JP4488607B2 - コンビナートにおける用役共有管理システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の企業体で構成されるコンビナート、たとえば、石油化学コンビナートにおいて、窒素および／または酸素を共有化するようにしたコンビナートにおける用役共有管理システムに関する。
【０００２】
【背景技術】
単一の機械装置、設備が集合し、相互に有機的に結合したコンビナートにおいて、原油を蒸留精製して得られる留分、たとえば、ナフサ留分はクラッキングによりエチレン、プロピレンなどの石油化学製品の原料になる。
従来のコンビナートにおいては、これをパイプラインで結合し、他社に移送することで、物流コストを低減させることが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のコンビナートでは、原料のパイプラインによる移送や、生産された半製品の移送などについては、合理化されているものの、その他の用役、具体的には、窒素や酸素については、共有化されていず、それぞれの企業体で独自に調達することが必要であった。
かかる場合には、各企業体が独自に、ある程度の在庫を抱える必要があり、また、余裕をもってこれら用役を確保しなければならないから、余剰の用役を常時抱える必要があった。
また、これら用役の製造設備を各企業体が独自に備えても、自ら使用する用役の製造のためにのみ稼働していたので、設備の有効利用が図られていなかった。
【０００４】
本発明の目的は、このような従来の課題を解消し、窒素および／または酸素を共有化、一括管理することにより、在庫量の低減および設備の有効利用を実現し、コスト低減を図るコンビナートにおける用役共有管理システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のコンビナートにおける用役共有管理システムは、複数の企業体で構成されるコンビナートにおける用役共有管理システムにおいて、前記企業体間に形成された情報ネットワークと、この情報ネットワークを介して接続された複数の端末およびサーバと、前記各企業体へ窒素および／または酸素を供給する供給装置とを備え、前記端末は、各企業体が使用している窒素および／または酸素の使用量および今後の使用予定量を入力する入力手段と、この入力手段によって入力された使用量および使用予定量を前記サーバへ送信する手段とを有し、前記サーバは、窒素および／または酸素の使用量記憶手段と、窒素および／または酸素の使用予定量記憶手段と、前記端末から入力された窒素および／または酸素の使用量および使用予定量を前記使用量記憶手段および使用予定量記憶手段にそれぞれ記憶させる手段と、これら使用量記憶手段および使用予定量記憶手段に記憶された情報を報知する報知手段とを有し、前記供給装置と各企業体との間には、供給装置に接続された基幹パイプラインと、この基幹パイプラインから分岐され各企業体に達する分岐パイプラインとを有し、前記各分岐パイプラインは、圧力計および供給バルブを有し、前記サーバは、前記各圧力計からの信号を基に、前記各供給バルブの開度を制御することを特徴とする。
【０００６】
この用役共有管理システムによれば、各端末から各企業体が使用している窒素および／または酸素の使用量および今後の使用予定量を入力すると、それらの情報は、サーバへ送られる。サーバでは、端末から入力された使用量および使用予定量を使用量記憶手段および使用予定量記憶手段にそれぞれ記憶させるとともに、これら使用量記憶手段および使用予定量記憶手段に記憶された情報を報知、具体的には、供給装置を有する企業体などへ報知する。
これにより、各企業体の窒素および／または酸素の使用量および使用予定量から、コンビナート全体の窒素および／または酸素の必要量を求め、その必要量を供給装置から供給できるように管理する。このようにして、窒素および／または酸素を共有化、一括管理することにより、各企業体が独自にこれら用役を調達する必要もないから在庫量を減らすことができ、しかも、供給装置なども有効利用でき、コンビナート全体としてコスト低減を実現できる。
また、サーバは、分岐パイプラインに設けられた圧力計からの信号を基に、各分岐パイプラインの供給バルブの開度を制御するようにしたから、供給装置の圧送圧力を低く設定することができる。ちなみに、従来のシステムでは、供給装置の圧送圧力を最大の圧力を要求する企業体にあわせて設定していたが、この発明のシステムによれば、それ以外の企業体への供給バルブの開度を絞ることにより（それ以外の企業体の圧送圧力が現在の圧力より低くて足りる場合を条件として）、低い圧送圧力で最大の圧力を要求する企業体への供給も実現できる。
また、サーバは、圧力計からの信号を基に、各企業体への必要最低圧力を考慮して、各分岐パイプラインの供給バルブの開度を制御することにより、供給装置の圧送圧力を必要最低限まで引き下げることができるから、省エネ効果も期待できる。
【０００７】
ここで、窒素は、化学的に不活性であり、酸化防止剤、爆発防止剤、食品などの貯蔵に利用され、さらに、液体窒素は、冷媒として食品の急速冷凍、貯蔵、低温粉砕などに利用される。
また、酸素は、酸水素炎、酸素アセチレン炎として金属の溶接、排水処理などに利用できる。
これら窒素や酸素の製造は、空気を液化し、液体空気を分留して製造される。
【０００８】
また、情報ネットワークとは、コンビナート内の異なる企業体間の情報を相互に交信する通信手段をいう。通信手段としては、光ファイバ、アナログ信号やデジタル信号を用いた有線回路、公衆回線、または、アナログ信号やデジタル信号を用いた無線回路、さらに、インターネット、モデムおよび電話回線を用いてもよい。特に、通信速度の観点から光ファイバが好ましい。また、システムとしては、サーバークライアントシステムなどが好適に使用できる。
【０００９】
また、各企業体が使用している窒素および／または酸素の使用量および今後の使用予定量を入力する入力手段としては、端末に備えられているキー入力手段でもよいが、窒素および／または酸素を各企業体へ搬送する配管に取り付けられた流量計や圧力計などを利用するのが好ましい。これらを利用すれば、自動的に上記情報を入力することができる。
【００１１】
本発明のコンビナートにおける用役共有管理システムにおいて、前記サーバは、窒素および／または酸素の使用により生じる費用を計算する計算手段を有することが好ましい。
この用役共有管理システムによれば、窒素および／または酸素の使用により生じる費用が自動的に計算されるから、請求業務の負担を軽減できる。
ここで、窒素および／または酸素の使用により生じる費用とは、窒素および／または酸素を使用する際の使用料であって、窒素および／または酸素を製造する企業体に対して支払われる額をいう。支払いの際に他の用役などを含めて、互いに使用しあう場合は、費用を相殺して計算することもできる。その場合には、実際の現金の授受が減り、手続きを簡略化できる。また、費用情報について銀行に直接連絡する手段を有していて、銀行口座にて自動振り込みとすることでさらに手続きを簡略化できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本実施形態を示している。本実施形態は、窒素の用役共有管理システムを有するコンビナートの例である。このコンビナートは、所定地域内に集合的に配置された複数の企業体Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと、サーバ２０と、これらを接続する情報ネットワークＮＷと、前記各企業体Ａ〜Ｄへ窒素を供給する供給装置３０とを備えている。情報ネットワークＮＷとは、コンビナート内において異なる企業体Ａ〜Ｄ間で情報を相互に交信する通信手段をいう。また、供給装置３０は、窒素の製造、供給を行える装置で、ここでは、企業体Ａが所有し、窒素の製造、供給を企業体Ａが管理している。
【００１５】
供給装置３０と各企業体Ａ〜Ｄとの間には、図２に示すように、供給装置３０にコンプレッサ３１を介して接続された基幹パイプライン３２と、この基幹パイプライン３２から分岐され各企業体Ａ〜Ｄに達する分岐パイプライン３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄとが配管されている。つまり、供給装置３０によって製造された窒素が、基幹パイプライン３２および分岐パイプライン３３Ａ〜３３Ｄを通じて、各企業体Ａ〜Ｄへ供給されるようになっている。
各分岐パイプライン３３Ａ〜３３Ｄには、供給バルブ３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄ、流量計３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ，３５Ｄおよび圧力計３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄがそれぞれ挿入されている。流量計３５Ａ〜３５Ｄは各企業体Ａ〜Ｄで使用する窒素の使用量を、圧力計３６Ａ〜３６Ｄは各企業体Ａ〜Ｄで使用する窒素の使用圧力をそれぞれ検出している。
【００１６】
企業体Ａ〜Ｄには、それぞれプラント（図示省略）が設置されているとともに、前記情報ネットワークＮＷを通じて他の企業体Ａ〜Ｄや、サーバ２０と情報交換を行う端末１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄがそれぞれ設置されている。
各端末１０Ａ〜１０Ｄは、表示手段１１、入力手段１２、記憶手段１３およびＣＰＵなどからなる制御手段１４を備える。制御手段１４は、各流量計３５Ａ〜３５Ｄおよび圧力計３６Ａ〜３６Ｄによって検出された値（各企業体Ａ〜Ｄの窒素の使用量および使用圧力）や入力手段１２から入力される情報（各企業体の今後の窒素の使用予定量および使用予定圧力など）をサーバ２０へ送信し、かつ、サーバ２０から受信した内容を表示手段１１に表示させる。つまり、送信手段および表示制御手段を有する。
【００１７】
サーバ２０は、前記各企業体Ａ〜Ｄに設置された端末１０Ａ〜１０Ｄと情報交換を行って、窒素を一括管理するためのもので、図３に示すように、表示手段２１と、入力手段２２と、記憶装置２３と、情報ネットワークＮＷに入出力制御部２５を介して接続されたＣＰＵなどからなる制御手段２４と、この制御手段２４に接続され前記各分岐パイプライン３３Ａ〜３３Ｄの供給バルブ３４Ａ〜３４Ｄの開度を制御するバルブ制御部２６とを備える。なお、このサーバ２０の設置場所は、企業体Ａ、あるいは、他の企業体Ｂ〜Ｄのいずれでもよく、さらに、これとは別の任意な場所でもよい。
【００１８】
記憶装置２３は、サーバ２０を制御するプログラムを記憶した記録媒体としてのプログラム記憶部２３Ａと、各企業体Ａ〜Ｄの窒素の使用量および使用圧力を記憶する使用量記憶手段２３Ｂと、各企業体Ａ〜Ｄの今後の窒素の使用予定量および使用予定圧力を記憶する使用予定量記憶手段２３Ｃと、窒素の値段などの営業情報を記憶した営業情報記憶手段２３Ｄとを備える。
使用量記憶手段２３Ｂには、図４に示すように、各企業体Ａ〜Ｄ毎に、その企業体の窒素の使用量および使用圧力の実績データが記憶されている。
使用予定量記憶手段２３Ｃには、図５に示すように、各企業体Ａ〜Ｄ毎に、その企業体が今後に使用予定の窒素の使用予定量および使用予定圧力が記憶されるようになっている。
【００１９】
制御手段２４は、前記端末１０Ａ〜１０Ｄから入力された窒素の使用量および使用圧力と、使用予定量および使用予定圧力とを前記使用量記憶手段２３Ｂおよび使用予定量記憶手段２３Ｃにそれぞれ記憶させる手段（書込手段）と、これら使用量記憶手段２３Ｂおよび使用予定量記憶手段２３Ｃに記憶された情報を報知する報知手段と、前記営業情報記憶手段２３Ｄに記憶された営業情報を各端末１０Ａ〜１０Ｄに公開する公開手段と、前記使用量記憶手段２３Ｂおよび使用予定量記憶手段２３Ｃにそれぞれ記憶された情報に基づいて、窒素の最適確保量を計算する計算手段（最適確保量計算手段）と、窒素の使用により生じる費用を計算する計算手段（費用計算手段）とを備える。
【００２０】
このような構成において、各端末１０Ａ〜１０Ｄから各企業体Ａ〜Ｄが使用している窒素の使用量および使用圧力と、各企業体Ａ〜Ｄの今後の窒素の使用予定量および使用予定圧力とを入力する。この際、使用量および使用圧力については、流量計３５Ａ〜３５Ｄおよび圧力計３６Ａ〜３６Ｄからリアルタイムで自動的に入力される。使用予定量および使用予定圧力については、入力手段１２から人が定期的（たとえば、１週間おき、あるいは、１ヶ月おき）に入力する。すると、それらの情報は、各端末１０Ａ〜１０Ｄおよび情報ネットワークＮＷを介してサーバ２０へ送られる。
【００２１】
サーバ２０では、受信した各企業体Ａ〜Ｄの窒素の使用量および使用圧力を使用量記憶手段２３Ｂおよび使用予定量記憶手段２３Ｃにそれぞれ記憶させる。
また、これら使用量記憶手段２３Ｂおよび使用予定量記憶手段２３Ｃに記憶された情報を、各端末１０Ａ〜１０Ｄからの要求に応じて、送信する。これにより、各端末１０Ａ〜１０Ｄにおいて、各企業体Ａ〜Ｄの窒素の使用量および使用圧力と、今後の窒素の使用予定量および使用予定圧力から、コンビナート全体の窒素の必要量を求めることができる。
【００２２】
この際、サーバ２０において、あるいは、各端末１０Ａ〜１０Ｄにおいて、コンビナート全体の窒素の最適確保量の計算を指令すると、サーバ２０は、使用量記憶手段２３Ｂおよび使用予定量記憶手段２３Ｃにそれぞれ記憶された各企業体Ａ〜Ｄの窒素の使用量および使用圧力と、今後の窒素の使用予定量および使用予定圧力とに基づいて、窒素の最適確保量を計算する。つまり、コンビナート全体として、最低コストで最大の効果を生むように、窒素および／または酸素の製造量を計算する
従って、供給装置３０を所有する企業体Ａでは、求められた窒素の最適確保量を確保できるように、窒素の生産計画を立てて、その計画に従って供給装置３０を稼働させる。供給装置３０の稼働によって生産された窒素は、基幹パイプライン３２および分岐パイプライン３３Ａ〜３３Ｄを通じて各企業体Ａ〜Ｄへ供給される。
【００２３】
この際、サーバ２０は、窒素の使用により生じる費用を計算し、窒素を使用した企業体に対して請求を行う。請求にあたって、互いに使用しあう場合は、費用を相殺して計算する。
【００２４】
従って、本実施形態によれば、次の効果が期待できる。
（１）各端末１０Ａ〜１０Ｄにおいて、自らの企業体Ａ〜Ｄが使用している窒素の使用量および今後の窒素の使用予定量を入力するとともに、各企業体Ａ〜Ｄが使用している窒素の使用量および今後の窒素の使用予定量を確認できるようにしたので、窒素の供給装置３０を所有する企業体Ａでは、コンビナート全体として必要な窒素の使用量を把握でき、それによって、窒素の生産計画を立てることができる。つまり、コンビナート全体の窒素の使用量、使用予定量を一括管理するようにしたので、各企業体Ａ〜Ｄが独自にこれら用役を調達する必要もないから在庫量を減らすことができ、しかも、供給装置なども有効利用でき、コンビナート全体としてコスト低減を実現できる。
【００２５】
（２）サーバ２０は、使用量記憶手段２３Ｂおよび使用予定量記憶手段２３Ｃにそれぞれ記憶された情報に基づいて、窒素の最適確保量を計算する計算手段を有しているから、各企業体Ａ〜Ｄの窒素の使用量、使用予定量に基づいて、窒素の最適確保量を自動的に計算でき、これらの最適確保量を簡易にかつ迅速に求めることができる。
もし、窒素の供給量が需要量を下回った場合でも、各企業体Ａ〜Ｄのプラントの操業情報を情報ネットワークＮＷを介して判別することにより、いずれのプラントのどれだけの量の窒素を提供するのが、コンビナート全体として最適かを判断することもできる。
【００２６】
（３）サーバ２０は、窒素の使用により生じる費用を計算する計算手段を有しているから、窒素の使用により生じる費用を自動的に計算でき、請求業務の負担を軽減できる。
この支払いの際に他の用役などを含めて、互いに使用しあう場合は、費用を相殺して計算することもできる。その場合には、実際の現金の授受が減り、手続きを簡略化できる。また、費用情報について銀行に直接連絡する手段を有していて、銀行口座にて自動振り込みとすることでさらに手続きを簡略化できる。
【００２７】
（４）サーバ２０は、分岐パイプライン３３Ａ〜３３Ｄに設けられた圧力計３６Ａ〜３６Ｄからの信号を基に、各分岐パイプライン３３Ａ〜３３Ｄの供給バルブ３４Ａ〜３４Ｄの開度を制御するようにしたから、供給装置３０の圧送圧力を低く設定することができる。
つまり、従来のシステムでは、供給装置の圧送圧力を最大の圧力を要求する企業体にあわせて設定していたが、本実施形態のシステムによれば、それ以外の企業体への供給バルブ３４Ａ〜３４Ｄの開度を絞ることにより、圧送圧力を変えることなく、最大の圧力を要求する企業体への昇圧も可能である。
【００２８】
（５）サーバ２０は、営業情報記憶手段２３Ｄに記憶された営業情報（たとえば、窒素の値段など）を各端末１０Ａ〜１０Ｄに公開するようにしたので、各需用者（各企業体Ａ〜Ｄ）はこれらの情報を基に生産計画を立てることもできる。そして、その生産計画を各端末１０Ａ〜１０Ｄから入力すれば、供給側（企業体Ａ）において、これを確認しながら窒素の生産計画を立案できる。
【００２９】
なお、前記実施形態では、各企業体Ａ〜Ｄの端末１０Ａ〜１０Ｄにおいて、各企業体Ａ〜Ｄが使用する窒素の使用量および使用圧力と、今後に使用予定の窒素の使用予定量および使用予定圧力をそれぞれ入力して、サーバ２０において、これらを一括管理するようにしたが、窒素に限らず、他の用役、たとえば、酸素にも適用できる。
【００３０】
また、各企業体Ａ〜Ｄの端末１０Ａ〜１０Ｄにおいて、各企業体Ａ〜Ｄが使用する窒素、酸素の使用量および使用圧力と、今後に使用予定の窒素、酸素の使用予定量および使用予定圧力をそれぞれ入力して、サーバ２０において、これら（窒素および酸素）を一括管理するようにしてもよい。つまり、各企業体Ａ〜Ｄが使用する窒素と酸素とを一括管理するようにすれば、より好ましい。
【００３１】
また、前記実施形態では、企業体Ａが供給装置３０を所有し、窒素の製造、供給を企業体Ａが管理しているものとしたが、他の企業体Ｂ〜Ｄが供給装置を所有していてもよく、あるいは、企業体Ａ〜Ｄ以外の企業体が供給装置を所有、管理していてもよい。
【００３２】
また、窒素、酸素の製造設備が複数ある場合には、各企業体Ａ〜Ｄが使用する窒素と酸素の使用量および使用圧力と、使用予定量および使用予定圧力とをリアルタイムで監視することによって、各需用者（各企業体）の必要最低量、圧力おを考慮し、窒素、酸素のコンプレッサの圧力を必要最低限まで引き下げることにより、省エネ効果を発揮できる。この場合、通常、複数のコンプレッサで送気するが、いずれの装置をどれくらいの負荷で運転するかを制御することもでき、さらに、上記情報から最適運転を自動で計算させ、自動制御することも可能である。
【００３３】
【発明の効果】
本発明のコンビナートにおける用役共有管理システムによれば、窒素および／または酸素を共有化、一括管理することにより、在庫量の低減および設備の有効利用を実現し、コスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかるコンビナートにおける用役共有管理システムを示す図。
【図２】同上実施形態における供給装置と各企業体との間を結ぶ配管を示す図。
【図３】同上実施形態におけるサーバの構成を示すブロック図。
【図４】同上実施形態における使用量記憶手段の内容を示す図。
【図５】同上実施形態における使用予定量記憶手段の内容を示す図。
【符号の説明】
１０Ａ〜１０Ｄ 端末
１２ 入力手段
１４ 制御手段（送信手段）
２０ サーバ
２３Ａ プログラム記憶部（記録媒体）
２３Ｂ 使用量記憶手段
２３Ｃ 使用予定量記憶手段
２４ 制御手段（書込手段、報知手段、公開手段、最適確保量計算手段、費用計算手段）
３０ 供給装置
３１ コンプレッサ
３２ 基幹パイプライン
３３Ａ〜３３Ｄ 分岐パイプライン
３４Ａ〜３４Ｄ 供給バルブ
３５Ａ〜３５Ｄ 流量計（入力手段）
３６Ａ〜３６Ｄ 圧力計（入力手段）
Ａ〜Ｄ 企業体
ＮＷ 情報ネットワーク

Claims (2)

1. 複数の企業体で構成されるコンビナートにおける用役共有管理システムにおいて、
   前記企業体間に形成された情報ネットワークと、この情報ネットワークを介して接続された複数の端末およびサーバと、前記各企業体へ窒素および／または酸素を供給する供給装置とを備え、
   前記端末は、各企業体が使用している窒素および／または酸素の使用量および今後の使用予定量を入力する入力手段と、この入力手段によって入力された使用量および使用予定量を前記サーバへ送信する手段とを有し、
   前記サーバは、窒素および／または酸素の使用量記憶手段と、窒素および／または酸素の使用予定量記憶手段と、前記端末から入力された窒素および／または酸素の使用量および使用予定量を前記使用量記憶手段および使用予定量記憶手段にそれぞれ記憶させる手段と、これら使用量記憶手段および使用予定量記憶手段に記憶された情報を報知する報知手段とを有し、
   前記供給装置と各企業体との間には、供給装置に接続された基幹パイプラインと、この基幹パイプラインから分岐され各企業体に達する分岐パイプラインとを有し、
   前記各分岐パイプラインは、圧力計および供給バルブを有し、
   前記サーバは、前記各圧力計からの信号を基に、前記各供給バルブの開度を制御することを特徴とするコンビナートにおける用役共有管理システム。
2. 請求項１に記載のコンビナートにおける用役共有管理システムにおいて、
   前記サーバは、窒素および／または酸素の使用により生じる費用を計算する計算手段を有することを特徴とするコンビナートにおける用役共有管理システム。

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