JP3254038B2

JP3254038B2 - 石油製品の製造方法及びその製造装置

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Publication number: JP3254038B2
Application number: JP10931093A
Authority: JP
Inventors: 和文石田; 哲茂小林; 正文坂本; 和廣鈴木; 一則友森
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1993-05-11
Filing date: 1993-05-11
Publication date: 2002-02-04
Anticipated expiration: 2017-02-04
Also published as: JPH06322378A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、石油製品の製造方法及
びその製造装置に関する。

【０００２】

【背景技術】通常、石油製品、例えばガソリンの製造工
程には、原油を蒸留して基材留分を得る工程、接触分
解、接触改質等により基材留分を精製してガソリン基材
を得る工程、複数種のガソリン基材をブレンドしてガソ
リンを得る工程、等が含まれる。各製造工程では、性状
確認を行って、所望の性状が得られるように製造条件を
調整している。

【０００３】例えば、精製工程では、連続的に精製しな
がら、得られたガソリン基材を抜き取りによって性状確
認し、その結果に基づいて温度、圧力等の条件を調整し
ている。基材タンク内のガソリン基材については、基材
タンク内に所定量のガソリン基材が溜まった後、この基
材タンクをラインから切り離して性状を確認している。
そして、この性状に基づいて、ブレンド工程での各ガソ
リン基材のブレンド比を決定している。このブレンド比
は、ブレンド工程中、一定に保持されている。また、最
終の製品タンク内の製品についても、製品タンク内に所
定量の製品が溜まった後、この製品タンクをラインから
切り離して性状確認している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、精製
工程において、得られたガソリン基材を抜き取りによっ
て性状確認していたため、手間がかかっていた。また、
基材タンク内のガソリン基材や製品タンク内の製品の性
状確認は、各タンク内にガソリン基材又は製品が溜まっ
た後、タンクをラインから切り離して行っていたため、
この性状確認に使用しているタンクの他に、連続的に供
給されているガソリン基材及び製品の受け入れに使用す
るタンクがそれぞれ少なくとも１基必要であった。

【０００５】更に、ガソリン基材の性状は、製造中に変
動してブレンド比を決定した時の性状とは異なってくる
ことがあるにも拘らず、各ガソリン基材のブレンド比
は、ブレンド工程中、一定であるため、得られる製品の
性状が異なっていることもあった。そこで、本発明は、
製造中の性状制御の効率化が実現でき、結果として必要
タンク数を少なくできる石油製品の製造方法及びその製
造装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明に係る石
油製品の製造方法は、原油を蒸留して基材留分を得る工
程と、前記基材留分を精製して各種基材を得る工程と、
前記基材を種別に基材タンクに貯蔵する工程と、前記複
数種の基材をブレンドして石油製品を得る工程と、得ら
れた製品を製品タンクに貯蔵する工程とを連続的に行う
と共に、前記基材留分の精製工程では、精製後の基材の
性状を測定して精製条件を調整し、前記基材の貯蔵工程
では、前記精製後の基材の性状測定結果と基材タンク内
に貯蔵された基材量とに基づいて各基材タンク内の基材
性状を測定し、前記ブレンド工程では、各基材タンク内
の基材の性状測定に基づいてブレンド初期のブレンド比
率を設定すると共に、ブレンド後の製品の性状測定に基
づいてブレンド中のブレンド比率を調整し、前記製品の
貯蔵工程では、得られた製品の性状を測定して品質検査
することを特徴とする。

【０００７】前記基材留分とは、ＬＰＧ、ナフサ、灯
油、軽油、重油等である。前記原油の蒸留条件は、常
圧、減圧又は加圧を目的に応じて選ぶ。前記基材留分の
精製工程には、ナフサ水素化脱硫工程、接触改質工程、
改質ガソリン蒸留工程、接触分解工程等が含まれる。前
記基材又は製品の性状とは、オクタン価、蒸気圧、蒸留
性状（例えば、初留点、10％、30％、50％、70％、90
％、終点）、密度等である。前記性状の測定には、必要
なデータを直接測定する場合及び他のデータより計算に
より間接的に測定（推定）する場合を含む。例えば、配
管上、空間上等の理由で制約があって、データを直接測
定する性状測定器の設置ができない場合には、精製装置
の運転データ（温度、圧力、流量等）を測定し、これら
のデータを用いて推定する。

【０００８】推定による場合、下記のような推定式を用
いて推定値Ａを得る。Ａ＝ａ１＊ｘ１＋ａ２＊ｘ２＋ａ３＊ｘ３＋………ａ０ここで、ａ１，ａ２…は定数であり、ｘ１，ｘ２…は運
転変数（温度、圧力、流量等）である。前記ブレンド初
期のブレンド比率は、各基材タンク内の基材の性状値に
基づいて計算する。前記ブレンド中のブレンド比率は、
ブレンド後の製品の性状値を各基材の流量にフィードバ
ックさせて調整する。

【０００９】また、本発明に係る石油製品の製造装置
は、原油の蒸留装置と、蒸留された基材留分の精製装置
と、精製された各基材を貯蔵する基材タンクと、前記基
材のブレンド装置と、ブレンドされた製品を貯蔵する製
品タンクとを連続的に設け、精製された基材の性状を測
定する基材性状測定器と、この基材性状測定器の測定結
果に基づいて前記精製装置を制御する精製制御手段を設
け、前記基材タンク内の基材の量を測定する基材量測定
器と、この基材量測定器の測定結果と前記基材性状測定
器の測定結果とに基づいて基材タンク内の基材性状を測
定する基材性状測定手段を設け、前記基材タンクからブ
レンド装置に供給される基材の流量を調節する流量調節
器と、前記ブレンド装置から製品タンクに供給される製
品の性状を測定する製品性状測定器と、前記製品性状測
定器の測定結果に基づいて前記流量調節器を制御するブ
レンド制御手段を設け、前記製品タンク内の製品を検査
する製品検査手段を設け、前記精製制御手段、基材性状
測定手段、ブレンド制御手段及び製品検査手段はコンピ
ュータネットワークを構成していることを特徴とする。

【００１０】前記基材留分の精製装置とは、ナフサ水素
化脱硫装置、接触改質装置、改質ガソリン蒸留装置、接
触分解装置等である。前記性状測定器とは、例えば温度
センサー、圧力センサー、流量計、密度計、オクタン価
測定器、蒸気圧計、蒸留計等である。前記基材量測定器
とは、流量計、液面計等である。前記流量調節器は、開
閉弁等を備えるものである。前記精製制御手段及びブレ
ンド制御手段は、例えばコンピュータを備えた分散形制
御システム（ＤＣＳ）であり、前記基材性状測定手段及
び製品検査手段と共にコンピュータネットワークを構成
する。

【００１１】

【実施例】図１を参照して本発明の一実施例に係る石油
製品、例えばガソリンの製造装置の構成を説明する。こ
の製造装置11は、プラント系装置12と制御系装置13より
なる。前記プラント系装置12は、原油の常圧蒸留装置14
と減圧蒸留装置15、蒸留された基材留分の精製装置16、
精製された各基材を貯蔵する複数の基材タンク17、前記
基材のブレンド装置18及び得られた製品を貯蔵する製品
タンク19を有する。図２に、前記精製装置16が接触分解
装置の場合の具体的構成を示す。この接触分解装置は、
再生塔22、反応塔23、蒸留塔24、冷却装置25、蒸留塔塔
頂受槽26、ストリッパー27、脱ブタン塔28を備えて構成
される。

【００１２】前記制御系装置13は、精製装置16に併設さ
れた基材の性状測定器29と精製制御手段31、基材タンク
17に併設された基材量測定器32と基材性状測定手段33、
各基材タンク17とブレンド装置18間の管路に設置された
流量調節器34、前記ブレンド装置18と製品タンク19間の
管路に設置された製品の性状測定器35、この製品の性状
測定器35と前記流量調節器34間に設置され、両者34,35
を接続するブレンド制御手段36、前記製品タンク19に併
設された製品の性状測定器37と製品検査手段38を有す
る。そして、これらの精製制御手段31及びブレンド制御
手段36は、分散形制御システム（ＤＣＳ）であり、基材
性状測定手段33及び製品検査手段38と共にコンピュータ
ネットワークを構成する。

【００１３】図２に示すように、前記精製装置16が接触
分解装置の場合、基材の性状測定器29として、密度計4
1、温度計42A 〜42D 、圧力計43A,43B 及び流量計44が
適当な管路又は反応塔23等に設けられている。前記基材
タンク17に併設された基材の測定器32は、流量計、液面
計等である。前記流量調節器34は、開閉弁を有するもの
である。前記製品の性状測定器35は、オクタン価測定
器、蒸気圧計、蒸留計である。

【００１４】次に、この製造装置11を使用した石油製
品、例えばガソリンの製造方法を説明する。常圧蒸留装
置14及び減圧蒸留装置15では、原油を蒸留してLPG 、ナ
フサ、軽油等の基材留分を得る。精製装置16では、前記
基材留分を精製して改質ガソリン、接触分解ガソリン、
ライトナフサ等の各種ガソリン基材を得る。接触分解装
置の場合、図２に示すように、反応塔23、蒸留塔24等を
経て分解されたガソリン基材を得る。ここで、装置の各
所に設置された性状測定器29より、密度、温度、圧力、
流量等のデータが精製制御手段31に送られ、ここで下記
のように、例えば接触分解ガソリン(FG)のオクタン価、
蒸留性状、蒸気圧等の間接的測定（推定）がなされる。

【００１５】 FG オクタン価＝a1*(密度計41の密度) ＋a2*(温度計42
A の温度) ＋a3*(温度計42B の温度) ＋α（定数） FG 終点(EP)＝b1*(温度計42B の温度) ＋b2*(流量計44
の流量) ＋b3*(圧力計43A の圧力) ＋β（定数） FG 90％＝ｃ1*( 温度計42B の温度) ＋c2*(流量計44の
流量) ＋c3*( 圧力計43A の圧力) ＋γ（定数） FG 50％＝d1*(温度計42B の温度) ＋d2*(流量計44の流
量) ＋d3*(圧力計43A の圧力) ＋d4*(圧力計43B の圧
力) ＋d5*(温度計42D の温度) ＋δ（定数） FG 蒸気圧(RVP) ＝e1*(圧力計43B の圧力) ＋e2*(温度
計42D の温度) ＋ε（定数）

【００１６】他の性状は、上記計算結果を利用して下記
にように求められる。 FG 初留点(IBP) ＝f1*(FG RVP)＋ζ（定数） FG 10％＝g1*(FG RVP)＋η（定数） FG 30％＝h1*(FG RVP)＋h2*(FG 50％) ＋θ（定数） FG 70％＝i1*(FG 50％) ＋i2*(FG 90％) ＋ι（定
数） FG 密度＝j1*(FG RVP)＋j2*(FG 50％＋FG 90％＋FG
EP)^1/3＋κ（定数）

【００１７】そして、このような性状測定値と所定管理
値との比較により、温度、圧力等が所定管理値となるよ
うに、この精製制御手段31により温度、圧力等が自動調
整される。基材タンク17では、前記ガソリン基材の性状
値、精製装置16から基材タンク17への流量、予め求めら
れた基材タンク17内の基材の性状値及び基材タンク17内
の在庫量についてのデータが性状測定手段33に送られ、
ここでこれらのデータの混合計算によってガソリン基材
の性状値が間接的に測定される。この性状測定は、定期
的（例えば20分毎）に行われる。

【００１８】ブレンド装置18では、先ず、ブレンド初期
のガソリン基材のブレンド比率を、上記のようにして得
られた各基材タンク17内のガソリン基材の性状値に基づ
いて設定する。即ち、初期ブレンド比率の計算は、各基
材タンク17内のガソリン基材の性状値を非線形計画法に
基づくブレンド比率設定ソフトウェア（ブレンドシミュ
レータ）に入力して行う。上記初期ブレンド比率でブレ
ンドを開始し、ブレンド中（ブレンド初期後）の製品性
状は前記性状測定器35で測定される。得られたオクタン
価、蒸気圧、蒸留性状（初留点、10％、30％、50％、70
％、90％、終点）についてのデータは、ブレンド制御手
段36に送られ、ここでガソリン基材の現在の性状値が求
められる。そして、製品の現在の性状値と性状目標値と
の偏差が、他の制約条件を満足し、かつ目的関数を最大
化又は最小化しながら限りなく零に近づくように、即ち
ミニマムコストが達成されるように、このブレンド制御
手段36により各ガソリン基材の流量が流量調節器34で自
動調整される。

【００１９】製品タンク19では、製品の性状測定器37か
らのデータが品質検査手段38に送られ、ここで製品の性
状値が計算によって求められ、この性状値により品質検
査がなされる。なお、特定性状の測定器がない場合に
は、その性状は、基材タンク内のガソリン基材の性状の
混合計算により求められる。計算では求められない性状
（色、におい等）については、測定器に併設されている
サンプリング装置から得られた油により評価する。

【００２０】上記実施例によれば、精製装置16では、各
所に設置された性状測定器29からのデータが精製制御手
段31に送られ、ここでガソリン基材のオクタン価、蒸留
性状、蒸気圧等の計算がなされ、得られた性状測定値と
所定管理値との比較により、温度、圧力等が所定目標値
となるように温度、圧力等が精製制御手段31により自動
調整されるため、製造中の性状制御の効率化が達成でき
る。また、基材タンク17には、基材流量測定器32が設け
られ、性状測定手段33で得られたデータ等に基づいてブ
レンド初期のガソリン基材のブレンド比率が計算される
ようになっているため、正確な初期ブレンド比率の決定
が可能になる。

【００２１】更に、製品性状測定器35により得られたデ
ータをブレンド制御手段36に入力し、その結果を各ガソ
リン基材の流量調節器34にフィードバックさせてブレン
ド比率を自動調整しているため、各ガソリン基材の性状
が製造中に変動しても、製品の性状値は一定の目標値に
保持することができる。しかも、蒸留性状値は、従来の
ような１点のみではなく、上記の通り多数の点について
測定しているため、正確なブレンド比率が得られるよう
になる。従って、従来のように、各ガソリン基材のブレ
ンド比がブレンド工程中、一定であるため、製造中にガ
ソリン基材の性状変動により、得られる製品の性状が異
なっているという虞れはなくなる。

【００２２】このように、本発明においては、性状の測
定と制御の自動化に基づく製造プロセスの連続化が達成
できるため、従来の性状確認のため、ラインに組み込ま
れたタンクの他に性状確認時におけるガソリン基材及び
製品の受け入れ用タンクがそれぞれ少なくとも１基必要
であった場合と比べて、製造装置全体としては、例えば
３〜７割のかなりのタンク数の削減が可能になる。これ
により、設備費が少なくなると共に、使用スペースの効
率化も実現できる。なお、上記実施例は石油製品がガソ
リンの場合を例に説明したが、本発明は他の石油製品、
例えば軽油、重油等についても同様に適用できる。

【００２３】

【発明の効果】本発明に係る石油製品の製造方法及びそ
の製造装置によれば、製造中の性状制御の効率化が実現
でき、結果として必要タンク数を少なくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る石油製品の製造装置の
構成図である。

【図２】精製装置が接触分解装置の場合の構成図であ
る。

【符号の説明】

11 石油製品の製造装置 14 常圧蒸留装置 16 精製装置 17 基材タンク 18 ブレンド装置 19 製品タンク 29,32,35,37 測定器 31 精製制御手段 33 基材性状測定手段 34 流量調節器 36 ブレンド制御手段 38 製品検査手段

フロントページの続き (72)発明者鈴木和廣千葉県市原市姉崎海岸２番地１出光興産株式会社内 (72)発明者友森一則千葉県市原市姉崎海岸２番地１出光興産株式会社内 (56)参考文献特開昭63−317592（ＪＰ，Ａ) 特開平４−361302（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−230214（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−187025（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C10G 45/72 C10G 35/04 - 35/24 G05D 21/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】原油を蒸留して基材留分を得る工程と、前
記基材留分を精製して各種基材を得る工程と、前記基材
を種別に基材タンクに貯蔵する工程と、前記複数種の基
材をブレンドして石油製品を得る工程と、得られた製品
を製品タンクに貯蔵する工程とを連続的に行うと共に、前記基材留分の精製工程では、精製後の基材の性状を測
定して精製条件を調整し、前記基材の貯蔵工程では、前記精製後の基材の性状測定
結果と基材タンク内に貯蔵された基材量とに基づいて各
基材タンク内の基材性状を測定し、前記ブレンド工程では、各基材タンク内の基材の性状測
定に基づいてブレンド初期のブレンド比率を設定すると
共に、ブレンド後の製品の性状測定に基づいてブレンド
中のブレンド比率を調整し、前記製品の貯蔵工程では、得られた製品の性状を測定し
て品質検査することを特徴とする石油製品の製造方法。
【請求項２】原油の蒸留装置と、蒸留された基材留分の
精製装置と、精製された各基材を貯蔵する基材タンク
と、前記基材のブレンド装置と、ブレンドされた製品を
貯蔵する製品タンクとを連続的に設け、精製された基材の性状を測定する基材性状測定器と、こ
の基材性状測定器の測定結果に基づいて前記精製装置を
制御する精製制御手段を設け、前記基材タンク内の基材の量を測定する基材量測定器
と、この基材量測定器の測定結果と前記基材性状測定器
の測定結果とに基づいて基材タンク内の基材性状を測定
する基材性状測定手段を設け、前記基材タンクからブレンド装置に供給される基材の流
量を調節する流量調節器と、前記ブレンド装置から製品
タンクに供給される製品の性状を測定する製品性状測定
器と、前記製品性状測定器の測定結果に基づいて前記流
量調節器を制御するブレンド制御手段を設け、前記製品タンク内の製品を検査する製品検査手段を設
け、前記精製制御手段、基材性状測定手段、ブレンド制御手
段及び製品検査手段はコンピュータネットワークを構成
していることを特徴とする石油製品の製造装置。