classified based on distillation calculation of the crude oil; and a naphtha property recognition means for recognizing the property of the naphtha fraction by the chemical composition and the fraction composition; The petroleum product property recognition means for recognizing the property and amount of the petroleum product by the chemical composition, and the crude oil, the naphtha fraction, and the petroleum product are connected in a gas-liquid equilibrium state by the chemical composition and the fraction composition. Based on a plant model, a production plan calculation means for calculating a production plan for manufacturing the petroleum product by the manufacturing apparatus, and a calculation plan calculated by the production plan calculation means And operation control means for operating the manufacturing apparatus according to the production plan, characterized by comprising a.

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。
In this invention, the properties of the crude oil and the properties of the naphtha fraction are recognized by the fraction composition classified based on the price composition and the distillation calculation of the crude oil, and various processing steps are performed in the production apparatus using the crude oil and the naphtha fraction as a raw material. Recognize the properties and quantity of petroleum products manufactured through the chemical composition. Then, based on a plant model in which crude oil and naphtha fractions and crude oil products are connected in a gas-liquid equilibrium state by chemical composition and fraction composition, a production plan for producing petroleum products using a production device is calculated. Controls to operate the manufacturing equipment.
For this reason, by recognizing the properties of crude oil and naphtha fractions in terms of chemical composition and fraction composition, crude oil and naphtha fractions are managed based on thermal calculations using plant models from crude oil and naphtha fractions to petroleum products. This makes it possible to calculate a production plan for producing petroleum products using as raw materials, and facilitates control of producing petroleum products using crude oil and naphtha fractions as raw materials.

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。
And in this invention, the performance recognition means which recognizes the performance by which the said petroleum product was manufactured by operation | movement of the said manufacturing apparatus by control of the said operation control means by the said manufacturing apparatus based on the said production plan, The said production plan, It is preferable to include an operation state comparison unit that calculates an error from the actual result and corrects the production plan so that the error is minimized.
In this invention, the error between the actual production of the petroleum product by the operation of the production apparatus whose operation is controlled based on the production plan and the production plan is calculated, and the production plan is corrected so that the error is minimized. Therefore, the production plan set based on the plant model is corrected in comparison with the actual result, and appropriate control for producing the petroleum product can be obtained.

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。
Furthermore, in the present invention, it is preferable that the operating state comparison unit performs a process of calculating and correcting the error every predetermined time.
In this invention, since the process which calculates and correct | amends an error every predetermined time is implemented, control for producing petroleum products satisfactorily is obtained.

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。
In the present invention, the chemical composition is a hydrocarbon classified by a chemical composition having a boiling point corresponding to a naphtha fraction obtained by distillation of the crude oil and a lighter fraction lighter than the naphtha fraction. The fractional composition is an unspecified composition group that corresponds to a heavy fraction that is fractionated as a heavier fraction than a naphtha fraction by distillation of the crude oil, and is classified into a plurality of categories within a predetermined distillation temperature range. Is preferred.
In the present invention, the chemical composition is a naphtha fraction obtained by distillation of crude oil and hydrocarbons classified by the chemical composition having a boiling point corresponding to a lighter fraction that is lighter than the naphtha fraction. Since it is an unspecified composition group that corresponds to heavy fractions that are fractionated as heavier fractions than naphtha fractions obtained by distillation and is classified into multiple categories within the prescribed distillation temperature range, crude oil and naphtha fractions are separated. Similarly, it is easy to control the components so that the target petroleum product is manufactured with the target amount with high accuracy.

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。
Further, in the present invention, the chemical composition is 51 hydrocarbons having 1 to 11 carbon atoms, and the fraction composition is fractionated as a fraction heavier than a naphtha fraction by distillation of the crude oil. It is preferable that the composition be an unspecified composition group classified into 39 distillation temperature ranges corresponding to heavy fractions.
In this invention, the hydrocarbon composition is 51 hydrocarbons having 1 to 11 carbon atoms, and the fraction composition is a heavy fraction that is fractionated as a heavier fraction than a naphtha fraction by distillation of crude oil. Correspondingly, because it is an unspecified composition group classified by 39 distillation temperature ranges, it becomes easy to control the production of the target petroleum product with the desired amount with high accuracy without complicating the heat calculation in the plant model, Rapid calculation and simplification of the configuration of the calculation device can be easily obtained.

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。
And in this invention, it is preferable that the said production plan calculating means is set as the structure which calculates the optimizing operation condition in the said process process in which the profit at the time of manufacturing the said petroleum product becomes the maximum.
In this invention, since the optimized operating conditions are calculated in the processing step that maximizes the profit when producing petroleum products, control for efficient production of petroleum products using crude oil and naphtha fractions as raw materials is performed. Easy to get.

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。
In the present invention, the production plan calculation means may determine the cost of the petroleum product, the cost of the raw material, and the processing of the manufacturing apparatus based on the property of the crude oil, the property of the naphtha fraction, and the property of the petroleum product. The utility cost required for the operation of the process is calculated, and the value obtained by subtracting the cost of the raw material and the utility cost in the processing process from the cost of the petroleum product is used as the objective function of the profit. It is preferable that the optimized operating condition is calculated.
In this invention, the cost of petroleum products and raw materials and the utility costs required for operation of the processing process of the manufacturing apparatus are calculated based on the properties of crude oil, naphtha fractions and petroleum products, and the costs of raw materials and Optimized operating conditions in the processing process are calculated so that the objective function of profit after subtracting the utility cost is at the maximum value, so the operating condition in the processing process is the control for manufacturing that maximizes the profit. Are easily computed and control for manufacturing is easily obtained.

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。   The apparatus for producing a petroleum product according to the present invention is an apparatus for producing a petroleum product using crude oil and a naphtha fraction as raw materials through various processing steps, and processes the crude oil and the naphtha fraction to produce the petroleum product. A production apparatus for producing a product and a petroleum product production control apparatus according to any one of claims 1 to 9 for controlling an operating state of the production apparatus.

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。
In this invention, operation of the manufacturing apparatus which manufactures a petroleum product by the petroleum product manufacturing control apparatus in any one of Claims 1 thru | or 9 with easy control which manufactures petroleum products from crude oil and a naphtha fraction as a raw material The state is controlled.
For this reason, for example, appropriate control for producing a petroleum product using both crude oil and naphtha fraction as raw materials can be easily obtained in order to improve production efficiency and reduce environmental burden.

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。
The petroleum product production control method of the present invention is a petroleum product production control method for controlling an operating state in a production apparatus for producing a petroleum product through various processing steps using crude oil and a naphtha fraction as raw materials. The computing means recognizes the property of the crude oil by the chemical composition and the fraction composition classified based on the distillation calculation of the crude oil, and recognizes the property of the naphtha by the chemical composition and the fraction composition. A naphtha property recognition step, a petroleum product property recognition step for recognizing the property and quantity of the petroleum product by the chemical composition, the crude oil, the naphtha fraction, and the petroleum product by the chemical composition and the fraction composition. Based on the plant model connected in the vapor-liquid equilibrium state, the production plan calculation step for calculating the operating conditions in the processing step, and the calculation in the production plan calculation step And wherein the operation control step of operating the production apparatus, characterized in that it is performed at the operating conditions.
This invention is a development of the petroleum product production control apparatus of the invention described in claim 1, and has the same effects as the invention described in claim 1.

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。
The petroleum product production control method of the present invention is a petroleum product production control method for controlling an operating state in a production apparatus for producing a petroleum product through various processing steps using crude oil and a naphtha fraction as raw materials. The computing means recognizes the property of the crude oil by the chemical composition and the fraction composition classified based on the distillation calculation of the crude oil, and recognizes the property of the naphtha by the chemical composition and the fraction composition. A naphtha property recognition step, a petroleum product property recognition step for recognizing the property and quantity of the petroleum product by the chemical composition, the crude oil, the naphtha fraction, and the petroleum product by the chemical composition and the fraction composition. A production plan calculation step for calculating a production plan for manufacturing the petroleum product by the manufacturing apparatus based on a plant model connected in a vapor-liquid equilibrium state; And operation control step of operating the manufacturing apparatus in accordance with the production plan calculated by the planning computation process, which comprises carrying out the.
This invention is a development of the petroleum product production control apparatus according to the invention described in claim 3, and has the same effects as the invention described in claim 3.

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。
The petroleum product production control program of the present invention is characterized in that the arithmetic means functions as the petroleum product production control device according to any one of claims 1 to 9.
In this invention, in order for the calculation means to function as the petroleum product production control device according to any one of claims 1 to 8, the petroleum product is produced from crude oil and naphtha fraction by being installed in the calculation means. Therefore, it is possible to easily obtain a configuration that facilitates control, and to easily expand the use.

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。
A recording medium on which a petroleum product manufacturing control program according to the present invention is recorded is characterized in that the petroleum product manufacturing control program according to claim 13 is recorded in a readable manner on the calculation means.
In this invention, since the petroleum product production control program according to the thirteenth aspect is appropriately read by the computing means, a configuration that facilitates the control of producing petroleum products using crude oil and naphtha fraction as raw materials can be easily obtained. In addition, the program can be handled easily and the use can be easily expanded.

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。   The calculation means in the present invention is not limited to a single computer, but includes a configuration in which a plurality of computers are combined in a network, an element such as a CPU (Central Processing Unit) or a microcomputer, or a plurality of electronic components. The circuit board is also included.

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。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a petroleum product manufacturing plant that is a petroleum product manufacturing apparatus including the petroleum product manufacturing control apparatus of the present invention will be described as an example. The present invention can be applied to various production apparatuses that produce various petroleum products such as ethylene and propylene using crude oil and naphtha as raw materials.
In the present embodiment, a configuration in which petroleum products are produced using liquefied petroleum as a raw material together with crude oil and naphtha will be described. However, production using liquefied petroleum as a raw material and production using other raw materials are also targeted. be able to.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a petroleum product manufacturing plant which is a petroleum product manufacturing apparatus in the present embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a plant system manufacturing apparatus of a petroleum product manufacturing plant. FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of the plant system control device of the operation control device. FIG. 4 is an explanatory diagram showing classification by fractions in crude oil. FIG. 5 is a graph showing the relationship between a distillation curve and a fraction in crude oil. FIG. 6 is a graph showing the relationship between pseudo components and distillation curves in crude oil. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a display screen of the plant model represented by the screen display. FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of the production plan calculation device of the operation control device.

〔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。
[Configuration of petroleum product manufacturing plant]
In FIG. 1, 100 is a petroleum product manufacturing plant, and this petroleum product manufacturing plant 100 manufactures various petroleum products such as ethylene, propylene, and olefins using crude oil, naphtha and liquefied petroleum (Liquefied Petroleum Gas: LPG) as raw materials. System.
The petroleum product manufacturing plant 100 includes a plant system manufacturing apparatus 200 which is a plant as a manufacturing apparatus for manufacturing petroleum products by appropriately processing crude oil, naphtha and LPG, and an operation state which is an operation of the plant system manufacturing apparatus 200. And an operation control device 300 as a petroleum product production control device which is a control system device to be controlled.

(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。
(Configuration of plant manufacturing equipment)
The plant system manufacturing apparatus 200 includes a refining apparatus 210 that processes or refines crude oil, and a petrochemical apparatus 220 that manufactures petroleum products from intermediate products, naphtha, and LPG purified by the refining apparatus. .
The refining device 210 is a device that is controlled by the plant system control device 310 to purify crude oil as a raw material. As shown in FIG. 2, the refining device 210 is connected to a crude oil tank 251 in which crude oil is stored, and includes an atmospheric distillation device 211 that distills crude oil appropriately flowing from the crude oil tank 251 at normal pressure. This atmospheric distillation apparatus 211 is controlled by the plant system control apparatus 310, fractionates a lighter light fraction from naphtha from the top of the tower, fractionates a heavier heavy fraction from naphtha from the bottom of the tower, A naphtha fraction is fractionated from the middle of the tower.
Note that the atmospheric distillation apparatus 211 may process not only crude oil stored in the crude oil tank 251 but also crude oil stored in a tanker, for example.
The atmospheric distillation apparatus 211 is connected to the petrochemical apparatus 220 at the top of the column, and the light fraction flows out to the petrochemical apparatus 220. When the lighter light fraction from the naphtha is discharged from the atmospheric distillation apparatus 211 to the petrochemical apparatus 220, it is discharged to the petrochemical apparatus 220 together with the liquefied petroleum as a raw material stored in the separately provided liquefied petroleum tank 252. Also good.

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。
The refiner 210 includes a naphtha fractionator 212A and a naphtha desulfurizer 212B that are connected to the atmospheric distillation unit 211 and controlled by the plant system controller 310 to process the naphtha fraction.
The naphtha fractionator 212A fractionates at least a portion of the naphtha fraction fractionated by the atmospheric distillation unit 211 into a light naphtha that is a so-called light naphtha and a heavy naphtha that is a so-called heavy naphtha. The naphtha fractionator 212A is connected to the petrochemical apparatus 220, and the light naphtha and the heavy naphtha respectively flow out to the petrochemical apparatus 220.
When the light naphtha flows out from the naphtha fractionator 212A to the petrochemical apparatus 220, for example, the light naphtha may flow out together with the light naphtha as a raw material stored in the light naphtha tank 253.

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。
On the other hand, the naphtha desulfurization apparatus 212B desulfurizes at least the remaining portion of the naphtha fraction fractionated by the atmospheric distillation apparatus 211 together with the aromatic component flowing out from the petrochemical apparatus 220. The naphtha desulfurization apparatus 212B is connected to the petrochemical apparatus 220 and flows out at least a part of the lighter light fraction from the naphtha generated by the desulfurization process to the petrochemical apparatus 220.
Furthermore, a hydrogen production device 212C and a base tank 254 are connected to the naphtha desulfurization device 212B, and at least a part of at least the remainder of the light fraction generated by the desulfurization process flows out to the hydrogen production device 212C, and at least The remainder is collected as a gasoline base material and flows out to the base material tank 254. Further, at least a part of the heavy naphtha generated by the desulfurization process flows out to the petrochemical apparatus 220 to the naphtha desulfurization apparatus 212B.
When heavy naphtha flows out from the naphtha desulfurization device 212B to the petrochemical device 220, it flows out into the petrochemical device 220 together with the naphtha fractionated by the naphtha fractionation device 212A, or is stored in, for example, the heavy naphtha tank 255. You may make it flow out with the heavy naphtha used as a raw material.
Further, the catalytic reformer 212E is connected to the naphtha desulfurizer 212B, and at least the remaining portion of the heavy naphtha generated by the desulfurization process flows out to the catalytic reformer 212E.

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。
The catalytic reformer 212E is controlled by the plant system controller 310 and reforms at least the remaining portion of the heavy naphtha generated by the desulfurization process by the naphtha desulfurizer 212B. A reformate fractionator 212F is connected to the catalytic reformer 212E.
This reformate fractionator 212F is controlled by the plant system controller 310, and the heavy naphtha reformed by the catalytic reformer 212E flows out from the petrochemical apparatus 220 (hereinafter referred to as PFN). ) And para-xylene. The reformate fractionator 212F is connected with a debenzene unit 212G and a paraxylene unit 212H.
And the debenzene apparatus 212G is controlled by the plant system controller 310, and collects benzene from the benzene components separated by the reformate fractionator 212F by solvent purification. The debenzene apparatus 212G is connected to the petrochemical apparatus 220, and the collected benzene and the raffinate from which the benzene has been removed flow out to the petrochemical apparatus 220, respectively.
On the other hand, the para-xylene unit 212H is controlled by the plant system controller 310 from the reformate generated by the reformate fractionator 212F into a gasoline base material and so-called C8 aroma aromatic component having 8 carbon atoms. To separate. The para-xylene device 212H is connected to the base material tank 254 and the petrochemical device 220, and the gasoline base material flows out to the base material tank 254 for storage, and the C8 aroma flows out to the petrochemical device 220.

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。
Further, the refining device 210 includes a vacuum gas oil desulfurization device 213A connected to the atmospheric distillation device 211. The vacuum gas oil desulfurization device 213A is controlled by the plant system control device 310, and performs vacuum desulfurization treatment of light components in the heavy fraction fractionated by the atmospheric distillation device 211.
In addition, a catalytic cracking device 213B is connected to the vacuum gas oil desulfurization device 213A. This catalytic cracking device 213B is controlled by the plant system control device 310, and the light component of the heavy fraction that has been subjected to the vacuum desulfurization treatment by the vacuum gas oil desulfurization device 213A is converted into a light component that is a gasoline base material and so-called high-cut propane. Catalytic cracking with propane containing no
And the gasoline base material obtained by the catalytic cracking process flows out into the base material tank 254 and is stored appropriately. Further, the high-cut propane flows out into a storage tank (not shown) provided separately and is stored as appropriate.

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。
Furthermore, the purification apparatus 210 includes a vacuum distillation apparatus 214A connected to the atmospheric distillation apparatus 211. The vacuum distillation apparatus 214A is controlled by the plant system control apparatus 310, and performs a vacuum distillation process on at least a part of the heavy components of the heavy fraction fractionated by the atmospheric distillation apparatus 211. A vacuum gas oil desulfurization device 213A, a lubricating oil device 214B, and a heavy oil direct desulfurization device 215A are connected to the vacuum distillation device 214A.
Then, the vacuum distillation apparatus 214A causes a relatively light component out of the heavy components fractionated by the vacuum distillation process to flow out to the vacuum gas oil desulfurization apparatus 213A, and this relatively light component is discharged to the vacuum gas oil desulfurization apparatus 213A. And vacuum desulfurization treatment with light components.
Further, the vacuum distillation apparatus 214A flows out the remainder of the heavy components fractionated by the vacuum distillation process, excluding the light components flowing out to the vacuum gas oil desulfurization apparatus 213A, to the lubricating oil apparatus 214B. The lubricating oil is purified under the control of the system controller 310.
Furthermore, the vacuum distillation unit 214A flows out the heavy component of the heavy components fractionated by the vacuum distillation process to the heavy oil direct desulfurization unit 215A.

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。
The heavy oil direct desulfurization apparatus 215A is also connected to the atmospheric distillation apparatus 211. The heavy oil direct desulfurization device 215A is controlled by the plant system control device 310, and at least the remainder excluding the portion that flows out to the vacuum distillation device 214A among the heavy fractions fractionated by the atmospheric distillation device 211. The desulfurization treatment is performed together with the heavy components of the heavy components distilled and distilled by the vacuum distillation apparatus 214A.
The heavy oil direct desulfurization device 215A then flows at least a part of the heavy components of the desulfurized heavy components to the catalytic cracking device 213B, and the heavy fraction subjected to the vacuum desulfurization treatment by the vacuum gas oil desulfurization device 213A. In addition to the light components, the catalytic cracking apparatus 213B performs the catalytic cracking treatment.

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。
On the other hand, the petrochemical apparatus 220 is an apparatus that manufactures petroleum products under the control of the plant system control apparatus 310. The petrochemical apparatus 220 includes a first naphtha distillation apparatus 221. The first naphtha distillation apparatus 221 is connected to a naphtha tank 257 in which naphtha, which is a raw material such as imported naphtha, is stored, and the naphtha is heavier than the naphtha fraction and naphtha under the control of the plant system controller 310. Distill into heavy naphtha, lighter naphtha lighter than naphtha, and heavier components than heavy naphtha.
The naphtha fraction fractionated by the distillation of the first naphtha distillation apparatus 221 flows out to the atmospheric distillation apparatus 211 of the purification apparatus 210 and is subjected to an atmospheric distillation process together with crude oil by the atmospheric distillation apparatus 211. In addition, heavy components that are fractionated by the naphtha distillation apparatus 221 and heavier than the heavy naphtha are discharged to the naphtha desulfurization apparatus 212B of the purification apparatus 210, and are desulfurized together with the naphtha fraction that has been fractionated by the atmospheric distillation apparatus 211. The
The light naphtha flows out to the ethylene device 222 described later, and the heavy naphtha flows out to the second naphtha distillation device 227 described later.

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。
The petrochemical apparatus 220 includes an ethylene apparatus 222. The ethylene unit 222 is controlled by the plant system control unit 310, and has a lighter light fraction than the naphtha fractionated by the atmospheric distillation unit 211 of the purification unit 210, and a light naphtha fractionated by the naphtha fractionation unit 212A. The raffinate collected by solvent refining in the debenzene apparatus 212G and the light naphtha fractionated in the first naphtha distillation apparatus 221 of the petrochemical apparatus 220 are flowed in to generate ethylene. That is, the ethylene device 222 generates ethylene, propylene, hydrogen gas, fuel gas, MRG (Methane Rich Gas), and PFN.
The produced hydrogen gas is stored in a hydrogen tank (not shown) separately provided together with the hydrogen gas produced by the hydrogen production apparatus 212C. Further, the generated fuel gas is used, for example, as fuel during operation in the refining device 210. Further, the generated MRG flows out to the hydrogen production apparatus 212C and is used as a raw material for hydrogen production. Further, the PFN is discharged to the reformate fractionator 212F of the refiner 210, and is processed together with the heavy naphtha reformed by the catalytic reformer 212E.

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。
Further, the petrochemical apparatus 220 includes an α-olefin apparatus 223 connected to the ethylene apparatus 222. The α-olefin device 223 is controlled by the plant system control device 310 and generates α-olefin, which is a petroleum product, using ethylene generated by the ethylene device 222 as a raw material.
The by-product generated during the α-olefin generation process flows out into the naphtha desulfurization apparatus 212B of the purification apparatus 210 as a recovered heavy naphtha and is desulfurized.

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。
The petrochemical apparatus 220 includes a polyethylene apparatus 224 connected to the ethylene apparatus 222.
This polyethylene device 224 is controlled by the plant system control device 310, and is made from ethylene produced by the ethylene device 222 and a part of heavy naphtha produced by the desulfurization treatment of the naphtha desulfurization device 212B of the purification device 210. As a petroleum product. The by-product generated during the polyethylene production process flows out into the naphtha desulfurization apparatus 212B of the purification apparatus 210 as a recovered heavy naphtha and is desulfurized.

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。
Further, the petrochemical apparatus 220 includes a styrene monomer apparatus 225 connected to the ethylene apparatus 222.
This styrene monomer device 225 is controlled by a plant system control device 310 and uses as raw materials ethylene purified by the ethylene device 222 and benzene collected by the debenzene device of the purification device 210 as raw materials. Generate. By-products generated during the styrene monomer production process are recovered as fuel gas and used as fuel for the refiner 210, for example.

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。
Further, the petrochemical apparatus 220 includes a polypropylene apparatus 226 connected to the ethylene apparatus 222.
This polypropylene unit 226 is controlled by the plant system control unit 310, and propylene generated by the ethylene unit 222, part of the heavy naphtha generated by the desulfurization process of the naphtha desulfurization unit 212B of the purification unit 210, Polypropylene, which is a petroleum product, is produced using a part of the C8 aroma produced by the xylene unit 212H as a raw material. The by-product generated during the propylene production process flows out into the naphtha desulfurization apparatus 212B of the purification apparatus 210 as a recovered heavy naphtha and is desulfurized.

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。
The petrochemical apparatus 220 includes a second naphtha distillation apparatus 227. The second naphtha distillation device 227 is controlled by the plant system control device 310 and at least a part of the heavy naphtha generated by the desulfurization treatment by the naphtha desulfurization device 212B of the purification device 210 is used as the first naphtha distillation device 227 of the petrochemical device 220. Distillation is performed together with heavy naphtha fractionated by the naphtha distillation apparatus 221. An aromatic device 228 is connected to the second naphtha distillation device 227, and the heavy naphtha subjected to the distillation process flows out to the aromatic device 228.
The aromatic device 228 is controlled by the plant system control device 310, and generates aromatics that are petroleum products such as benzene, toluene, and xylene.
The hydrogen gas generated during the aromatic generation process is stored in a hydrogen tank (not shown) separately provided together with the hydrogen gas manufactured by the hydrogen generator 212C. Moreover, the fuel gas produced | generated in the production | generation process of an aromatic is utilized as a fuel etc. at the time of the driving | running in the refiner | purifier 210, for example. Further, the by-product generated in the aromatic generation process flows out into the naphtha desulfurization apparatus 212B of the purification apparatus 210 as a recovered heavy naphtha and is desulfurized.

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。   Further, the petrochemical apparatus 220 includes a phenol apparatus 229 connected to the aromatic apparatus 228. This phenol apparatus 229 is controlled by the plant system control apparatus 310 and uses at least a part of benzene produced by the aromatic apparatus 228 and benzene collected by the debenzene apparatus 212G of the purification apparatus 210 as raw materials. Produce phenol as a product.

(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。
(Configuration of operation control device)
On the other hand, the operation control device 300 includes a plant system control device 310 and a production plan calculation device 320.
The plant system control device 310 and the production plan calculation device 320 are connected via a network 301 so that signals can be transmitted and received between them. The plant system control device 310 and the production plan calculation device 320 are connected to the plant system control device 310 via the network 301 so as to be able to transmit and receive signals to and from each other.

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。
Here, as the network 301, for example, a plurality of information that can be transmitted and received by the Internet, an intranet, a LAN (Local Area Network), or a wireless medium based on a general-purpose protocol such as TCP (Transmission Control Protocol) / IP (Internet Protocol). Examples include a network such as a communication line network or a broadcast network in which a base station constitutes a network, and a wireless medium itself as a medium for directly transmitting and receiving signals between the plant system control device 310 and the production plan calculation device 320. .
Here, any medium such as radio waves, light, sound waves, and electromagnetic waves can be applied as the wireless medium.

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。
The plant system control device 310 detects the operating state of the plant system manufacturing device 200 and controls the plant system manufacturing device 200 to operate in a predetermined operating state, that is, an operating state where the profit is maximized, that is, optimal production. It is a device that calculates a plan.
For example, as shown in FIG. 3, the plant system control device 310 includes a plant system interface unit 311, a plant system operation unit 312, a plant system display unit 313, a plant system storage unit 314, and a plant system calculation unit 315. , Etc.

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。
The plant system interface unit 311 is connected to the refining device 210 of the plant system manufacturing apparatus 200 and the petrochemical apparatus 220 via the network 301, such as a thermometer installed in each apparatus such as an atmospheric distillation apparatus 211 and an ethylene apparatus 222. A predetermined signal is connected to various sensors 261 such as a flow meter and a pressure gauge.
The plant system interface unit 311 executes input interface processing set in advance for detection signals such as temperature, flow rate, and pressure detected and output by the sensor, and outputs them to the plant system computing means 315 as processing signals. To do. In addition, the plant system interface unit 311 is connected to the production plan calculation device 320 via the network 301 and transmits / receives various signals to / from each other.

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。
The plant system operation means 312 has various operation buttons and operation knobs (not shown) that can be input by an operator, such as a keyboard and a mouse. Input operations such as these operation buttons and operation knobs include setting of the operation contents of the whole plant system control device 310 and setting input of data stored in the plant system storage unit 314. Then, the plant system operation means 312 appropriately outputs an operation signal corresponding to the setting item to the plant system calculation means 315 and causes the plant system calculation means 315 to perform setting input by an input operation of the setting item.
Note that the input operation is not limited to operation of operation buttons, operation knobs, and the like. For example, any input operation capable of setting and inputting various setting items such as an input operation using a touch panel provided in the plant system display unit 313 and an input operation using sound is possible. The configuration can be applied.

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。
The plant system display unit 313 is controlled by the plant system calculation unit 315 to be connected, and displays the image data signal output from the plant system calculation unit 315 on the screen.
Examples of the plant display means 313 include a liquid crystal panel, an organic EL (Electro Luminescence) panel, a PDP (Plasma Display Panel), a CRT (Cathode-Ray Tube), an FED (Field Emission Display), and an electrophoretic display panel. it can.

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。
The plant system storage unit 314 is controlled by the plant system calculation unit 315 to be connected, and stores various data so that the plant system calculation unit 315 can appropriately read. Examples of the plant storage means 314 include a semiconductor disk, a magnetic disk such as an HD (Hard Disk) and an FD (Flexible Disk), an optical disk such as a CD (Compact Disc) and a DVD (Digital Versatile Disc), and a magneto-optical disk. Any configuration in which the plant-system computing means 315 stores various data in a readable manner can be used, such as a configuration including a drive or a driver that can be read in various recording media such as a magnetic tape and a memory card. .
The plant storage unit 314 includes a crude oil database 314A, a naphtha database 314B, and the like.

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。
The crude oil database 314A stores data relating to crude oil. As the data relating to the crude oil, for example, a crude oil name such as a unique identification number, the production area of the crude oil, and the properties of the crude oil are configured in a table structure in which a plurality of crude oil data are recorded as one crude oil data.
The properties of the crude oil in the crude data are, for example, analysis results obtained by analyzing the composition in advance, such as qualitative analysis and quantitative analysis, and the names of the components classified by the fractions as shown in FIGS. 4 and 5 and their ratios. And the names of the compositions classified by the chemical composition as shown in Table 1 and Table 2, that is, based on the distillation calculation, and their ratios.
Here, the chemical composition is classified into, for example, 51 pure components shown in Table 1 and 39 pseudo components shown in Table 2. The pure component is a chemical composition that is a 51 hydrocarbon compound having 1 to 11 carbon atoms, and the pseudo component is a condition that allows distillation calculation from a crude oil distillation curve without problems as shown in FIG. It is a group of compositions in a 39-divided range, and the name (Normal Boiling Point: NBP) is assigned as a reference distillation point with the numerical value of the intermediate temperature in each segment.
The classification by chemical composition based on distillation calculation is not limited to 51 as a pure component and 39 as a pseudo component, but the calculation load becomes too large by dividing into 51 pure components and 39 pseudo components. Highly accurate thermal calculation for producing chemical products from crude oil without any problems.

Figure 2007016135
Figure 2007016135

Figure 2007016135
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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。
The naphtha database 314B stores data related to naphtha such as imported naphtha stored in the naphtha tank 257. As the naphtha data, a table in which a plurality of naphtha names, naphtha export bases, naphtha properties, and the like are stored as a single naphtha data, as in the case of the crude oil data stored in the crude oil database 314A. It is structured into a structure.
The property of the naphtha in the naphtha data is data on the name and ratio of the composition classified by the chemical composition classified based on the distillation calculation in the analysis result obtained by the composition analysis such as qualitative analysis or quantitative analysis in advance.

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。
Further, the plant storage means 314 includes thermodynamic characteristic data relating to thermodynamics such as a balance equation such as a gas-liquid equilibrium for producing petroleum products from crude oil, and calorific value, and a refining apparatus 210 and a petrochemical apparatus 220 in each apparatus. Device characteristic data relating to device characteristics such as operation performance, and petroleum product data such as properties and prices of petroleum products to be manufactured are also stored.
Furthermore, the plant system storage unit 314 also stores various programs developed on an OS (Operating System) that controls the operation of the entire plant system control apparatus 310. Further, the plant system storage unit 314 can temporarily store signals processed by the plant system calculation unit 315 during the calculation, that is, also functions as a memory.

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。
The plant system computing means 315 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), and is an input / output port to which the plant system interface unit 311 is connected and an input port to which the plant system operating means 312 is connected, which are various input / output ports (not shown). , A display control port to which the plant system display unit 313 is connected, a storage port to which the plant system storage unit 314 is connected, and the like.
The plant system calculation means 315 includes various operation programs, such as an operation state recognition means 315A, an operation condition recognition means 315B that functions as a crude oil property recognition means, a naphtha property recognition means, and a petroleum product property recognition means, and a production plan calculation means. Plant model calculation means 315C, and the like.

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。   The operating state recognition unit 315A acquires detection signals output from the sensors of the plant system manufacturing apparatus 200 via the plant system interface unit 311 and recognizes them as the operating state of the plant system manufacturing apparatus 200. Then, the operation state recognition unit 315A outputs the recognized operation state to the plant model calculation unit.

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。   The operating condition recognizing means 315B acquires operating condition data related to operating conditions described later for details set and input by the production plan calculation device 320 via the plant system interface unit 311 and recognizes it as operating conditions of the plant system manufacturing apparatus 200. . Then, the operation condition recognition unit 315B outputs the recognized operation condition to the plant model calculation unit 315C.

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。
The plant model calculation means 315C models the plant production apparatus 200 based on the thermodynamic property data and the device property data stored in the plant system storage means 314, that is, the devices constituting the refining device 210 and the petrochemical device 220. Based on the thermodynamic property data and the device characteristic data, a thermodynamically connected model is constructed.
Specifically, a plant model represented as shown in FIG. 7 is generated. In this plant model, before and after processing in each device of the plant model, 51 pure components and 39 pseudo components expressed as properties of crude oil and naphtha based on the device characteristics are used to thermodynamically explain from raw materials to petroleum products. It is constructed so that heat is calculated in a liquid equilibrium state.
The plant model calculation means 315C uses the plant model to calculate the production status of the petroleum product that is the operating state of the plant manufacturing apparatus 200 based on the operation state output from the operation state recognition means 315A, A production plan for producing petroleum products is calculated based on the operating conditions output from the condition recognition means 315B.

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。
The production plan to be calculated includes the operating conditions of the plant model that maximizes profits based on the relationship between the cost of raw materials and the price of petroleum products and utility costs such as power, fuel, and steam costs for each device. Calculated.
Here, the raw material costs are based on the raw material data in the operating condition data acquired by the operating condition recognizing means 315B, and the mixing ratio of the crude oil data in the crude oil database 314A, the naphtha data in the naphtha database 314B, and the crude oil stored in the crude oil tank 251. And the charge amount, the naphtha mixing ratio stored in the naphtha tank 257, and the charge amount.
The service cost is calculated based on the amount and price of fuel gas generated in the manufacturing process in the plant model, the amount of electricity and the price.
In addition, as a price of fuel gas, a price is set with the component classified by the fraction as shown in FIG. That is, as the crude oil data in the crude oil database 314A, data relating to the prices of components classified by fractions is also described.
The cost of petroleum products is calculated based on the quantity and price produced. The price of the petroleum product is also recognized based on the petroleum product data stored in the plant storage unit 314.
Then, as a production plan, the value obtained by subtracting the cost of raw materials and utility costs from the cost of petroleum products is used as an objective function, and petroleum products are efficiently manufactured based on the equipment characteristic data of each equipment, with the objective function having the maximum value. In other words, the optimized operating condition, which is the operating condition of each device that maximizes the profit, is calculated.

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。
As the calculation method in the plant model calculation means 315C, heat calculation in the manufacture of petroleum products that are processed in a plurality of apparatuses and return a product in each apparatus to the apparatus in the previous process becomes a relatively complicated system. For example, Sequential Quadratic Programming (SQP), which can be calculated in a very fast time, is used.
The manufacturing status and production plan, which are the calculated results, are appropriately output to and stored in the plant system storage unit 314 and also output to the production plan calculation device 320 via the plant system interface unit 311.

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。
On the other hand, the production plan calculation device 320 of the operation control device 300 uses the plant system control device 310 to compare the production plan for maximizing profits and the actual operation state of the plant system production device 200 to make the plant system production device 200 efficient. It is a device that controls the operation well.
For example, as shown in FIG. 8, the production plan calculation device 320 includes a production plan interface unit 321, a production plan operation unit 322, a production plan display unit 323, a production plan storage unit 324, and a production plan calculation unit 325. , Etc.

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。
The production plan interface unit 321 is provided in each apparatus such as the atmospheric distillation apparatus 211 and the ethylene apparatus 222 constituting the refining apparatus 210 and the petrochemical apparatus 220 of the plant manufacturing apparatus 200 via the network 301, and the temperature and flow rate. An operation unit 262 that operates a heater, a solenoid valve, a pressure valve, and the like for adjusting the pressure is connected so that a predetermined signal can be output.
Then, when a processing signal to be transmitted to the operating unit 262 is input from the production plan calculation unit 325, the production plan interface unit 321 performs output interface processing that is set in advance for the input processing signal. It is executed and outputted as a control signal to the operating unit 262 via the network 301, and the heater, electromagnetic valve, pressure valve, etc. operate in accordance with the operating conditions set by the plant system computing means 315, that is, the plant system manufacturing apparatus 200 is operated. Operate in the set operating condition.
In addition, the production plan interface unit 321 is connected to the plant system control device 310 via the network 301 and transmits / receives various signals to / from each other.

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。
The production plan operation unit 322 has various operation buttons and operation knobs (not shown) that can be input by an operator, like the plant system operation unit 312. Then, the production plan operation means 322 has various setting items such as the setting of the operation contents of the entire production plan calculation device 320, the setting input of data stored in the production plan storage means 324, or the setting input of the operation state of the operating unit 262. When an input operation is performed, an operation signal corresponding to the setting item is appropriately output to the production plan calculation unit 325 and is set and input by the production plan calculation unit 325.
Note that this production plan operation means 322 can be applied to any configuration capable of setting and inputting various setting items such as a touch panel and voice input.

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。
The production plan display means 323 is controlled by the connected production plan calculation means 325 and displays the image data signal output from the production plan calculation means 325 on the screen in the same manner as the plant system display means 313.
Various configurations can also be applied to the production plan display means 323.

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。
The production plan storage unit 324 is controlled by the connected production plan calculation unit 325, and stores various data so that the production plan calculation unit 325 can appropriately read. The production plan storage means 324 also stores various programs developed on an OS (Operating System) that controls the operation of the entire production plan calculation device 320. Further, the production plan storage unit 324 can temporarily store signals processed by the production plan calculation unit 325 during calculation, that is, also functions as a memory.
Note that any configuration can be applied to the production plan storage unit 324 in the same manner as the plant system storage unit 314.

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。
The production plan calculation means 325 includes, for example, a CPU, and is an input / output port to which the production plan interface unit 321 is connected, which are various input / output ports (not shown), an input port to which the production plan operation means 322 is connected, and a production plan display means. A display control port to which H.323 is connected, a storage port to which the production plan storage means 324 is connected, and the like.
The production plan calculation unit 325 includes, as various programs, a raw material property acquisition unit 325A, a petroleum product property acquisition unit 325B, an operation condition acquisition unit 325C, a production plan acquisition unit 325D, a manufacturing status acquisition unit 325E, and an operation. A state comparison unit 325F, a production plan execution unit 325G as an operation control unit, and the like are provided.

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。
The raw material property acquisition unit 325 </ b> A acquires raw material data related to a raw material that is input by an input operation by the production plan operation unit 322 and is data related to an operation condition. This raw material data is, for example, crude oil data relating to crude oil and naphtha data relating to naphtha which is an imported naphtha. Specifically, the names of crude oil and naphtha, their prices, the mixing ratio of the types of crude oil and naphtha flowing into the crude oil tank 251 and naphtha tank 257, the charge amount in the crude oil tank 251 and naphtha tank 257, and the like.
Then, the raw material property acquisition unit 325A inputs the raw material data set and input based on the operation signal corresponding to the input operation from the production plan operation unit 322 to the plant system control device 310 via the production plan interface unit 321. Output. That is, the raw material data is set by the plant system control device 310, and the production plan under the optimum operating condition that maximizes the profit in the plant model is calculated.

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。
The petroleum product property acquisition unit 325B acquires the petroleum product data related to the petroleum product that is input by the input operation by the production plan operation unit 322 and is data related to the operating conditions. This petroleum product data is, for example, the distillation point and composition of the petroleum product that is the property of the petroleum product to be produced.
Then, the petroleum product property acquisition unit 325B receives the petroleum product data set and input based on the operation signal corresponding to the input operation from the production plan operation unit 322 via the production plan interface unit 321, and the plant system control device. To 310.

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。
The operating condition acquisition unit 325C acquires set condition data that is input by the input operation by the production plan operation unit 322 and is data related to the operating condition. As this setting condition data, it is the data regarding the operating conditions for manufacture, such as the flow volume of each apparatus which comprises the plant type manufacturing apparatus 200, and temperature.
Then, the operating condition acquisition unit 325C inputs the setting condition data acquired by setting based on the operation signal corresponding to the input operation of the production plan operation unit 322 to the plant system control device 310 via the production plan interface unit 321. Output.

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。
The production plan acquisition unit 325D acquires the production plan data related to the production plan received from the plant system control device 310 by the production plan interface unit 321. That is, based on the raw material data, petroleum product data, and setting condition data, the plant model calculation means 315C of the plant system control device 310 obtains the calculation result regarding the production plan configured with the optimized operation condition that maximizes the profit in the plant model. To do.
The acquired production plan data is appropriately output to the production plan storage means 324 and stored.

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。
The manufacturing status acquisition unit 325E acquires manufacturing status data related to the manufacturing status in the plant system manufacturing apparatus 200 received from the plant system control apparatus 310 by the production plan interface unit 321. That is, the actual data, which is the manufacturing status calculated corresponding to the plant model by the plant model calculation means 315C of the plant system control device 310, is acquired as manufacturing status data.
The acquired manufacturing status data is appropriately output to the production plan storage means 324 and stored.

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。
The operation state comparison means 325F compares the production plan with the actual result to determine whether or not petroleum products are manufactured according to the production plan in the plant manufacturing apparatus 200. That is, the operating state comparison unit 325F compares the production plan data acquired by the production plan acquisition unit 325D with the manufacturing status data acquired by the manufacturing status acquisition unit 325E, and calculates the magnitude of the error.
The calculation of this error is based on the difference between the operating state detected by the sensor that is the instrument of each device constituting the plant manufacturing apparatus 200 and the optimized operation condition in the plant model, taking into account the standard deviation of the error of each instrument. Calculate. That is, it is calculated by the following formula 1.

(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
(Formula 1)
Error = Σ (measured value of the instrument's instrument-optimized operating conditions of the plant model) / B
B: Standard deviation of instrument error

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。
Then, the operation state comparison means 325F is set in the production plan so that the magnitude of the error is 1000 or less due to the reason that the accuracy of the plant model is solved within a range of accuracy that is not problematic for the actual operation data. A process for adjusting parameters for the flow rate, reaction, distillation, heat transfer, etc. of each device, which is the optimized operating condition, that is, changing the set value of the optimized operating condition.
If the error exceeds 1000, there is a problem that the plant model cannot express the actual operation.
Then, the changed set value of the optimized operation state of the production plan is appropriately output to the production plan storage unit 324 and stored, that is, updated.

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。
The production plan execution means 325G performs operation control for operating the plant manufacturing apparatus 200 based on the production plan data received from the plant system control apparatus 310. The production plan data for operation control is production plan data appropriately updated to a state in which the error is minimized by the operation state comparison unit 325F.
And as operation control, a control signal is output to the operation part 262 of the plant type manufacturing apparatus 200 via the production plan interface part 321, and the operation part 262 is operated based on the control signal to produce the plant type manufacturing apparatus 200. Operate under the optimized operating conditions of the plan.

〔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。
[Operation of petroleum product manufacturing plant]
Next, the operation of manufacturing a petroleum product will be described as an operation of the above-described petroleum product manufacturing plant. FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the operation control apparatus during the petroleum product manufacturing operation.

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。
First, the operation control device 300 enters the operation condition setting input standby state of the plant manufacturing apparatus 200 by the production plan calculation device 320 by supplying electric power (step S101).
That is, the production plan calculation device 320 uses the production plan calculation means 325 to operate the operation condition data regarding the operation conditions, that is, the properties of the petroleum product to be manufactured, the properties of the raw material for manufacturing the petroleum product, and the operation conditions of the plant system manufacturing device 200. A display screen for prompting the setting input is displayed on the production plan display means.
Then, based on the operation signal according to the input operation of the production plan operation means 322 by the operator, the production plan calculation means 325 sets the raw material data in the raw material property acquisition means 325A, and in the petroleum product property acquisition means 325B. Petroleum product data is set, and setting condition data is set by the operating condition acquisition means 325C.
Thereafter, the production plan calculation means 325 has the input raw material data, petroleum product data, and setting condition data, and the plant system controller 310 calculates the production plan based on the plant model for producing the petroleum product with the maximum profit. A request signal for requesting execution is generated. Then, the production plan calculation means 325 outputs the generated request signal to the plant system control device 310 via the network 301 by the production plan interface unit 321.

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。
When the plant system control device 310 receives the request signal transmitted from the production plan calculation device 320 in step S101 by the plant system interface unit 311, the plant system calculation unit 315 is included in the request signal by the plant model calculation unit 315C. Based on raw material data, petroleum product data, and set condition data, which are operating condition data to be operated, the optimized operating conditions in each device in the plant model are calculated, and production plan data is generated (step S102).
That is, the plant model calculation means 315C is based on the plant model in which the components from the raw material to the petroleum product are thermodynamically connected to the gas-liquid equilibrium with 51 pure components and 39 pseudo components, and the petroleum product in the plant model is determined from the operating condition data. Calculating optimized operating conditions for each device that maximizes profit. Then, the plant system calculation means 315 outputs the production plan data generated by the calculation to the production plan calculation device 320 via the network 301 by the plant system interface unit 311.

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。
When the production plan calculation device 320 receives the production plan data transmitted from the plant system control device 310 in step S102 by the production plan interface unit 321 and acquires it by the production plan acquisition unit 325D of the production plan calculation unit 325, the production plan calculation is performed. The means 325 controls the production plan execution means 325G to operate each device of the plant manufacturing apparatus 200 under the optimized operation conditions of the production plan based on the production plan data (step S103).
That is, the production plan execution means 325G sends a control signal for operating each device of the plant system manufacturing apparatus 200 under the optimized operation condition to each operation unit 262 of the plant system manufacturing apparatus 200 via the network 301 by the production plan interface unit 321. The operation unit 262 is operated under the optimized operation conditions, and the plant system manufacturing apparatus 200 is made to manufacture petroleum products according to the production plan.

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。
When the petroleum product is manufactured by the plant system manufacturing apparatus 200 in step S103, the plant system control apparatus 310 causes the plant system operation unit 315 of the plant system calculation unit 315 to operate the plant system via the plant system interface unit 311. The detection signal output from each sensor of the manufacturing apparatus 200 is acquired and recognized as the operation state of the plant manufacturing apparatus 200. The recognition of the driving state, that is, the detection signal is acquired and recognized every predetermined time, for example, every 5 minutes.
Furthermore, the plant system computing means 315 computes the manufacturing status using the plant model based on the operating state recognized by the operating state recognizing means 315A by the plant model computing means 315C, and generates result data (step S104). .
Then, the plant system calculation means 315 outputs real product data relating to the manufacturing status to the production plan calculation device 320 via the plant system interface unit 311 via the network 301.

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)。
When the production plan calculation device 320 receives the actual data transmitted from the plant system control device 310 in step S104 by the production plan interface unit 321 and acquires it as the manufacturing status data by the manufacturing status acquisition unit 325E of the production plan calculation unit 325, The operating state comparison unit 325F compares the actual data of the manufacturing status data with the production plan corresponding to the time of the operating status of the actual data (step S105).
Then, the operation state comparison unit 325F calculates the magnitude of the error between the production plan and the actual data based on the above-described equation 1, and determines whether or not the error exceeds a predetermined threshold (step S106).

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。
In step S106, if it is determined that the magnitude of the error calculated by the operating state comparison unit 325F does not exceed a predetermined threshold value, the production plan execution unit 325G performs the petroleum product manufacturing based on the currently implemented production plan. It is determined whether or not to end (step S107). That is, for example, an input operation of a manual stop request for requesting the operator to end production in the plant system operation unit 312 of the plant system control device 310 or the production plan operation unit 322 of the production plan calculation device 320, or a manufacturing process based on the production plan. It is determined whether or not the production is finished.
If it is determined in step S107 that the production is finished, the production of the petroleum product and its control are finished.
On the other hand, if it is determined in step S107 that the production is not finished, the process returns to step S103 and the production of the petroleum product based on the previous production plan is continued.

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。
On the other hand, when it is determined in step S106 that the magnitude of the error calculated by the operation state comparison unit 325F exceeds a predetermined threshold value, the operation state comparison unit 325F determines the plant system manufacturing apparatus 200 that is the optimized operation condition of the production plan. Parameters for flow rate, reaction, distillation, heat transfer, etc. in each apparatus are adjusted to a state where the error becomes a minimum value, that is, the optimization operation condition is changed (step S108), and the process returns to step S103.
That is, operation control for operating the plant manufacturing apparatus 200 is performed based on the production plan updated under the optimized operation condition changed in step S108.

〔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。
[Operational effects of petroleum product manufacturing plant]
As described above, according to the above-described embodiment, the plant system control device 310 uses the crude oil database 314A and the naphtha database 314B based on the raw material data of the operating condition data set and input by the worker in the production plan calculation device 320. The properties of crude oil and the properties of naphtha fractions are recognized by the chemical composition of 51 pure components and the fractional composition of 39 pseudo components classified based on the crude oil distillation calculation. The properties and quantities of petroleum products manufactured through various processing steps in each apparatus of the plant system manufacturing apparatus 200 as a raw material are recognized by the chemical composition of 51 pure components. Then, based on a plant model in which crude oil and naphtha fractions and petroleum products are connected in a gas-liquid equilibrium state with a chemical composition of 51 pure components and a fraction composition of 39 pseudo components, in each apparatus of the plant production apparatus 200 Optimized operating conditions in the processing process are calculated, and control is performed to operate the plant manufacturing apparatus 200 under the optimized operating conditions.
Therefore, by recognizing the properties of crude oil and naphtha fraction with the chemical composition of 51 pure components and the fraction composition of 39 pseudo components, the same component management from crude oil and naphtha fraction to petroleum products can be achieved. And a plant model of thermodynamic vapor-liquid equilibrium by fraction composition can be easily constructed. In other words, even intermediates produced by refining crude oil and manufacturing petroleum products can be linked in a thermodynamic vapor-liquid equilibrium with the chemical composition of 51 pure components and the fractional composition of 39 pseudo components. Based on the heat calculation by the model, it is possible to easily set the operating conditions in each process in the purification process and the manufacturing process.
Therefore, without changing the conventional refining plant that distills various fractions from crude oil by distillation and the conventional manufacturing plant that produces petroleum products from naphtha distillate, the refining plant and manufacturing process are not changed. It is only necessary to connect the plant to the intermediates generated in each process so that the intermediates can be appropriately flowed and flowable as appropriate, and the operating conditions for producing petroleum products using crude oil and naphtha fractions with different handling and processing as raw materials. Calculation is easily obtained. This makes it easy to control the production of petroleum products using crude oil and naphtha fractions as raw materials, and manufactures petroleum products using crude oil and naphtha fractions in combination to improve production efficiency and reduce environmental impact. Can be easily done.

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。
The chemical composition for component management is a hydrocarbon which is a 51 pure component classified by the naphtha fraction obtained by distillation of crude oil and the boiling point chemical composition corresponding to the lighter light fraction from this naphtha fraction. The fraction composition is an unspecified composition group that corresponds to a heavy fraction fractionated as a heavier fraction than a naphtha fraction obtained by distillation of crude oil, and is classified into a plurality of categories within a predetermined distillation temperature range.
For this reason, intermediates generated in each processing step of crude oil refining treatment and petroleum product manufacturing treatment are also linked by connecting them as a thermodynamic vapor-liquid equilibrium plant model with chemical composition and fraction composition. Even without managing the composition and production amount of the product, the operating conditions in each processing step from the production of crude oil to crude oil can be set and can be calculated easily.
And as a chemical composition, it is produced and managed as a chemical composition of hydrocarbons corresponding to a naphtha fraction and a light fraction that are fractionated by refinement of crude oil and used as a raw material for the production of petroleum products, It corresponds to the heavy fraction that is fractionated by petroleum refining treatment and mixed with unspecified composition as the fraction composition, and is manufactured and managed as an unspecified composition group that is classified and classified by the predetermined distillation temperature range. Therefore, production management can be performed with a sufficient chemical composition for producing petroleum products. That is, it is possible to easily control the production of a target petroleum product with a target amount with high accuracy.

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。
Furthermore, the chemical composition is 51 hydrocarbons having 1 to 11 carbon atoms, and the fraction composition corresponds to heavy fractions that are fractionated as heavier fractions than naphtha fractions by distillation of crude oil. It is an unspecified composition group classified by 39 distillation temperature ranges.
For this reason, even when the chemical composition for production management is 51 and the fractional composition is 39, it is easy to control the production of the target petroleum product with the desired amount with high accuracy, and the computation for the limited management is possible. Rapid calculation and simplification of the configuration of the operation control device 300 can be easily obtained without complicating the heat calculation in the plant model depending on the items.

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。
The plant model calculation means 315C calculates the optimized operating conditions in each device corresponding to each processing step that maximizes the profit when producing petroleum products. In other words, operating conditions that maximize profits are set as operating conditions for each process.
For this reason, it is possible to efficiently produce petroleum products, and easily calculate the operating conditions at each processing step where profits are maximized based on thermal calculation using a plant model. Easy to control.

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。
Based on the properties of the crude oil, naphtha fraction and petroleum product, the cost of the petroleum product and the cost of the raw material are calculated based on the data stored in the plant storage means 314 such as the crude oil database 314A, the naphtha database 314B, and the petroleum product data. Calculate the utility cost required to operate the processing process of the manufacturing equipment, and the objective function of the profit obtained by subtracting the cost of raw materials and utility cost from the cost of petroleum products is the maximum profit. Optimized operating conditions for each processing step are calculated.
For this reason, it is possible to easily calculate the optimized operating conditions in each processing step for manufacturing that maximizes the profit, and to easily perform control for manufacturing.

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。
Further, in each apparatus of the plant model corresponding to the production plan calculated based on the plant model by the plant system control device 310 from the operating condition data set and input by the operator in the production plan calculation device 320, that is, the plant system manufacturing device 200 The optimized operation condition is compared with the actual production of the plant system manufacturing apparatus 200 whose operation is controlled by the production plan calculation apparatus 320 under the optimized operation condition of the production plan, that is, the operation state detected by the sensor 261 of the plant system manufacturing apparatus 200. In order to minimize this error, the parameters of the flow rate, reaction, distillation, heat transfer, etc. of each device of the plant manufacturing apparatus 200 are adjusted, that is, the set values of the optimized operating conditions are changed. .
For this reason, the optimized operation condition of the production plan set based on the plant model is corrected in accordance with the actual result of the production status in the plant system manufacturing apparatus 200, and is appropriate for producing the petroleum product. Control is easily obtained. In particular, since the set optimized operation condition and the operation state based on the detection signal from the sensor 261 are compared, the calculation of the comparison can be easily performed, and the optimum manufacturing control can be easily obtained.
In addition, the measured value of the instrument as the operation state detected by the sensor 261 in comparison with the actual result is calculated by taking into account the standard deviation of the instrument error, that is, by calculating the error between the production plan and the actual result using Equation 1. Therefore, it is possible to make an appropriate comparison with actual results by a relatively easy calculation. Therefore, it is possible to calculate every predetermined time.

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。   Further, the calculation of the actual result comparison is performed every predetermined time, for example, every 5 minutes, and the optimized operation condition is appropriately corrected each time. For this reason, appropriate production control can be successively monitored, and production of more appropriate petroleum products can be obtained.

〔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。
[Modification of Embodiment]
Although the present invention has been described with reference to a preferred embodiment, it is not limited to the above-described embodiment, and includes the following modifications as long as the object of the present invention can be achieved. It is a waste.

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。   For example, as described above, in addition to crude oil and imported naphtha, LPG, light naphtha, heavy naphtha, full-range naphtha, and the like may be used as raw materials. Good.

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。
And although it was set as the structure using each raw material stored in the tank, you may utilize the raw material stored with a tanker directly from a tanker. Moreover, you may utilize the raw material stored elsewhere using the pipeline.
Furthermore, as a configuration in which crude oil and naphtha are mixed and stored in the tank, the mixing ratio is also set and input as the raw material properties. However, for example, crude oil and naphtha are collected from a plurality of tanks that store only the same properties such as for each production area. It is good also as a structure using each.

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。   Moreover, although the structure of the plant system control apparatus 310 and the production plan calculation apparatus 320 was demonstrated, it is set as the structure which put together the operation control apparatus 300 as one computer etc., for example, the calculation of the results comparison in the production plan calculation apparatus 320 is carried out. The plant system control device 310 and the production plan calculation device 320 may be further divided into a plurality of configurations, such as a plurality of configurations of a computer to be implemented and a computer that controls the operation of the plant manufacturing apparatus 200. .

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。   And, petroleum products are not limited to ethylene, propylene, olefins, polyethylene, polypropylene, etc. For example, only production control up to ethylene using ethylene as a petroleum product, or production control until other petrochemical products are manufactured It is good also to do.

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。
Furthermore, in the production of petroleum products, the plant system manufacturing apparatus 200 has been described based on the production plan with the maximum profit. For example, the optimum operation conditions based on the characteristics of each apparatus in the plant system manufacturing apparatus 200 are optimized. Operation control may be performed as a condition.
In addition, the optimized operating condition that maximizes profit is not limited to the case where the above-described objective function is used, and any method may be used to calculate the state that maximizes profit.

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。
Then, the production plan has been reviewed and explained as appropriate so as to minimize the error in comparison with the actual results. However, the present invention is not limited to this method. For example, the optimization operation is not performed by any method such as not considering the instrument error of the plant system manufacturing apparatus 200. You may review the conditions.
Further, this error need not be reviewed.
For example, the frequency of review may be set as appropriate, such as reviewing only once every predetermined time such as 5 minutes, or every other day as the predetermined time.

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。   In addition, the present invention is not limited to the specific structures and procedures in the above-described embodiments, and modifications, improvements, design changes, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention. It is.

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。It is a block diagram which shows schematic structure of the petroleum product manufacturing plant in one embodiment of this invention. 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。It is a block diagram which shows schematic structure of the plant type manufacturing apparatus of the petroleum product manufacturing plant in the said embodiment. 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。It is a block diagram which shows schematic structure of the plant system control apparatus of the operation control apparatus in the said embodiment. 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。It is explanatory drawing which shows the classification | category by the fraction in the crude oil in the said embodiment. 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。It is a graph which shows the relationship between the distillation curve and fraction in the crude oil in the said embodiment. 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。It is a graph which shows the relationship between the pseudo component in the crude oil in the said embodiment, and a distillation curve. 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。It is explanatory drawing which shows the display screen of the plant model represented by the screen display in the said embodiment. 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。It is a block diagram which shows schematic structure of the production plan calculating apparatus of the operation control apparatus in the said embodiment. 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。It is a flowchart which shows operation | movement of the operation control apparatus at the time of the manufacture operation | movement of the petroleum product in the said embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Petroleum product manufacturing plant as a petroleum product manufacturing apparatus 200 ... Plant system manufacturing apparatus as a manufacturing apparatus 300 ... Operation control apparatus as a petroleum product manufacturing control apparatus 315A ... Operating state recognition means 315B ... Crude oil property recognition means , Operating condition recognizing means 315C functioning as naphtha property recognizing means and petroleum product property recognizing means 315C ... plant model calculating means 325F as production plan calculating means 325F ... operating state comparing means

Claims (14)

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。
A petroleum product production control device for controlling an operating state in a production device for producing petroleum products through various processing steps using crude oil and naphtha fraction as raw materials,
Crude oil property recognition means for recognizing the properties of the crude oil by a chemical composition and a fraction composition classified based on the distillation calculation of the crude oil;
Naphtha property recognition means for recognizing the property of the naphtha fraction by the chemical composition and the fraction composition;
Petroleum product property recognition means for recognizing the property and quantity of the petroleum product by the chemical composition;
Production plan calculation means for calculating operating conditions in the processing step based on a plant model in which the crude oil and the naphtha fraction and the petroleum product are connected in a gas-liquid equilibrium state by the chemical composition and the fraction composition. ,
Operation control means for operating the manufacturing apparatus under the operating conditions calculated by the production plan calculation means;
A petroleum product production control device characterized by comprising:
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。
The petroleum product production control device according to claim 1,
Driving state recognition means for recognizing the driving state of the manufacturing apparatus;
The operation control means recognizes an error between the operating condition for operating the manufacturing apparatus and the operating state of the manufacturing apparatus, and corrects the operating condition for operating the manufacturing apparatus by the operation control means in a state where the error is minimized. And a petroleum product production control device comprising: an operating state comparison means.
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。
A petroleum product production control device for controlling an operating state in a production device for producing petroleum products through various processing steps using crude oil and naphtha fraction as raw materials,
Crude oil property recognition means for recognizing the properties of the crude oil by a chemical composition and a fraction composition classified based on the distillation calculation of the crude oil;
Naphtha property recognition means for recognizing the property of the naphtha fraction by the chemical composition and the fraction composition;
Petroleum product property recognition means for recognizing the property and quantity of the petroleum product by the chemical composition;
Based on a plant model in which the crude oil, the naphtha fraction and the petroleum product are connected in a gas-liquid equilibrium state by the chemical composition and the fraction composition, a production plan for producing the petroleum product by the production apparatus is calculated. Production plan calculation means;
Operation control means for operating the manufacturing apparatus according to the production plan calculated by the production plan calculation means;
A petroleum product production control device characterized by comprising:
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。
The petroleum product production control device according to claim 3,
A record recognition means for recognizing a record of the petroleum product being manufactured in operation of the manufacturing apparatus under the control of the operation control means based on the production plan in the manufacturing apparatus;
An oil product manufacturing control apparatus comprising: an operation state comparison unit that calculates an error between the production plan and the actual result and corrects the production plan so that the error is minimized.
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。
The petroleum product production control apparatus according to claim 2 or 4,
The petroleum product production control device, wherein the operation state comparison means performs a process of calculating and correcting the error every predetermined time.
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。
A petroleum product production control device according to any one of claims 1 to 5,
The chemical composition is a hydrocarbon classified according to a naphtha fraction obtained by distillation of the crude oil and a boiling chemical composition corresponding to a lighter fraction lighter than the naphtha fraction,
The fraction composition is an unspecified composition group that corresponds to a heavy fraction that is fractionated as a heavier fraction than a naphtha fraction by distillation of the crude oil, and is classified into a plurality of categories within a predetermined distillation temperature range. Petroleum product production control device.
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。
A petroleum product production control device according to any one of claims 1 to 6,
The chemical composition is 51 hydrocarbons having 1 to 11 carbon atoms,
The fraction composition is an unspecified composition group classified into 39 distillation temperature ranges corresponding to a heavy fraction fractionated as a heavier fraction than a naphtha fraction by distillation of the crude oil. Petroleum product production control equipment.
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。
A petroleum product production control device according to any one of claims 1 to 7,
The said production plan calculating means calculates the optimized operation conditions in the said process process in which the profit at the time of manufacturing the said petroleum product becomes the maximum. The petroleum product manufacturing control apparatus characterized by the above-mentioned.
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。
The petroleum product production control device according to claim 7,
The production plan calculating means is used for the cost of the petroleum product, the cost of the raw material, and the operation of the processing process of the manufacturing apparatus based on the property of the crude oil, the property of the naphtha fraction and the property of the petroleum product. By calculating the service cost and subtracting the cost of the raw material and the service cost in the processing step from the cost of the petroleum product, the objective operating function of the profit is the optimized operating condition where the target function is the maximum value. Petroleum product production control device characterized by computing.
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。
A petroleum product manufacturing apparatus for manufacturing petroleum products through various processing steps using crude oil and naphtha fractions as raw materials,
A production apparatus for producing the petroleum product by processing the crude oil and the naphtha fraction;
The petroleum product production control device according to any one of claims 1 to 9, wherein the operation state of the production device is controlled,
A petroleum product manufacturing apparatus characterized by comprising:
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。
A petroleum product production control method for controlling an operation state in a production apparatus for producing a petroleum product through various processing steps using crude oil and a naphtha fraction as a raw material by a calculation means,
The computing means is
A crude oil property recognition step for recognizing the properties of the crude oil by a chemical composition and a fraction composition classified based on a distillation calculation of the crude oil;
A naphtha property recognition step for recognizing the property of the naphtha with the chemical composition and the fraction composition;
A petroleum product property recognition step for recognizing the property and quantity of the petroleum product by the chemical composition;
Based on a plant model in which the crude oil and the naphtha fraction and the petroleum product are connected in a gas-liquid equilibrium state with the chemical composition and the fraction composition, a production plan computation step for computing operating conditions in the treatment step; ,
An operation control step of operating the manufacturing apparatus under the operating conditions calculated in the production plan calculation step. A petroleum product manufacturing control method, comprising:
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。
A petroleum product production control method for controlling an operation state in a production apparatus for producing a petroleum product through various processing steps using crude oil and a naphtha fraction as a raw material by a calculation means,
The computing means is
A crude oil property recognition step for recognizing the properties of the crude oil by a chemical composition and a fraction composition classified based on a distillation calculation of the crude oil;
A naphtha property recognition step for recognizing the property of the naphtha with the chemical composition and the fraction composition;
A petroleum product property recognition step for recognizing the property and quantity of the petroleum product by the chemical composition;
Production for calculating a production plan for producing the petroleum product by the production apparatus based on a plant model in which the crude oil, the naphtha fraction and the petroleum product are connected in a gas-liquid equilibrium state by the chemical composition and the fraction composition. A planned calculation process;
An operation control step of operating the manufacturing apparatus according to the production plan calculated in the production plan calculation step. A petroleum product manufacturing control method, comprising:
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。
10. A petroleum product production control program that causes a computing means to function as the petroleum product production control device according to claim 1.
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。
A recording medium recording a petroleum product manufacturing control program, wherein the petroleum product manufacturing control program according to claim 13 is recorded in a readable manner on a calculation means.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010089956A (en) * 2008-10-10 2010-04-22 Idemitsu Kosan Co Ltd Receiving and shipping management device, receiving and shipping management method, receiving and shipping management program, and recording medium recording the program
US20220300894A1 (en) * 2021-03-16 2022-09-22 Exxonmobil Research And Engineering Company Methods and systems for optimizing a lubricants value chain

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