JP7716211B2 - 情報処理方法、反応温度算出装置、反応温度算出プログラム、及びコンピュータの非一時的可読記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、情報処理方法、反応温度算出装置、反応温度算出プログラム、及びコンピュータの非一時的可読記録媒体に関する。

原油を常圧蒸留して得られる常圧蒸留残渣油には、高濃度の硫黄が含有している。常圧蒸留残渣油を水素化処理することにより硫黄含有量を下げる方式は、直接脱硫として知られている。一方、常圧蒸留残渣油を減圧蒸留して、減圧蒸留軽油と減圧蒸留残渣油とに分け、減圧蒸留軽油を水素化処理することにより硫黄含有量を下げ、水素化処理された減圧蒸留軽油と減圧蒸留残渣とを混合する方式は、間接脱硫として知られている。

減圧蒸留軽油の水素化処理においては、副生成物としてコークが生成し、コークが水素化処理触媒に堆積することにより、水素化処理触媒の活性は経時的に低下する。したがって、生成油中の硫黄含有量を一定レベル以下に保つため、水素化処理触媒の活性低下に対して、反応温度を上げて運転を行わなければならない。

この反応温度の設定において、反応温度が高すぎると、触媒の活性低下が進行するため、所定の運転時間（日数）を達成できなくなり生産性が低下する。一方、反応温度が低すぎると、触媒の活性低下が緩和されるため所定の運転時間までに余力が発生し、余力を活用できないと生産性が低下する。したがって、所定の反応条件（温度、処理量）を精度よく推定するための方法が望まれている。

原油精製分野において、最適な反応温度を精度よく推定するための方法については種々の検討が行われている。例えば、特許文献１には、常圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理において、原料油として、性状の異なる常圧蒸留軽油を含む原料油に切り替える場合に、切り替え前の常圧蒸留軽油の性状に関する情報及び運転条件と、切り替え後の常圧蒸留軽油の性状に関する情報及び反応温度以外の運転条件から、切り替え後に必要となる反応温度を推定する方法が開示されている。

特開平１０－６０４５５号公報

特許文献１に記載の反応温度を推定する方法は、原料油の性状に着目した方法であり、水素化処理触媒の活性低下という観点では検討が行われていない。したがって、水素化処理触媒の活性低下を考慮した上で、最適な反応温度を推定する方法が望まれている。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応に関して、所定の反応条件を達成するために必要な反応温度を推定することができる情報処理方法、及び前記反応温度を推定することができる反応温度算出装置、コンピュータを、前記反応温度算出装置として機能させるための反応温度算出プログラム、及び前記プログラムを記憶したコンピュータの非一時的可読記録媒体を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は、以下の態様を有する。
［１］ 常圧蒸留残渣油を減圧蒸留して得られる減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応に関して、反応を開始してから所定時間経過した際の原料油に関する情報、生成油に関する情報、及び運転条件に関する情報を取得する情報取得ステップと、取得した前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件に関する情報に基づき、劣化関数により、触媒の劣化度を算出する劣化度算出ステップと、前記触媒の劣化度に基づき、前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件を満たすために必要な反応温度を算出する反応温度算出ステップと、を含む、情報処理方法。
［２］ 前記劣化関数は、コークの堆積による触媒の劣化に関するコーク劣化関数であり、触媒の易失活活性種の劣化に関する易失活活性種劣化関数と、触媒の難失活活性種の劣化に関する難失活活性種劣化関数から構成される、［１］に記載の情報処理方法。
［３］ 前記原料油に関する情報は、原料油中の硫黄濃度に関する情報を含み、前記生成油に関する情報は、生成油中の硫黄濃度に関する情報を含む、［１］又は［２］に記載の情報処理方法。
［４］ 前記運転条件に関する情報は、水素分圧に関する情報、触媒充填量に関する情報、及び原料油の供給量に関する情報を含む、［１］～［３］のいずれか一項に記載の情報処理方法。
［５］ 常圧蒸留残渣油を減圧蒸留して得られる減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応に関して、反応を開始してから所定時間経過した際の原料油に関する情報、生成油に関する情報、及び運転条件に関する情報を取得する取得部と、前記取得部で取得した前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件に関する情報に基づき、劣化関数により、触媒の劣化度を算出し、算出した前記触媒の劣化度に基づき、前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件を満たすために必要な反応温度を算出する演算部と、を含む、反応温度算出装置。
［６］ 前記劣化関数は、コークの堆積による触媒の劣化に関するコーク劣化関数であり、触媒の易失活活性種の劣化に関する易失活活性種劣化関数と、触媒の難失活活性種の劣化に関する難失活活性種劣化関数から構成される、［５］に記載の反応温度算出装置。
［７］ 前記原料油に関する情報は、原料油中の硫黄濃度に関する情報を含み、前記生成油に関する情報は、生成油中の硫黄濃度に関する情報を含む、［５］又は［６］に記載の反応温度算出装置。
［８］ 前記運転条件に関する情報は、水素分圧に関する情報、触媒充填量に関する情報、及び原料油の供給量に関する情報を含む、［５］～［７］のいずれか一項に記載の反応温度算出装置。
［９］ コンピュータを、［５］～［８］のいずれか一項に記載の反応温度算出装置として機能させるための反応温度算出プログラム。
［１０］ ［９］に記載のプログラムを記憶したコンピュータの非一時的可読記録媒体。

本発明によれば、減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応に関して、所定の反応条件を達成するために必要な反応温度を推定することができる情報処理方法、及び前記反応温度を推定することができる反応温度算出装置、コンピュータを、前記反応温度算出装置として機能させるための反応温度算出プログラム、及び前記プログラムを記憶したコンピュータの非一時的可読記録媒体を提供することができる。

一実施形態に係る情報処理方法のフローチャートである。 一実施形態に係る情報処理方法のフローチャートである。 一実施形態に係る情報処理方法のフローチャートである。 一実施形態に係る反応温度算出装置の構成ブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、以下の記載は本発明の実施態様の一例であり、本発明はこれらの内容に限定されず、その要旨の範囲内で変形して実施することができる。

≪情報処理方法≫
本実施形態の情報処理方法は、常圧蒸留残渣油を減圧蒸留して得られる減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応に関して、反応を開始してから所定時間経過した際の原料油に関する情報、生成油に関する情報、及び運転条件に関する情報を取得する情報取得ステップ（図１のＳ１）と、取得した前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件に関する情報に基づき、劣化関数により、触媒の劣化度を算出する劣化度算出ステップ（図１のＳ２）と、前記触媒の劣化度に基づき、前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件を満たすために必要な反応温度を算出する反応温度算出ステップ（図１のＳ３）と、を含む。以下、各ステップについて説明を行う。なお、以下に示す各ステップは、例えば、本実施形態の反応温度算出装置１によって実行される。例えば、Ｓ１は取得部１１によって実行され、Ｓ２及びＳ３は計算機本体１２における演算部１３によって実行される。

≪情報取得ステップ≫
本実施形態の情報取得ステップは、反応を開始してから所定時間経過した際の原料油に関する情報、生成油に関する情報、及び運転条件に関する情報を取得するステップである。反応を開始してから所定時間経過した際とは、例えば反応を開始してから任意のｔ日経過時である。ｔは整数でも小数でもよく、例えばｔが０．５の場合、反応を開始してから１２時間経過時を意味する。また、ｔ日経過時は、本実施形態の情報処理方法を実施する時からみて過去でも、現在でも、未来でもよい。例えば、本実施形態の情報処理方法を実施する時が、反応を開始してから２日経過時であり、ｔが４の場合、２日後（未来）における反応温度を推定することとなる。

（原料油に関する情報）
原料油に関する情報としては、原料油の組成に関する情報が例として挙げられる。原料油の組成に関する情報としては、原料油中の硫黄濃度に関する情報が例として挙げられる。

原料油中の硫黄濃度に関する情報は、本分野で公知の硫黄濃度の測定方法により得ることができ、例えば、紫外蛍光法、波長分散蛍光Ｘ線法等により求めることができる。また、原料油中の硫黄濃度は、原料油を変更することにより制御することができる。原料油中の硫黄濃度に関する情報は設定値であることが好ましい。すなわち、使用を予定している原料油の硫黄濃度を使用することができる。

（生成油に関する情報）
生成油に関する情報としては、生成油の組成に関する情報が例として挙げられる。生成油の組成に関する情報としては、生成油中の硫黄濃度に関する情報が例として挙げられる。

生成油中の硫黄濃度に関する情報は、上述の原料油の場合と同様に求めることができる。本実施形態においては、生成油中の硫黄濃度に関する情報は、設定値であることが好ましい。すなわち、目的とする生成油の硫黄濃度を使用することができる。

（運転条件に関する情報）
運転条件に関する情報としては、水素分圧に関する情報、触媒充填量に関する情報、原料油の供給量に関する情報、及び水素の供給量に関する情報が例として挙げられる。例えば、運転条件に関する情報は、水素分圧に関する情報、触媒充填量に関する情報、原料油の供給量に関する情報、及び水素の供給量に関する情報の少なくとも何れかである。中でも、運転条件に関する情報は、水素分圧に関する情報、触媒充填量に関する情報、及び原料油の供給量に関する情報を含むことが好ましく、水素分圧に関する情報、触媒充填量に関する情報、原料油の供給量に関する情報、及び水素の供給量に関する情報の全てを含むことがより好ましい。また、運転条件には、反応を開始してから任意のｔ日経過時等の時間の情報も含まれる。

水素分圧に関する情報、触媒充填量に関する情報、原料油の供給量に関する情報、及び水素の供給量に関する情報は、本分野において公知の方法により求めることができる。水素分圧に関する情報、触媒充填量に関する情報、原料油の供給量に関する情報、及び水素の供給量に関する情報は、減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応において制御することが可能である。運転条件に関する情報は設定値であることが好ましい。すなわち、予定の運転条件を使用する。

≪劣化度算出ステップ≫
本実施形態の劣化度算出ステップは、取得した前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件に関する情報に基づき、劣化関数により、触媒の劣化度を算出するステップである。

＜劣化度＞
劣化度は下式１で表される。
Φ＝ｋ_ｔ／ｋ_０ 式１
前記式１中、ｋ_０は反応０日経過時（すなわち、反応開始時）の触媒の反応速度定数であり、ｋ_ｔは任意の反応ｔ日経過時の触媒の反応速度定数である。なお、ｋ_０、ｋ_ｔは後述の温度Ｔ_ＳＯＲにおける反応速度定数である。

本実施形態においては、取得した前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件に関する情報に基づき、劣化関数により、触媒の劣化度を算出することができる。

＜劣化関数１＞
劣化関数は、触媒の劣化度を算出する関数である。本実施形態においては、劣化関数は、コークの堆積による触媒の劣化に関するコーク劣化関数であることが好ましい。コーク劣化関数としては、触媒のコーク劣化に関する劣化度合いを算出可能な関数であれば、特に限定されないが、例えば下式２で表される劣化関数１が例として挙げられる。

Φ＝ｅｘｐ（－Ｄｔ） 式２
前記式２中、Ｄは触媒の活性種の劣化係数であり、ｔは反応経過日数（日）である。

Ｄは下式３により、求めることができる。下式３は、特定のパラメータにより触媒の活性種の劣化係数を算出可能な式であり、本願の発明者らが、実機の運転結果等を基に初めて見出した式である。

前記式３中、αは触媒定数（触媒の劣化速度を表す定数）であり、Ｓ_Ｆは任意の反応ｔ日経過時の原料油中の硫黄濃度（質量％）であり、Ｓ_Ｐは任意の反応ｔ日経過時の生成油中の硫黄濃度（質量％）であり、ｎは、減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応の反応次数であり、ＬＨＳＶは任意の反応ｔ日経過時の液空間速度（ｈ^－１）であり、Ｐ_Ｂは基準水素分圧（ＭＰａ）であり、Ｐは任意の反応ｔ日経過時の水素分圧（ＭＰａ）であり、ａは水素分圧係数であり、Ｅｃはコーク劣化の活性化エネルギー（ｋＪ／ｍｏｌ）であり、Ｒは気体定数：０．００８３１（ｋＪ／（ｍｏｌ・Ｋ））であり、Ｔ_Ｂは基準反応温度（Ｋ）であり、Ｔ_ＳＯＲは０日目の要求温度（Ｋ）である。

本明細書において、「要求温度」とは、所定の反応条件を達成するために必要な反応温度を意味する。すなわち、０日目の要求温度とは、反応開始時において、上記Ｓ_Ｆ、Ｓ_Ｐ、ＬＨＳＶ、及びＰの反応条件を達成するために必要な反応温度を意味する。

本明細書において、「基準水素分圧」とは、実際の反応条件の標準的な圧力を意味する。後述する水素分圧係数ａを決定する際に用いる反応圧力の平均値として求められる。

本明細書において、「基準反応温度」とは、実際に運転される可能性のある標準的な運転条件の振れ幅で得られるＴ_ＳＯＲの平均値を意味する。

前記式３において、Ｔ_ＳＯＲは触媒の初期活性を表し、αは触媒の劣化速度を表す。すなわち、Ｔ_ＳＯＲとαの数値が大きいほど、触媒の劣化が大きいことを意味し、この劣化挙動はＤの値に反映されることになる。

前記式３において、（１／Ｓ_Ｐ ^ｎ－１－１／Ｓ_Ｆ ^ｎ－１）ＬＨＳＶで表される項は、脱硫反応速度定数であり、上述した通り、Ｓ_Ｐ、Ｓ_Ｆ、ＬＨＳＶを設定値とし、一定の条件で運転する場合、定数となる。前記式３において、（Ｐ_Ｂ／Ｐ）^ａで表される項は、水素分圧依存性を示す項であり、上述した通り、Ｐを設定値とし、一定の条件で運転する場合、定数となる。前記式３においてｅｘｐ［Ｅｃ／Ｒ（１／Ｔ_Ｂ－１／Ｔ_ＳＯＲ）］で表される項は、温度依存性を示す項であり、定数となる。

前記式３中、Ｓ_Ｆ、Ｓ_Ｐ、ＬＨＳＶ、Ｐは、上述した情報取得ステップで取得した原料油に関する情報、生成油に関する情報、及び運転条件に関する情報に基づき代入される値である。なお、ＬＨＳＶは、原料油の供給量（体積／ｈ）を触媒充填量（体積）で除すことにより求めることができる。

上述した通り、Ｓ_Ｆ、ＬＨＳＶ、Ｐは制御することが可能なパラメータである。また、Ｓ_Ｐは目的とする生成油の硫黄濃度である。すなわち、前記式３により、上記Ｓ_Ｆ、Ｓ_Ｐ、ＬＨＳＶ、及びＰの反応条件における、触媒の活性種の劣化係数を算出することができる。減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応の反応次数であるｎの求め方は後述する。

（基本劣化パラメータの求め方）
前記式３中、α、Ｐ_Ｂ、ａ、Ｅｃ、Ｔ_Ｂ、Ｔ_ＳＯＲは定数である。以下、これらのパラメータを総称して「基本劣化パラメータ１」という。基本劣化パラメータ１は使用する触媒に応じて定められるパラメータであり、実機で反応を行いながら求めてもよいし、実機運転条件に基づいてベンチスケールにおいて事前に求めてもよい。本実施形態においては、実機運転条件に基づいてベンチスケールにおいて事前に求めることが好ましい。
以下、基本劣化パラメータＰ_Ｂ、ａ、Ｅｃ、Ｔ_Ｂの求め方について例を示す。上述の実機での反応、又は実機運転条件に基づいてベンチスケールでの反応で得られたデータから解析される触媒の劣化挙動（反応速度定数の変化）から求める方法（Ｐ_Ｂ、ａ、Ｅｃ、Ｔ_Ｂの求め方）である。また、α、Ｔ_ＳＯＲの求め方については２例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。１例目は、上述の実機での反応、又は実機運転条件に基づいてベンチスケールでの反応で得られたデータから解析される触媒の劣化挙動（反応速度定数の変化）から求める方法（α及びＴ_ＳＯＲの求め方１）であり、２例目は、上述の実機での反応、又は実機運転条件に基づいてベンチスケールでの反応で得られたデータから解析される反応温度プロファイルから求める方法（α及びＴ_ＳＯＲの求め方２）である。

（Ｐ_Ｂ、ａ、Ｅｃ、Ｔ_Ｂの求め方）
本実施形態の基本劣化パラメータの求め方は、上述の実機での反応、又は実機運転条件に基づいてベンチスケールでの反応で得られたデータから解析される触媒の劣化挙動に基づく。この触媒の劣化挙動（劣化度）は、前記式１と同じ考え方となり、下式４で表すことができる。
Φ’＝ｋ_ｔ’／ｋ_０’ 式４
前記式４中、ｋ_０’は反応０日経過時（すなわち、反応開始時）の触媒の反応速度定数であり、ｋ_ｔ’は任意の反応ｔ日経過時の触媒の反応速度定数である。なお、ｋ_０’、ｋ_ｔ’は後述の温度Ｔ_ＳＯＲ’における反応速度定数である。

前記式４は、前記式１と同様、反応速度定数に基づいた劣化関数である。反応速度定数は下式５のアレニウスの式で表される。

前記式５中、ｋは反応速度定数であり、Ａは頻度因子であり、Ｅは活性化エネルギー（ｋＪ／ｍｏｌ）であり、Ｒは気体定数：０．００８３１（ｋＪ／（ｍｏｌ・Ｋ））であり、Ｔは反応温度（Ｋ）である。

反応開始時温度Ｔ_ＳＯＲ’における反応速度定数ｋ_０’は、反応ｔ日経過時にはｋ_ｔ’に低下する。反応ｔ日経過時に反応速度定数ｋ_０’に相当する活性を得るためには、反応温度をＴ_ｔ’としなければならないものとすると、前記式４及び前記式５より、下式６が導かれる。なお、本実施形態の反応は、減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応のため、活性化エネルギーＥを脱硫の活性化エネルギーＥａ（ｋＪ／ｍｏｌ）としている。

本実施形態においては前記式６を基に、Ｐ_Ｂ、ａ、Ｅｃ、Ｔ_Ｂを求める。

（Ｅｃ及びＴ_Ｂの求め方）
ＬＨＳＶ、水素分圧、水素／原料油比、原料油中の硫黄濃度を一定の条件とし、生成油中の硫黄濃度を一定の値Ｓ_Ｐｎになるように、一定期間反応を行う。触媒は反応により劣化するため、生成油中の硫黄濃度をＳ_Ｐｎとするために、反応温度を上げながら運転を行う。反応時間を横軸に、実測の反応温度を縦軸にプロットし、回帰直線を引くと、ｙ＝ａ_ｎｘ＋ｂ_ｎ（０＜ａ_ｎである。）で表される直線が得られる。ａ_ｎ及びｂ_ｎは触媒の劣化挙動を反映した値である。この直線におけるｂ_ｎが前記式６におけるＴ_ＳＯＲ’となる。前記式６において、Ｔ_ＳＯＲ’にｂ_ｎを代入し、Ｔ_ｔ’に実測の反応温度を代入すると、任意の反応ｔ日経過時における劣化度Φ’が得られる。なお、脱硫の活性化エネルギーＥａは、後述の方法により求められた値を使用することができる。反応時間を横軸に、Φ’の対数を縦軸にプロットし、回帰直線を引くと、ｙ＝－ａ_ｎ ^’ｘ（|－ａ_ｎ ^’|＝ａ_ｎ ^’である。）で表される直線が得られる。ａ_ｎ ^’は、触媒の劣化速度を表している。

ｎ種類の硫黄濃度Ｓ_Ｐｎについて同様の反応を行い、同様にして、ｎ個のａ_ｎ、ｂ_ｎを求め、上記と同様の方法により、ｎ個のａ_ｎ ^’を得る。ｎは３以上の整数である。ｎの数が多い方が、より精度の高いＥｃを得ることができる。一方、ｎの数が多すぎると、Ｅｃを得るために時間が掛かり効率的ではない。本実施形態においては、ｎは３～２０であることが好ましく、３～１０であることがより好ましい。
このようにして得られたｎ個のａ_ｎ ^’及びｂ_ｎを下式７にそれぞれ代入する。下式７は、コークの活性化エネルギー、及び基準反応温度を算出可能な式であり、本願の発明者らが、実機の運転結果等を基に初めて見出した式である。

ｌｎ（ａ_ｎ ^’）＝ｌｎ（Ａ）－（Ｅｃ／Ｒｂ_ｎ） 式７
前記式７中、Ａは頻度因子であり、Ｅｃはコーク劣化の活性化エネルギー（ｋＪ／ｍｏｌ）であり、Ｒは気体定数：０．００８３１（ｋＪ／（ｍｏｌ・Ｋ））である。

ｎ個のａ_ｎ ^’及びｂ_ｎの組み合わせに関し、ｌｎ（ａ_ｎ ^’）を縦軸に、１／ｂ_ｎを横軸にプロットし、回帰直線を引き、その傾きを求める。この傾きはＥｃ／Ｒであるため、傾きからＲを除すことによりコーク劣化の活性化エネルギーＥｃを求めることができる。

また、ｎ個のｂ_ｎを平均することによりＴ_Ｂを求めることができる。

Ｅｃ及びＴ_Ｂを求める上でのＬＨＳＶ、水素分圧、水素／原料油比、原料油中の硫黄濃度は、実機運転条件に即した条件とすることが好ましい。
そのようなＬＨＳＶとしては、例えば０．５～２．５ｈ^－１であり、水素分圧としては、例えば３～７ＭＰａであり、水素／原料油比としては、例えば１００～４００［Ｎｍ^３/ｋＬ］であり、原料油中の硫黄濃度としては、例えば０．５～３．０質量％である。
ｎ種類の硫黄濃度Ｓ_Ｐｎも同様に実機運転条件に即した条件とすることが好ましい。このようなＳ_Ｐｎとしては、例えば０．３質量％以下である。
反応期間としては、例えば１００～１５００日である。

（Ｐ_Ｂ及びａの求め方）
ＬＨＳＶ、水素／原料油比、原料油中の硫黄濃度、生成油中の硫黄濃度を一定の条件とし、水素分圧Ｐ_ｍの条件で、一定期間反応を行う。触媒は反応により劣化するため、生成油中の硫黄濃度を一定の値とするために、反応温度を上げながら運転を行う。反応時間を横軸に、実測の反応温度を縦軸にプロットし、回帰直線を引くと、ｙ＝ａ_ｍｘ＋ｂ_ｍ（０＜ａ_ｍである。）で表される直線が得られる。この直線におけるｂ_ｍが前記式６におけるＴ_ＳＯＲ’となる。前記式６において、Ｔ_ＳＯＲ’にｂ_ｍを代入し、Ｔ_ｔ’に実測の反応温度を代入すると、任意の反応ｔ日経過時における劣化度Φ’が得られる。反応時間を横軸に、Φ’の対数を縦軸にプロットし、回帰直線を引くと、ｙ＝－ａ_ｍ ^’ｘ（|―ａ_ｍ ^’|＝ａ_ｍ ^’である。）で表される直線が得られる。ａ_ｍ ^’は、触媒の劣化速度を表している。

ｍ種類の水素分圧Ｐ_ｍについて同様の反応を行い、同様にして、ｍ個のａ_ｍ、ｂ_ｍを求め、上記と同様の方法により、ｍ個のａ_ｍ ^’を得る。ｍは３以上の整数である。ｍの数が多い方が、より精度の高いａを得ることができる。一方、ｍの数が多すぎると、ａを得るために時間が掛かり効率的ではない。本実施形態においては、ｍは３～２０であることが好ましく、３～１０であることがより好ましい。
このようにして得られたｍ個のａ_ｍ’及びＰ_ｍを下式８にそれぞれ代入する。下式８は、水素分圧係数、及び基準水素分圧を算出可能な式であり、本願の発明者らが、実機の運転結果等を基に初めて見出した式である。

ｌｎ（ａ_ｍ ^’）＝－ａｌｎ（Ｐ_ｍ）＋Ｂ１ 式８
前記式８中、Ｂ１は０とすることができる。

ｍ個のａ_ｍ’及びＰ_ｍの組み合わせに関し、ｌｎ（ａ_ｍ ^’）を縦軸に、ｌｎ（Ｐ_ｍ）を横軸にプロットし、回帰直線を引き、その傾きを求める。この傾きが水素分圧係数ａである。

また、上記ｍ個の水素分圧Ｐ_ｍを平均することによりＰ_Ｂを求めることができる。

ａ及びＰ_Ｂを求める上でのＬＨＳＶ、水素／原料油比、原料油中の硫黄濃度、生成油中の硫黄濃度は、実機運転条件に即した条件とすることが好ましい。
そのようなＬＨＳＶとしては、例えば０．５～２．５ｈ^－１であり、水素／原料油比としては、例えば１００～４００［Ｎｍ^３/ｋＬ］であり、原料油中の硫黄濃度としては、例えば０．５～３．０質量％であり、生成油中の硫黄濃度としては、例えば０．３質量％以下である。
ｍ種類の水素分圧Ｐ_ｍも同様に実機運転条件に即した条件とすることが好ましい。このようなＰ_ｍとしては、例えば３～７ＭＰａである。反応期間としては、例えば５０～６００日である。

（α及びＴ_ＳＯＲの求め方１）
実機又はベンチスケールにおいて、想定する実機運転条件のＬＨＳＶ、水素分圧、水素／原料油比、原料油中の硫黄濃度、生成油中の硫黄濃度となるように、一定期間反応を行う。触媒は反応により劣化するため、反応温度を上げながら運転を行う。想定する実機運転条件とは、（Ｅｃ及びＴ_Ｂの求め方）、（Ｐ_Ｂ及びａの求め方）で説明した運転条件が例として挙げられる。反応時間を横軸に、実測の反応温度を縦軸にプロットし、回帰直線を引くと、ｙ＝ａ_αｘ＋ｂ_αで表される直線が得られる。この直線におけるａ_αが前記式３におけるαに相関した値であり、ｂ_αが前記式３におけるＴ_ＳＯＲとなる。前記式６において、Ｔ_ＳＯＲ’にｂ_αを代入し、Ｔ_ｔ’に実測の反応温度を代入すると、任意の反応ｔ日経過時における劣化度Φ’が得られる。反応時間を横軸に、Φ’の対数を縦軸にプロットし、回帰直線を引くと、ｙ＝－ａ_α ^’ｘ（|－ａ_α ^’|＝ａ_α ^’とする。）で表される直線が得られる。ａ_α ^’は、触媒の劣化速度を表している。

運転条件であるＳ_Ｐ、Ｓ_Ｆ、ＬＨＳＶ、Ｐ、及び前記の方法で求めたＰ_Ｂ、ａ、Ｅｃ、Ｔ_Ｂ、Ｔ_ＳＯＲ（すなわち、ｂ_α）を前記式３に代入してＤを求める。求められたＤを前記式２に代入するとΦが得られる。この場合、Φはαの関数となる。反応時間を横軸に、Φの対数を縦軸にプロットし、αを０＜αとなるように変えて回帰直線を引くと、ｙ＝－ａ_α ^”ｘ（|－ａ_α ^”|＝ａ_α ^”である。）で表される複数の直線がαの値ごとに得られる。各直線におけるａ_α ^”と、上述のａ_α ^’が等しい値となるときのαを前記式３におけるαとすることができる。

（α及びＴ_ＳＯＲの求め方２）
（α及びＴ_ＳＯＲの求め方１）と同様の反応を行い、ｙ＝ａ_αｘ＋ｂ_αで表される直線を得、ｂ_αを前記式３におけるＴ_ＳＯＲとする。運転条件であるＳ_Ｐ、Ｓ_Ｆ、ＬＨＳＶ、Ｐ、及び前記の方法で求めたＰ_Ｂ、ａ、Ｅｃ、Ｔ_Ｂ、Ｔ_ＳＯＲ（すなわち、ｂ_α）を前記式３に代入してＤを求める。求められたＤを前記式２に代入するとΦが得られる。この場合、Φはαの関数となる。得られたΦを前記式６のΦ’に、Ｔ_ＳＯＲ（すなわち、ｂ_α）を前記式６のＴ_ＳＯＲ ^’に代入して、Ｔ_ｔ’について整理すると、Ｔ_ｔ’はαの関数となる。実測の反応温度Ｔ_ｏｂｓに対するＴ_ｔ’の比（Ｔ_ｔ’／Ｔ_ｏｂｓ）が１となるときのαを前記式３におけるαとすることができる。同様にＮ個の反応温度Ｔ_ｏｂｓに対するＴ_ｔ’の比（Ｔ_ｔ’／Ｔ_ｏｂｓ）を計算し、これらの平均が最も１に近づくときのαを前記式３におけるαとすることが好ましい。Ｎは１０以上整数であり、１０～５００であることが好ましく、５０～２００であることがより好ましい。

（劣化関数１の変形例）
劣化関数１の変形例を以下に説明する。劣化関数１としては下式９で表される劣化関数１－１を使用してもよい。

Φ＝ｅｘｐ（－Ｄ’ｔ） 式９
前記式９中、Ｄ’は触媒の活性種の劣化係数であり、ｔは反応経過日数（日）である。

Ｄ’は下式１０により、求めることができる。

前記式１０中、α’は触媒定数（触媒の劣化速度を表す定数）であり、Ｓ_Ｆは任意の反応ｔ日経過時の原料油中の硫黄濃度（質量％）であり、Ｓ_Ｐは任意の反応ｔ日経過時の生成油中の硫黄濃度（質量％）であり、ｎは、減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応の反応次数であり、ＬＨＳＶは任意の反応ｔ日経過時の液空間速度（ｈ^－１）であり、Ｐ_Ｂは基準水素分圧（ＭＰａ）であり、Ｐは任意の反応ｔ日経過時の水素分圧（ＭＰａ）であり、ａは水素分圧係数であり、Ｇ_Ｂは基準水素／原料油比（Ｎｍ^３/ｋＬ）であり、Ｇは任意の反応ｔ日経過時の水素／原料油比（Ｎｍ^３/ｋＬ）であり、ｂは水素／原料油比係数であり、Ｅｃはコーク劣化の活性化エネルギー（ｋＪ／ｍｏｌ）であり、Ｒは気体定数：０．００８３１（ｋＪ／（ｍｏｌ・Ｋ））であり、Ｔ_Ｂは基準反応温度（Ｋ）であり、Ｔ_ＳＯＲは０日目の要求温度（Ｋ）である。

前記式１０中のＳ_Ｆ、Ｓ_Ｐ、ＬＨＳＶ、Ｐは、前記式３の説明と同様である。前記式１０中、Ｇは、上述した情報取得ステップで取得した原料油に関する情報及び運転条件に関する情報に基づき代入される値である。具体的には、Ｇは、水素の供給量（Ｎｍ^３／時間）を原料油の供給量（ｋＬ／時間）で除すことにより求めることができる。

本明細書において、「基準水素／原料油比」とは、実際の反応条件の標準的な水素／原料油比を意味する。後述する水素／原料油比係数ｂを決定する際に用いる水素／原料油比の平均値として求められる。

前記式１０において、（Ｇ_Ｂ／Ｇ）^ｂで表される項は、水素／原料油比依存性を示す項であり、上述した通り、Ｇを設定値とし、一定の条件で運転する場合、定数となる。

Ｐ_Ｂ、ａ、Ｅｃ、Ｔ_Ｂ、Ｔ_ＳＯＲは前記式３で説明した方法と同じ方法で求めることができる。以下、Ｇ_Ｂ、ｂ、α’の求め方を説明する。

Ｇ_Ｂ、ｂはＰ_Ｂ、ａ、Ｅｃ、Ｔ_Ｂ、Ｔ_ＳＯＲと同様に、使用する触媒に応じて定められるパラメータであり、実機で反応を行いながら求めてもよいし、実機運転条件に基づいてベンチスケールにおいて事前に求めてもよい。本実施形態においては、実機運転条件に基づいてベンチスケールにおいて事前に求めることが好ましい。以下、Ｇ_Ｂ、ｂの求め方について説明する。

（Ｇ_Ｂ、ｂの求め方）
本実施形態の基本劣化パラメータの求め方は、上述の実機での反応、又は実機運転条件に基づいてベンチスケールでの反応で得られたデータから解析される触媒の劣化挙動に基づく。

ＬＨＳＶ、水素分圧、原料油中の硫黄濃度、生成油中の硫黄濃度を一定の条件とし、水素／原料油比Ｇ_ｈの条件で、一定期間反応を行う。触媒は反応により劣化するため、生成油中の硫黄濃度を一定の値とするために、反応温度を上げながら運転を行う。反応時間を横軸に、実測の反応温度を縦軸にプロットし、回帰直線を引くと、ｙ＝ａ_ｈｘ＋ｂ_ｈ（０＜ａ_ｈである。）で表される直線が得られる。この直線におけるｂ_ｈが前記式６におけるＴ_ＳＯＲ’となる。前記式６において、Ｔ_ＳＯＲ’にｂ_ｈを代入し、Ｔ_ｔ ^’に実測の反応温度を代入すると、任意の反応ｔ日経過時における劣化度Φ’が得られる。反応時間を横軸に、Φ’の対数を縦軸にプロットし、回帰直線を引くと、ｙ＝－ａ_ｈ ^’ｘ（|―ａ_ｈ ^’|＝ａ_ｈ ^’である。）で表される直線が得られる。ａ_ｈ ^’は、触媒の劣化速度を表している。

ｈ種類の水素／原料油比Ｇ_ｈについて同様の反応を行い、同様にして、ｈ個のａ_ｈ、ｂ_ｈを求め、上記と同様の方法により、ｈ個のａ_ｈ ^’を得る。ｈは３以上の整数である。ｈの数が多い方が、より精度の高いｂを得ることができる。一方、ｈの数が多すぎると、ｂを得るために時間が掛かり効率的ではない。本実施形態においては、ｈは３～２０であることが好ましく、３～１０であることがより好ましい。
このようにして得られたｈ個のａ_ｈ’及びＧ_ｈを下式１１にそれぞれ代入する。下式１１は、水素／原料油比係数、及び基準水素／原料油比を算出可能な式であり、本願の発明者らが、実機の運転結果等を基に初めて見出した式である。

ｌｎ（ａ_ｈ’）＝－ｂｌｎ（Ｇ_ｈ）＋Ｂ３ 式１１
前記式１１中、Ｂ３は０とすることができる。

ｈ個のａ_ｈ’及びＧ_ｈの組み合わせに関し、ｌｎ（ａ_ｈ’）を縦軸に、ｌｎ（Ｇ_ｈ）を横軸にプロットし、回帰直線を引き、その傾きを求める。この傾きが水素／原料油比係数ｂである。

また、上記ｈ種類の水素／原料油比Ｇ_ｈを平均することにより、Ｇ_Ｂを求めることができる。

ｂ及びＧ_Ｂを求める上でのＬＨＳＶ、水素分圧、原料油中の硫黄濃度、生成油中の硫黄濃度は、実機運転条件に即した条件とすることが好ましい。
そのようなＬＨＳＶとしては、例えば０．５～２．５ｈ^－１であり、水素分圧としては、例えば３～７ＭＰａであり、原料油中の硫黄濃度としては、例えば０．５～３．０質量％であり、生成油中の硫黄濃度としては、例えば０．３質量％以下である。
ｈ種類の水素／原料油比Ｇ_ｈも同様に実機運転条件に即した条件とすることが好ましい。このようなＧ_ｈとしては、例えば１００～４００［Ｎｍ^３／ｋＬ］である。反応期間としては、例えば５０～６００日である。

また、α’は、前記式３の代わりに前記式１０を使用する以外は、劣化関数１において説明したαの求め方（（α及びＴ_ＳＯＲの求め方１）及び（α及びＴ_ＳＯＲの求め方２））と同じ方法により求めることができる。

＜劣化関数２＞
本実施形態においては、コークの堆積による触媒の劣化に関するコーク劣化関数は、触媒の易失活活性種の劣化に関する易失活活性種劣化関数と、触媒の難失活活性種の劣化に関する難失活活性種劣化関数から構成される下式１２で表される劣化関数２が好ましい。

Φ＝ｋ₁×ｅｘｐ（－Ｄ_１ｔ）＋ｋ_２×ｅｘｐ（－Ｄ_２ｔ） 式１２
前記式１２中、ｋ_１は触媒の易失活活性種の活性点係数であり、ｋ_２は触媒の難失活活性種の活性点係数であり、活性点係数は両活性種の相対反応速度定数を表している。Ｄ_１は触媒の易失活活性種の劣化係数であり、Ｄ_２は触媒の難失活活性種の劣化係数であり、ｔは反応経過日数（日）であり、ｋ_１＋ｋ_２＝１である。

減圧蒸留軽油の水素化処理反応においては、上述した通り、コークの堆積により触媒が劣化するため、生成油中の硫黄含有量を一定レベル以下に保つため、反応温度を上げて運転を行う必要がある。減圧蒸留軽油の水素化処理反応において、反応開始初期には、反応温度が急激に上昇する。この反応温度の急激な上昇は、反応開始初期の触媒の急激な劣化を意味する。一方、反応中期以降においては、反応温度は緩やかに上昇する。この反応温度の緩やかな上昇は、反応中期以降の触媒の緩やかな劣化を意味する。

すなわち、減圧蒸留軽油の水素化処理反応においては、反応開始初期の触媒の急激な劣化と、反応中期以降の触媒のゆるやかな劣化が起こっていることが、反応時間に対する反応温度のプロファイルから示唆される。

本願の発明者らは、上記反応時間に対する反応温度のプロファイルに基づき、触媒には、反応開始初期に失活する易失活活性種と、反応中期以降に失活する難失活活性種が存在するとの仮定に基づき、劣化関数１をさらに改良し、劣化関数２を見出した。その結果、劣化関数２によれば、劣化関数１よりも、より精度よく触媒の劣化度を算出可能となることを見出した。易失活活性種とは、主に反応初期に活性が失われる活性種であり、難失活活性種とは、反応中期以降に活性が失われる活性種を意味する。

前記式１２において、ｋ_１は、触媒の易失活活性種の活性点係数を示し、ｋ_２は、触媒の難失活活性種の活性点係数を示す。ｋ_１及びｋ_２は触媒固有の定数であり、その求め方は後述する。

Ｄ_１は下式１３により、Ｄ_２は下式１４により求めることができる。

前記式１３及び前記式１４中、Ｓ_Ｆは任意の反応ｔ日経過時の原料油中の硫黄濃度（質量％）であり、Ｓ_Ｐは任意の反応ｔ日経過時の生成油中の硫黄濃度（質量％）であり、ｎは、減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応の反応次数であり、ＬＨＳＶは任意の反応ｔ日経過時の液空間速度（ｈ^－１）であり、Ｐ_Ｂは基準水素分圧（ＭＰａ）であり、Ｐは任意の反応ｔ日経過時の水素分圧（ＭＰａ）であり、ａは水素分圧係数であり、Ｅｃはコーク劣化の活性化エネルギー（ｋＪ／ｍｏｌ）であり、Ｒは気体定数：０．００８３１（ｋＪ／（ｍｏｌ・Ｋ））であり、Ｔ_Ｂは基準反応温度（Ｋ）であり、Ｔ_ＳＯＲは０日目の要求温度（Ｋ）である。
前記式１３中、α_１は易失活活性点の触媒定数（触媒の劣化速度を表す定数）であり、前記式１４中、α_２は難失活活性点の触媒定数（触媒の劣化速度を表す定数）である。

前記式１３及び前記式１４中、Ｓ_Ｆ、Ｓ_Ｐ、ＬＨＳＶ、Ｐは、前記式３の説明と同様に、上述した情報取得ステップで取得した原料油に関する情報、生成油に関する情報、及び運転条件に関する情報に基づき代入される値である。なお、ＬＨＳＶは原料油の供給量（体積／ｈ）を触媒充填量（体積）で除すことにより求めることができる。

上述した通り、Ｓ_Ｆ、ＬＨＳＶ、Ｐは制御することが可能なパラメータである。また、Ｓ_Ｐは目的とする生成油の硫黄濃度である。すなわち、前記式１３及び前記式１４により、上記Ｓ_Ｆ、Ｓ_Ｐ、ＬＨＳＶ、及びＰの反応条件における、触媒の易失活活性種の劣化係数、及び触媒の難失活活性種の劣化係数をそれぞれ算出することができる。減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応の反応次数であるｎの求め方は後述する。

（基本劣化パラメータの求め方）
前記式１３及び前記式１４中、α_１、α_２、Ｐ_Ｂ、ａ、Ｅｃ、Ｔ_Ｂ、Ｔ_ＳＯＲは前記式３と同様、定数であり、これらのパラメータを総称して「基本劣化パラメータ２」という。基本劣化パラメータ２は使用する触媒に応じて定められるパラメータであり、実機で反応を行いながら求めてもよいし、実機運転条件に基づいてベンチスケールにおいて事前に求めてもよい。本実施形態においては、実機運転条件に基づいてベンチスケールにおいて事前に求めることが好ましい。前記式１３及び前記式１４中、Ｐ_Ｂ、ａ、Ｅｃ、Ｔ_Ｂは前記式３と同じ方法により求めることができる。
一方、α_１、α_２、Ｔ_ＳＯＲは例えば以下の２種類の方法により求めることができる。また、前記式１２における触媒の易失活活性種の活性点数係数ｋ_１、触媒の難失活活性種の活性点数係数ｋ_２も同時に以下のように求めることができる。

（α_１、α_２、Ｔ_ＳＯＲ、ｋ_１、及びｋ_２の求め方１）
実機又はベンチスケールにおいて、想定する実機運転条件のＬＨＳＶ、水素分圧、水素／原料油比、原料油中の硫黄濃度、生成油中の硫黄濃度となるように、一定期間反応を行う。触媒は反応により劣化するため、反応温度を上げながら運転を行う。反応時間を横軸に、反応温度を縦軸にプロットする。これらのプロットの回帰直線を引く場合、上述した通り、反応開始初期（ｘ_１～ｘ_ｎ）の、急激な反応温度の上昇に相関するｙ＝ａ_１ｘ＋ｂ_１で表される直線と、反応中期以降（ｘ_ｎ＋１～ｘ_ｍ）の、緩やかな反応温度の上昇に相関するｙ＝ａ_２ｘ＋ｂ_２で表される２本の直線が得られる。前記式において、ａ_１＞ａ_２＞０であり、ｂ_１＜ｂ_２であり、ｘ_１＜ｘ_ｎ＜ｘ_ｎ＋１＜ｘ_ｍである。ｘ_ｎ、ｘ_ｍは反応開始からのｎ（ｍ）番目のプロットに相関した反応時間を意味する。

上述のａ_１がα_１に相関する値であり、ｂ_１がｋ_１＋ｋ_２に相関する値であり、Ｔ_ＳＯＲである。また、ａ_２がα_２に相関する値であり、ｂ_２がｋ_２に相関する値である。次に、ｙ＝ａ_１ｘ＋ｂ_１とｙ＝ａ_２ｘ＋ｂ_２での交点（ｘ_ｉｐ、ｙ_ｉｐ）を計算する。この交点はｙ＝ａ_１ｘ＋ｂ_１とｙ＝ａ_２ｘ＋ｂ_２の変曲点を意味する。すなわち、（ｘ_ｉｐ、ｙ_ｉｐ）までは、触媒の易失活活性種のみが存在するとみなし、（ｘ_ｉｐ、ｙ_ｉｐ）からは触媒の易失活活性種及び触媒の難失活活性種の２つの活性種が存在するとみなす。

前記式６において、Ｔ_ＳＯＲ’にｂ_１を代入し、Ｔ_ｔ’に反応温度を代入すると、任意の反応ｔ日経過時における劣化度Φ’が得られる。反応時間を横軸に、Φ’の対数を縦軸にプロットし、ｘ_１～ｘ_ｉｐまでの回帰直線を引くと、ｙ＝－ａ_１ ^’ｘ （|－ａ_１ ^’|＝ａ_１ ^’である。）で表される直線が得られる。また、ｘ_iｐ～ｘ_ｍまでの回帰直線を引くと、ｙ＝－ａ_２ ^’ｘ－ｂ_２ ^’ （|－ａ_２ ^’|＝ａ_２ ^’であり、|－ｂ_２ ^’|＝ｂ_２ ^’である。）で表される直線が得られる。ａ_１ ^’はα_１に相関した値であり、ａ_２ ^’はα_２に相関した値であり、ｂ_２ ^’はｋ_２に相関した値である。

ｋ_２は、上述の回帰直線で得られたｂ_２ ^’を下式１５に代入して求めることができる。ｋ_１はｋ_１＋ｋ_２＝１であるから、ｋ_１＝１－ｋ_２より求めることができる。
ｋ_２＝ｅｘｐ（－ｂ_２ ^’） 式１５

運転条件であるＳ_Ｐ、Ｓ_Ｆ、ＬＨＳＶ、Ｐ、及び前記の方法で求めたＰ_Ｂ、ａ、Ｅｃ、Ｔ_Ｂ、Ｔ_ＳＯＲ（ｂ_１）を前記式１３及び前記式１４に代入してＤ_１及びＤ_２を得る。求められたＤ_１、Ｄ_２、ｋ_１、ｋ_２を前記式１２に代入するとΦが得られる。この場合、Φはα_１とα_２の関数となる。反応時間を横軸に、Φの対数を縦軸にプロットし、α_２＝０としてα_１を０＜α_１になるように変えてｘ_１～ｘ_ｉｐまでの回帰直線を引くと、ｙ＝－ａ_α1 ^”ｘ（|－ａ_α１ ^“|＝ａ_α１ ^”である。）で表される複数の直線がα_１の値ごとに得られる。各直線におけるａ_α１ ^”と、上述のａ_１ ^’が等しい値となるときのα_１を前記式１３におけるα_１とすることができる。
次に、上述の方法で得られたα_１とα_２の関数であるΦに、得られたα_１を代入し、α_２を０＜α_２になるように変えてｘ_iｐ～ｘ_ｍまでの回帰直線を引くと、ｙ＝－ａ_α２ ^”ｘ－ｂ_α２ ^“（|－ａ_α２ ^”|＝ａ_α２ ^“である。）で表される複数の直線がα_２の値ごとに得られる。各直線におけるａ_α２ ^” と、上述のａ_２ ^’が等しい値となるときのα_２を前記式１４におけるα_２とすることができる。

（α_１、α_２、Ｔ_ＳＯＲ、ｋ_１、及びｋ_２の求め方２）
（α_１、α_２、Ｔ_ＳＯＲ、ｋ_１、及びｋ_２の求め方１）と同様の反応を行い、Ｔ_ＳＯＲ（ｂ_１）を得る。運転条件であるＳ_Ｐ、Ｓ_Ｆ、ＬＨＳＶ、Ｐ、及び前記の方法で求めたＰ_Ｂ、ａ、Ｅｃ、Ｔ_Ｂ、Ｔ_ＳＯＲ（ｂ_１）を前記式１３及び前記式１４に代入してＤ_１及びＤ_２を得る。求められたＤ_１、Ｄ_２を前記式１２に代入するとΦが得られる。この場合、Φはα_１、α_２、ｋ_１、ｋ_２の関数となる。得られたΦを前記式６のΦ’に、Ｔ_ＳＯＲ（すなわち、ｂ_１）を前記式６のＴ_ＳＯＲ ^’に代入して、Ｔ_ｔ ^’について整理すると、Ｔ_ｔ ^’はα_１、α_２、ｋ_１、ｋ_２の関数となる。α_２を０とし、ｋ_２＝１－ｋ_１とするとＴ_ｔ ^’はα_１、ｋ_１の関数となる。ｘ_１～ｘ_ｉｐにおける実測の反応温度Ｔ_ｏｂｓに対するＴ_ｔ ^’の比（Ｔ_ｔ ^’／Ｔ_ｏｂｓ）が１となるときのα_１、ｋ_１の組み合わせを求め、このα_１を前記式１３におけるα_１とすることができる。なお、この時のｋ_１は仮値である。同様にＭ個の反応温度Ｔ_ｏｂｓに対するＴ_ｔ ^’の比（Ｔ_ｔ ^’／Ｔ_ｏｂｓ）を計算し、これらの平均が最も１に近づくときのα_１を前記式１３におけるα_１とすることが好ましい。Ｍは１０以上整数であり、１０～５００であることが好ましく、５０～２００であることがより好ましい。
得られたα_１を使用し、ｋ_１＝１－ｋ_２とするとＴ_ｔ ^’はα_２、ｋ_２の関数となる。ｘ_iｐ～ｘ_ｍにおける実測の反応温度Ｔ_ｏｂｓに対するＴ_ｔ ^’の比（Ｔ_ｔ ^’／Ｔ_ｏｂｓ）が１となるときのα_２、ｋ_２の組み合わせを求め、このα_２、ｋ_２を前記式１４におけるα_２、ｋ_２とすることができる。得られたｋ_２をｋ_１＝１－ｋ_２に代入することによりｋ_１を求め、このｋ_１を前記式１３におけるｋ_１とすることができる。同様にＬ個の反応温度Ｔ_ｏｂｓに対するＴ_ｔ ^’の比（Ｔ_ｔ ^’／Ｔ_ｏｂｓ）を計算し、これらの平均が最も１に近づくときのα_２、ｋ_２を前記式１４におけるα_２、ｋ_２とすることが好ましい。また、得られたｋ_２から求められたｋ_１を前記式１３におけるｋ_１とすることが好ましい。Ｌは１０以上整数であり、１０～５００であることが好ましく、５０～２００であることがより好ましい。

このように、α_１、α_２、Ｔ_ＳＯＲ、ｋ_１、及びｋ_２を求めるためには、ｙ＝ａ_１ｘ＋ｂ_１、ｙ＝ａ_２ｘ＋ｂ_２を得る必要がある。ｙ＝ａ_１ｘ＋ｂ_１、ｙ＝ａ_２ｘ＋ｂ_２は例えば、以下のように求めることができる。

上述の方法で、反応時間を横軸に、反応温度を縦軸にプロットする。反応開始から反応終了までの回帰直線を引くと、ｙ＝ａ’ｘ＋ｂ’で表される直線が得られる。この直線は、変曲点を考慮していない直線である。反応終了からプロットを順に削除し、相関係数が１に近づくように前記ｙ＝ａ’ｘ＋ｂ’を調整し、ｙ＝ａ_１’ｘ＋ｂ_１’を得る。同様に、反応開始からプロットを順に削除し、相関係数が１に近づくように前記ｙ＝ａ’ｘ＋ｂ’を調整し、ｙ＝ａ_２’ｘ＋ｂ_２’を得る。ｙ＝ａ_１’ｘ＋ｂ_１’とｙ＝ａ_２’ｘ＋ｂ_２’の相関係数の平均が最も１に近づく場合の各直線がｙ＝ａ_１ｘ＋ｂ_１、ｙ＝ａ_２ｘ＋ｂ_２となる。なお、全プロットは、ｙ＝ａ_１ｘ＋ｂ_１、ｙ＝ａ_２ｘ＋ｂ_２のどちらか一方に属するようにする。

ｙ＝ａ_１ｘ＋ｂ_１、ｙ＝ａ_２ｘ＋ｂ_２を得るために必要な反応時間は通常１００日以上である。また、一般に、上記、ｙ＝ａ’ｘ＋ｂ’の相関関数が０．５以上となるまで反応を行えば充分である。

（劣化関数２の変形例）
劣化関数２の変形例を以下に説明する。劣化関数１としては下式１６で表される劣化関数２－１を使用してもよい。

Φ＝ｋ₁×ｅｘｐ（－Ｄ_１’ｔ）＋ｋ_２×ｅｘｐ（－Ｄ_２’ｔ） 式１６
前記式１６中、ｋ_１、ｋ_２、ｔは前記式１２と同じであり、Ｄ_１’は触媒の易失活活性種の劣化係数であり、Ｄ_２’は触媒の難失活活性種の劣化係数である。

Ｄ_１’は下式１７により、Ｄ_２’は下式１８により求めることができる。

前記式１７及び前記式１８中、Ｓ_Ｆ、Ｓ_Ｐ、ｎ、ＬＨＳＶ、Ｐ_Ｂ、Ｐ、ａ、Ｅｃ、Ｒ、Ｔ_Ｂ、Ｔ_ＳＯＲは前記式１３及び前記式１４と同じであり、Ｇ_Ｂ、Ｇ、ｂは前記式１０と同じであり、前記式１７中、α_１’は易失活活性点の触媒定数（触媒の劣化速度を表す定数）であり、前記式１８中、α_２’は難失活活性点の触媒定数（触媒の劣化速度を表す定数）である。

Ｐ_Ｂ、ａ、Ｅｃ、Ｔ_Ｂ、Ｔ_ＳＯＲは前記式１３及び前記式１４で説明した方法と同じ方法で求めることができ、Ｇ_Ｂ、ｂは、前記式１０で説明した方法と同じ方法で求めることができる。

また、α_１’、α_２’は、前記式１２の代わりに前記式１６を、前記式１３の代わりに前記式１７を、前記式１４の代わりに前記式１８を使用する以外は、劣化関数２において説明したα_１、α_２の求め方と同じ方法により求めることができる。

≪反応温度算出ステップ≫
本実施形態の反応温度算出ステップは、前記触媒の劣化度に基づき、前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件を満たすために必要な反応温度を算出するステップである。反応温度は、アレニウスの式に基づいた劣化速度式により算出することが好ましい。

＜劣化速度式＞
劣化速度式は前記式５で表されるアレニウスの式に基づいた式である。前記式６の算出方法と同様に、前記式１及び前記式５より下式１９が、導かれる。

前記式１９中、Φは劣化度であり、Ｅａは脱硫の活性化エネルギー（ｋＪ／ｍｏｌ）であり、Ｒは気体定数：０．００８３１（ｋＪ／（ｍｏｌ・Ｋ））であり、Ｔ_ｔは反応ｔ日経過時の要求温度（Ｋ）であり、Ｔ_ＳＯＲは０日目の要求温度（Ｋ）である。
前記式１９を整理すると下式２０が得られる。

前記式２０に、上述の方法で得られたＴ_ＳＯＲ、Φを代入することにより、任意の反応ｔ日経過時におけるＴ_ｔ（Ｋ）を得ることができる。なお、前記式２０における脱硫反応の活性化エネルギーは以下のように求めることができる。

（脱硫反応の活性化エネルギーの求め方）
脱硫反応の活性化エネルギーは、前記式５で表されるアレニウスの式に基づいて、本分野で公知の方法により求めることができる。以下、一例を説明する。

はじめに、減圧蒸留軽油を含む原料油の脱硫反応の反応次数を求める。反応温度、水素分圧、水素／原料油比、原料油中の硫黄濃度は一定の条件とし、ＬＨＳＶ（ｘ）の条件で、反応を行い、生成油中の硫黄濃度を測定する。下式２１で表される脱硫反応速度式のＳ_Ｆに原料油中の硫黄濃度を、Ｓ_Ｐに得られた生成油中の硫黄濃度を、ＬＨＳＶにＬＨＳＶ（ｘ）を代入する。得られた左辺の結果を縦軸に、１／ＬＨＳＶを横軸にプロットする。なお、この場合、縦軸はｎの関数となる。

ｘ種類のＬＨＳＶ（ｘ）について同様の反応を行い、ｘ個の上記プロットを得る。得られたプロットを基に原点を通るように回帰直線を引き、ｙ＝ｃｘで表される直線を得る。ｙは（１／ｎ－１（（１／Ｓ_Ｐ ^ｎ－１）－（１／Ｓ_Ｆ ^ｎ－１）））であり、ｘは１／ＬＨＳＶであり、ｃはｋとなる。ｅｘｃｅｌ等で相関関数を求め、相関係数が最も１に近づくｎを求める。得られたｎが反応次数となる。なお、ｎは小数点第１位のオーダーで求めればよい。

上記ｘは３以上の整数である。ｘの数が多い方が、より精度の高いｎを得ることができる。一方、ｘの数が多すぎると、ｎを得るために時間が掛かり効率的ではない。本実施形態においては、ｘは３～２０であることが好ましく、３～１０であることがより好ましい。

ｎを求める上での反応温度、水素分圧、水素／原料油比、原料油中の硫黄濃度は、実機運転条件に即した条件とすることが好ましい。
そのような反応温度としては、例えば３００～４２０℃であり、水素分圧は３～７ＭＰａであり、水素／原料油比は１００～４００［Ｎｍ^３/ｋＬ］であり、原料油中の硫黄濃度は０．５～３．０質量％である。
ｘ種類のＬＨＳＶ（ｘ）も同様に実機運転条件に即した条件とすることが好ましい。このようなＬＨＳＶ（ｘ）としては、０．５～２．５ｈ^－１である。

前記式５で表されるアレニウスの式中の活性化エネルギーＥを脱硫の活性化エネルギーＥａとし、両辺の自然対数を取ると、下式２２で表される式となる。

水素分圧、水素／原料油比、ＬＨＳＶ、原料油中の硫黄濃度は一定の条件とし、反応温度Ｔ（ｙ）の条件で反応を行い、生成油中の硫黄濃度を測定する。前記式２１で表される脱硫反応速度式のＳ_Ｆに原料油中の硫黄濃度を、Ｓ_Ｐに得られた生成油中の硫黄濃度を、ＬＨＳＶにＬＨＳＶを、上記得られたｎを代入して反応速度定数ｋを求める。得られた反応速度定数を前記式２２に代入し、得られた左辺の結果（ｌｎｋ）を縦軸に、１／Ｔ（１／Ｔ（ｙ））を横軸にプロットする。

ｙ種類の反応温度Ｔ（ｙ）について同様の反応を行い、ｙ個の上記プロットを得る。得られたプロットより、回帰直線を引き、その傾きを求める。この傾きはＥａ／Ｒであるため、傾きからＲを除すことにより脱硫の活性化エネルギーＥａを求めることができる。

上記ｙは３以上の整数である。ｙの数が多い方が、より精度の高いＥａを得ることができる。一方、ｙの数が多すぎると、Ｅａを得るために時間が掛かり効率的ではない。本実施形態においては、ｙは３～２０であることが好ましく、３～１０であることがより好ましい。

Ｅａを求める上での水素分圧、水素／原料油比、ＬＨＳＶ、原料油中の硫黄濃度は、実機運転条件に即した条件とすることが好ましい。
そのような水素分圧としては、例えば３～７ＭＰａであり、水素／原料油比は１００～４００［Ｎｍ^３/ｋＬ］であり、ＬＨＳＶは０．５～２．５ｈ^－１であり、原料油中の硫黄濃度は０．５～３．０質量％である。
ｙ種類の反応温度Ｔ（ｙ）も同様に実機運転条件に即した条件とすることが好ましい。このようなＴ（ｙ）としては、３００～４２０℃である。

このように得られた各パラメータを前記式２０に代入することにより、所定の反応条件を達成するために必要な反応温度Ｔ_ｔを求めることができる。

実測の反応温度Ｔ_ｏｂｓに対する、本実施形態の情報処理方法により求められる反応温度Ｔ_ｔの割合であるＴ_ｔ／Ｔ_ｏｂｓは、℃換算で、０．９７～１．０３であることが好ましく、０．９８５～１．０１５であることがより好ましい。Ｔ_ｔ／Ｔ_ｏｂｓが前記範囲内である場合、精度よく反応温度を推定できていると判断することができる。

≪情報出力ステップ≫
このようにして得られた前記反応温度を示す情報を出力する情報出力ステップ（図１のＳ４）をさらに有してもよい。例えば、Ｓ４は出力部１４によって実行される。

≪減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応≫
減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応について概要を説明する。
減圧蒸留軽油は、常圧蒸留残渣油を減圧蒸留して得られる、沸点範囲が２００～５５０℃の留分である。減圧蒸留軽油の密度は０．９１～０．９５ｇ／ｍＬである。原料油中の減圧蒸留軽油の含有量としては、例えば３０体積％以上であってもよく、５０体積％以上等であってもよい。
なお、原料油に含まれる減圧蒸留軽油以外の油種としては、原油を常圧蒸留装置で常圧蒸留して得られる常圧重油、水素化分解重油等潤滑油基油の溶剤抽出により抽出除去される油分の中で特に重質な油分である重質エキストラクト、常圧蒸留残渣、流動接触分解残油、脱礫油等が挙げられる。

減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応は、水素存在下、減圧蒸留軽油を含む原料油と水素化処理触媒とを接触処理することにより行うことができる。
水素化処理触媒は、特に限定されるものではなく、本分野において公知の水素化処理触媒を使用することができる。触媒の担体として、種々のものが使用でき、例えばシリカ、アルミナ、ボリア、マグネシア、チタニア、シリカ－アルミナ、シリカ－マグネシア、シリカ－ジルコニア、シリカ－トリア、シリカ－ベリリア、シリカ－チタニア、シリカ－ボリア、アルミナ－ジルコニア、アルミナ－チタニア、アルミナ－ボリア、アルミナ－クロミア、チタニア－ジルコニア、シリカ－アルミナ－トリア、シリカ－アルミナ－ジルコニア、シリカ－アルミナ－マグネシア、シリカ－マグネシア－ジルコニアなど、又はこれらの２種以上の混合物が挙げられる。これらの無機酸化物のうち、好ましいものとしては、アルミナ、シリカ－アルミナ、アルミナ－チタニア、アルミナ－ボリア、アルミナ－ジルコニアが挙げられ、特に好ましくは、アルミナが挙げられ、アルミナの中でもγアルミナが特に好ましい。これらの無機酸化物は、１種単体で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

前記担体に活性成分として含有させる金属は、周期表第６族金属及び第８～１０族金属の中から選ばれる少なくとも１種類以上の金属であり、好ましくはモリブデン、タングステン、コバルト及びニッケルの金属である。これらの金属は、金属状態又は金属酸化物、金属硫化物の何れの形態でも有効であり、また、イオン交換などにより金属が触媒担体と結合した形態で存在してもよい。この金属成分の含有量は、通常、触媒基準かつ酸化物換算で、約１０～２５質量％の範囲内である。金属含有量が１０質量％より少ないと、活性点として働く金属の絶対量が少ないために、脱硫活性を始めとする水素化処理活性（以下、簡単に水素化処理活性と言う）が発現せず、逆に担持される金属の含有量が２５質量％より多すぎると、金属の凝集が起こり活性点の数が減少し、その結果、水素化処理活性が却って低下するからである。更に、必要に応じて、元素周期律表第６族金属及び第８族金属からなる活性金属に加えて、リン、ホウ素、亜鉛、ジルコニア等を含ませることができる。本発明方法を適用するに当たり、触媒層の形態には制約はなく、例えば固定床、移動床、流動床等の触媒層の反応器に適用できる。

減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応における条件としては、一般に反応温度が３００～４２０℃、好ましくは３４０～４００℃であり、水素分圧が３～７ＭＰａ、好ましくは４～６ＭＰａであり、ＬＨＳＶが０．５～２．５ｈｒ^－１、好ましくは０．６～１．５ｈｒ^－１であり、水素／原料油比が１００～４００［Ｎｍ^３/ｋＬ］、好ましくは２００～３００［Ｎｍ^３/ｋＬ］である。

減圧蒸留軽油を含む原料油中の硫黄濃度は、通常０．５～３．０質量％である。また、生成油中の硫黄濃度は、通常０．０１～０．３質量％である。

≪反応温度算出装置≫
本実施形態の反応温度算出装置は、常圧蒸留残渣油を減圧蒸留して得られる減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応に関して、反応を開始してから所定時間経過した際の原料油に関する情報、生成油に関する情報、及び運転条件に関する情報を取得する取得部と、前記取得部で取得した前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件に関する情報に基づき、劣化関数により、触媒の劣化度を算出し、算出した前記触媒の劣化度に基づき、前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件を満たすために必要な反応温度を算出する演算部と、を含む。本実施形態の反応温度算出装置は、算出された反応温度を示す情報を出力する出力部を有していてもよい。

本実施形態の反応温度算出装置１は、パーソナルコンピューターやサーバー装置や専用装置等の情報処理装置を用いて構成される。反応温度算出装置１は、１台又は複数台の情報処理装置を用いて構成されてもよい。例えば、反応温度算出装置１は、クラスタマシンとして構築されてもよいし、クラウドとして構築されてもよいし、どのような態様で構築されてもよい。反応温度算出装置１は、例えば、図４に示されるように取得部１１と、取得部からの情報を処理する計算機本体１２とを有する。反応温度算出装置１は、計算機本体１２において処理された情報を外部に出力する出力部１４を有していてもよい。これらの構成要素は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予めＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリ等の記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭ等の着脱可能な記憶媒体（非一過性の記憶媒体）に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることで記憶装置にインストールされてもよい。記憶装置は、例えば、ＨＤＤ、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、またはＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成される。

取得部１１は、反応のオペレーターによって所定の情報が入力され、この入力により取得した情報を計算機本体１２に送信するものである。本実施形態の取得部１１が取得する情報は、減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応に関して、反応を開始してから所定時間経過した際の原料油に関する情報、生成油に関する情報、及び運転条件に関する情報である。反応を開始してから所定時間経過した際の原料油に関する情報、生成油に関する情報、及び運転条件に関する情報としては上述した通りである。例えば、取得部１１は、上述した情報取得ステップを実行する。取得部１１は、反応を開始してから所定時間経過した際の原料油に関する情報、生成油に関する情報、及び運転条件に関する情報を取得すればよく、その取得方法には特に限定されない。

本実施形態では、取得部１１は単一のキーボードによって構成されている。取得部１１の具体的構成は、限定されず、本実施形態ではキーボードであるが、タッチパネル等であってもよい。なお、各種情報を取得する取得部が別々に構成され、それぞれが独立して計算機本体１２に接続されてもよい。また、取得部１１は、反応器の制御等に用いられる計算機等から有線又は無線により前記の各情報を直接取得するように構成されてもよい。

計算機本体１２は、例えば、種々の情報を処理可能な、いわゆるコンピュータである。計算機本体１２は、演算部１３を備える。例えば、この計算機本体１２には、所定のプログラムが組み込まれ、このプログラムの実行によって機能的に演算部１３が構成される。具体的には、この演算部１３において、前記取得部１１で取得した反応を開始してから所定時間経過した際の原料油に関する情報、生成油に関する情報、及び運転条件に関する情報に基づき、劣化関数により、触媒の劣化度を算出し、前記触媒の劣化度に基づき、前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件を満たすために必要な反応温度を算出する。劣化関数としては上述した通りである。上述したように反応温度は、例えば劣化速度式から求めることができる。例えば、演算部１３は、上述した劣化度算出ステップ、及び反応温度算出ステップを実行する。演算部１３は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit)又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）などのプロセッサ及び不揮発性又は揮発性の半導体メモリ（例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory））を備えてもよい。例えば、演算部１３は、ＭＣＵなどのマイクロコントローラであってもよい。

演算部１３は、上記のように求めた前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件を満たすために必要な反応温度を示す情報を出力部１４に出力してもよい。

出力部１４は、計算機本体１２（詳しくは、演算部１３）が出力した計算結果（反応温度）を受信し、受信した計算結果を外部に出力するものである。本実施形態の出力部１４は、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ、ＰＤＰ等の表示部によって構成されているが、これに限定されず、プリンタ等の印刷部や、他の装置（例えば、減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応の制御等に用いられる計算機等）等へ出力するように構成されてもよい。また、出力部１４は、これらを組み合わせたものでもよい。例えば、出力部１４は、上述した情報出力ステップを実行する。

また、本実施形態においては、コンピュータを反応温度算出装置として機能させるための反応温度算出プログラム及び当該プログラムを記憶したコンピュータの非一時的可読記録媒体が提供される。コンピュータの非一時的可読記録媒体としては、例えば、磁気テープ（デジタルデータストレージ（ＤＳＳ）など）、磁気ディスク（ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）など）、光ディスク（コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイディスク（ＢＤ）など）、光磁気ディスク（ＭＯ）、フラッシュメモリ（ＳＳＤ（Solid State Drive）、メモリーカード、ＵＳＢメモリなど）が挙げられる。

＜情報処理方法及び反応温度算出装置の活用方法＞
本実施形態の情報処理方法及び反応温度算出装置によると、減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応に関して、所定の反応条件を達成するために必要な反応温度を推定することができる。本実施形態の情報処理方法及び反応温度算出装置によると、反応温度の推定値の経時的なプロットを得ることができる。前記プロットと、機器使用最高温度等との関係から、以下のような活用法が考えられる。

第１の活用方法としては、所定の反応条件における触媒を交換するのに必要な運転時間（日数）を推定することである。すなわち、前記プロットにより、機器使用最高温度となる温度となる時間を推定することができ、当該時間から触媒を交換するのに必要な運転時間（日数）を推定することができる。また、推定された反応温度が機器設定温度以下でない場合、図２のＳ４－１～４－３で示される情報処理方法が行われてもよい。図２のＳ４－１～４－３で示される情報処理方法は、目的とする反応温度に関する情報を取得する情報取得ステップ（図２のＳ４－１）と、取得した目的とする反応温度に基づき、劣化関数により、触媒の劣化度を算出する劣化度算出ステップ（図２のＳ４－２）と、劣化度に基づき、目的とする反応温度を満たすために必要な、原料油に関する情報、生成油に関する情報、及び運転条件に関する情報を算出する反応条件算出ステップ（図２のＳ４－３）と、を含む。このようにして得られた前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件に関する情報を出力する情報出力ステップ（図２のＳ４－４）をさらに有してもよい。具体的には、例えば、劣化関数１を使用する場合、前記式１９のＴ_ｔに目的とする反応温度を代入し、Φを求める。得られたΦを前記式２に代入し、Ｄを求める。得られたＤを前記式３に代入して、前記式３の等式が成り立つような、Ｓ_Ｐ、Ｓ_Ｆ、ＬＨＳＶ、Ｐの組み合わせを求めればよい。また、上記組み合わせにおいて、例えばＳ_Ｐ、Ｓ_Ｆを設定値として、Ｐ及びＬＨＳＶを求めてもよい。また、劣化関数としては、劣化関数１、劣化関数１－１、劣化関数２、劣化関数２－１のいずれを使用してもよい。なお、以上の各ステップは、例えば、本実施形態の反応温度算出装置１によって実行される。例えば、Ｓ４－１は取得部１１によって実行され、Ｓ４－２及びＳ４－３は計算機本体１２における演算部１３によって実行され、Ｓ４－４は出力部１４によって実行される。なお、目的温度は予め計算機本体１２における演算部１３に記憶させておいてもよい。

第２の活用方法としては、所定の運転時間を達成するための反応条件（処理量（ＬＨＳＶ）等）を推定することである。このような情報処理方法は、図３のＳ１Ａ～３Ａで表される。図３のＳ１Ａ～３Ａで示される情報処理方法は、所定の運転時間における目的とする反応温度に関する情報を取得する情報取得ステップ（図３のＳ１Ａ）と、取得した目的とする反応温度に基づき、劣化関数により、触媒の劣化度を算出する劣化度算出ステップ（図３のＳ２Ａ）と、劣化度に基づき、目的とする反応温度を満たすために必要な、原料油に関する情報、生成油に関する情報、及び運転条件に関する情報を算出する反応条件算出ステップ（図３のＳ３Ａ）と、を含む。このようにして得られた前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件に関する情報を出力する情報出力ステップ（図３のＳ４Ａ）をさらに有してもよい。具体的には、例えば、劣化関数１を使用する場合、前記式１９のＴ_ｔに所定の運転時間ｔ日経過時における目的とする反応温度を代入し、Φを求める。得られたΦを前記式２に代入し、Ｄを求める。得られたＤを前記式３に代入して、前記式３の等式が成り立つような、Ｓ_Ｐ、Ｓ_Ｆ、ＬＨＳＶ、Ｐの組み合わせを求めればよい。また、上記組み合わせにおいて、例えばＳ_Ｐ、Ｓ_Ｆを設定値として、Ｐ及びＬＨＳＶを求めてもよい。また、劣化関数としては、劣化関数１、劣化関数１－１、劣化関数２、劣化関数２－１のいずれを使用してもよい。なお、以上の各ステップは、例えば、本実施形態の反応温度算出装置１によって実行される。例えば、Ｓ１Ａは取得部１１によって実行され、Ｓ２Ａ及びＳ３Ａは計算機本体１２における演算部１３によって実行され、Ｓ４Ａは出力部１４によって実行される。なお、所定の運転時間における目的とする温度は予め計算機本体１２における演算部１３に記憶させておいてもよい。

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［実施例］
ベンチスケールで、減圧蒸留軽油を７０体積％含む原料油を水素化処理触媒に接触処理させることにより水素化処理反応を行った。得られた結果を基に、劣化関数を算出した。なお、本実施例では、前記式１２で表される劣化関数２を使用した。前記式１２～１４におけるパラメータを上述の方法により求めた所、ｋ_１＝０．９、ｋ_２＝０．１、α_１＝０．００１、α_２＝０．０００５、Ｐ_Ｂ＝４．９（ＭＰａ）、ａ＝０．６、Ｅｃ＝１５０（ｋＪ／ｍｏｌ）、Ｔ_Ｂ＝６７３（Ｋ）、Ｔ_ＳＯＲ＝６３０（Ｋ）、ｎ＝１．５であった。

ベンチスケールで行った水素化処理反応と同じ原料油、水素化処理触媒を用いて、実機で反応を行った。前記式１３、１４における運転条件として、Ｓ_Ｆ＝２．６２（質量％）、Ｐ＝６．０（ＭＰａ）、ＬＨＳＶ＝０．４８５（ｈ^－１）、Ｓ_Ｐ＝０．０７（質量％）とした。
また、事前に上述の方法で、脱硫の活性化エネルギーを求めた所、Ｅａ＝１２５（ｋＪ／ｍｏｌ）であった。
これらの基本劣化パラメータ及び反応条件を前記式１３、１４に代入し、任意の反応ｔ日経過時のＤ_１、Ｄ_２を得た。得られたＤ_１、Ｄ_２及び反応経過日数ｔを前記式１２に代入しΦを得た。得られたΦ、Ｅａ、Ｔ_ＳＯＲを前記式２０に代入して、任意の反応ｔ日経過時の要求温度Ｔ_ｔを求めた。表１にｔ＝２５１日、５１４日、１１６４日の反応温度の実測値、及び上記方法で求めた要求温度Ｔ_ｔ、及び要求温度Ｔ_ｔ／反応温度の実測値の割合を示す。

表１に示された通り、本発明によって求められた要求温度Ｔ_ｔは、反応温度の実測値とほぼ同等となることがわかった。

１・・・反応温度算出装置
１１・・・取得部
１２・・・計算機本体
１３・・・演算部
１４・・・出力部

Claims (10)

1. 常圧蒸留残渣油を減圧蒸留して得られる減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応に関して、反応を開始してから所定時間経過した際の原料油に関する情報、生成油に関する情報、及び運転条件に関する情報を取得する情報取得ステップと、
   取得した前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件に関する情報に基づき、劣化関数により、触媒の劣化度を算出する劣化度算出ステップと、
   前記触媒の劣化度に基づき、前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件を満たすために必要な反応温度を算出する反応温度算出ステップと、を含む、情報処理方法であって、
   前記原料油に関する情報は、原料油中の硫黄濃度に関する情報であり、前記生成油に関する情報は、生成油中の硫黄濃度に関する情報であり、前記運転条件に関する情報は、水素分圧に関する情報、触媒充填量に関する情報、及び原料油の供給量に関する情報であり、
   前記劣化関数は、下式２で表される関数である、情報処理方法。
   Φ＝ｅｘｐ（－Ｄｔ） 式２
   前記式２中、Φは触媒の劣化度であり、Ｄは触媒の活性種の劣化係数であり下式３から算出され、ｔは反応経過日数（日）である。
   前記式３中、αは触媒定数（触媒の劣化速度を表す定数）であり、Ｓ _Ｆ は任意の反応ｔ日経過時の原料油中の硫黄濃度（質量％）であり、Ｓ _Ｐ は任意の反応ｔ日経過時の生成油中の硫黄濃度（質量％）であり、ｎは、減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応の反応次数であり、ＬＨＳＶは任意の反応ｔ日経過時の液空間速度（ｈ ^－１ ）であり、Ｐ _Ｂ は基準水素分圧（ＭＰａ）であり、Ｐは任意の反応ｔ日経過時の水素分圧（ＭＰａ）であり、ａは水素分圧係数であり、Ｅｃはコーク劣化の活性化エネルギー（ｋＪ／ｍｏｌ）であり、Ｒは気体定数：０．００８３１（ｋＪ／（ｍｏｌ・Ｋ））であり、Ｔ _Ｂ は基準反応温度（Ｋ）であり、Ｔ _ＳＯＲ は０日目の要求温度（Ｋ）である。α、Ｐ _Ｂ 、ａ、Ｅｃ、Ｔ _Ｂ 、Ｔ _ＳＯＲ は使用する触媒に応じて定められる定数である。前記定数は、実機で反応を行いながら求められる、又は実機運転条件に基づいてベンチスケールにおいて事前に求められる。
2. 常圧蒸留残渣油を減圧蒸留して得られる減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応に関して、反応を開始してから所定時間経過した際の原料油に関する情報、生成油に関する情報、及び運転条件に関する情報を取得する情報取得ステップと、
   取得した前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件に関する情報に基づき、劣化関数により、触媒の劣化度を算出する劣化度算出ステップと、
   前記触媒の劣化度に基づき、前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件を満たすために必要な反応温度を算出する反応温度算出ステップと、を含む、情報処理方法であって、
   前記原料油に関する情報は、原料油中の硫黄濃度に関する情報であり、前記生成油に関する情報は、生成油中の硫黄濃度に関する情報であり、前記運転条件に関する情報は、水素分圧に関する情報、触媒充填量に関する情報、原料油の供給量に関する情報、及び水素の供給量に関する情報であり、
   前記劣化関数は、下式９で表される関数である、情報処理方法。
   Φ＝ｅｘｐ（－Ｄ’ｔ） 式９
   前記式９中、Φは触媒の劣化度であり、Ｄ’は触媒の活性種の劣化係数であり下式１０から算出され、ｔは反応経過日数（日）である。
   前記式１０中、α’は触媒定数（触媒の劣化速度を表す定数）であり、Ｓ _Ｆ は任意の反応ｔ日経過時の原料油中の硫黄濃度（質量％）であり、Ｓ _Ｐ は任意の反応ｔ日経過時の生成油中の硫黄濃度（質量％）であり、ｎは、減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応の反応次数であり、ＬＨＳＶは任意の反応ｔ日経過時の液空間速度（ｈ ^－１ ）であり、Ｐ _Ｂ は基準水素分圧（ＭＰａ）であり、Ｐは任意の反応ｔ日経過時の水素分圧（ＭＰａ）であり、ａは水素分圧係数であり、Ｇ _Ｂ は基準水素／原料油比（Ｎｍ ^３ /ｋＬ）であり、Ｇは任意の反応ｔ日経過時の水素／原料油比（Ｎｍ ^３ /ｋＬ）であり、ｂは水素／原料油比係数であり、Ｅｃはコーク劣化の活性化エネルギー（ｋＪ／ｍｏｌ）であり、Ｒは気体定数：０．００８３１（ｋＪ／（ｍｏｌ・Ｋ））であり、Ｔ _Ｂ は基準反応温度（Ｋ）であり、Ｔ _ＳＯＲ は０日目の要求温度（Ｋ）である。α’、Ｐ _Ｂ 、ａ、Ｇ _Ｂ 、ｂ、Ｅｃ、Ｔ _Ｂ 、Ｔ _ＳＯＲ は使用する触媒に応じて定められる定数である。前記定数は、実機で反応を行いながら求められる、又は実機運転条件に基づいてベンチスケールにおいて事前に求められる。
3. 常圧蒸留残渣油を減圧蒸留して得られる減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応に関して、反応を開始してから所定時間経過した際の原料油に関する情報、生成油に関する情報、及び運転条件に関する情報を取得する情報取得ステップと、
   取得した前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件に関する情報に基づき、劣化関数により、触媒の劣化度を算出する劣化度算出ステップと、
   前記触媒の劣化度に基づき、前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件を満たすために必要な反応温度を算出する反応温度算出ステップと、を含む、情報処理方法であって、
   前記原料油に関する情報は、原料油中の硫黄濃度に関する情報であり、前記生成油に関する情報は、生成油中の硫黄濃度に関する情報であり、前記運転条件に関する情報は、水素分圧に関する情報、触媒充填量に関する情報、及び原料油の供給量に関する情報であり、
   前記劣化関数は、下式１２で表される関数である、情報処理方法。
   Φ＝ｋ _１ ×ｅｘｐ（－Ｄ _１ ｔ）＋ｋ _２ ×ｅｘｐ（－Ｄ _２ ｔ） 式１２
   前記式１２中、ｋ _１ は触媒の易失活活性種の活性点係数であり、ｋ _２ は触媒の難失活活性種の活性点係数であり、活性点係数は両活性種の相対反応速度定数を表す。Ｄ _１ は触媒の易失活活性種の劣化係数であり下式１３から算出され、Ｄ _２ は触媒の難失活活性種の劣化係数であり下式１４から算出され、ｔは反応経過日数（日）であり、ｋ _１ ＋ｋ _２ ＝１であり、ｋ _１ 及びｋ _２ は、実機で反応を行いながら求められる、又は実機運転条件に基づいてベンチスケールにおいて事前に求められる。
   前記式１３及び前記式１４中、Ｓ _Ｆ は任意の反応ｔ日経過時の原料油中の硫黄濃度（質量％）であり、Ｓ _Ｐ は任意の反応ｔ日経過時の生成油中の硫黄濃度（質量％）であり、ｎは、減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応の反応次数であり、ＬＨＳＶは任意の反応ｔ日経過時の液空間速度（ｈ ^－１ ）であり、Ｐ _Ｂ は基準水素分圧（ＭＰａ）であり、Ｐは任意の反応ｔ日経過時の水素分圧（ＭＰａ）であり、ａは水素分圧係数であり、Ｅｃはコーク劣化の活性化エネルギー（ｋＪ／ｍｏｌ）であり、Ｒは気体定数：０．００８３１（ｋＪ／（ｍｏｌ・Ｋ））であり、Ｔ _Ｂ は基準反応温度（Ｋ）であり、Ｔ _ＳＯＲ は０日目の要求温度（Ｋ）である。前記式１３中、α _１ は易失活活性点の触媒定数（触媒の劣化速度を表す定数）であり、前記式１４中、α _２ は難失活活性点の触媒定数（触媒の劣化速度を表す定数）である。α _１ 、α _２ 、Ｐ _Ｂ 、ａ、Ｅｃ、Ｔ _Ｂ 、Ｔ _ＳＯＲ は使用する触媒に応じて定められる定数である。上記定数は、実機で反応を行いながら求められる、又は実機運転条件に基づいてベンチスケールにおいて事前に求められる。
4. 常圧蒸留残渣油を減圧蒸留して得られる減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応に関して、反応を開始してから所定時間経過した際の原料油に関する情報、生成油に関する情報、及び運転条件に関する情報を取得する情報取得ステップと、
   取得した前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件に関する情報に基づき、劣化関数により、触媒の劣化度を算出する劣化度算出ステップと、
   前記触媒の劣化度に基づき、前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件を満たすために必要な反応温度を算出する反応温度算出ステップと、を含む、情報処理方法であって、
   前記原料油に関する情報は、原料油中の硫黄濃度に関する情報であり、前記生成油に関する情報は、生成油中の硫黄濃度に関する情報であり、前記運転条件に関する情報は、水素分圧に関する情報、触媒充填量に関する情報、原料油の供給量に関する情報、及び水素の供給量に関する情報であり、
   前記劣化関数は、下式１６で表される関数である、情報処理方法。
   Φ＝ｋ ₁ ×ｅｘｐ（－Ｄ _１ ’ｔ）＋ｋ _２ ×ｅｘｐ（－Ｄ _２ ’ｔ） 式１６
   前記式１６中、ｋ _１ は触媒の易失活活性種の活性点係数であり、ｋ _２ は触媒の難失活活性種の活性点係数であり、活性点係数は両活性種の相対反応速度定数を表す。Ｄ _１ ’は触媒の易失活活性種の劣化係数であり下式１７から算出され、Ｄ _２ ’は触媒の難失活活性種の劣化係数であり下式１８から算出され、ｔは反応経過日数（日）であり、ｋ _１ ＋ｋ _２ ＝１であり、ｋ _１ 及びｋ _２ は、実機で反応を行いながら求められる、又は実機運転条件に基づいてベンチスケールにおいて事前に求められる。
   前記式１７及び前記式１８中、Ｓ _Ｆ は任意の反応ｔ日経過時の原料油中の硫黄濃度（質量％）であり、Ｓ _Ｐ は任意の反応ｔ日経過時の生成油中の硫黄濃度（質量％）であり、ｎは、減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応の反応次数であり、ＬＨＳＶは任意の反応ｔ日経過時の液空間速度（ｈ ^－１ ）であり、Ｐ _Ｂ は基準水素分圧（ＭＰａ）であり、Ｐは任意の反応ｔ日経過時の水素分圧（ＭＰａ）であり、ａは水素分圧係数であり、Ｇ _Ｂ は基準水素／原料油比（Ｎｍ ^３ /ｋＬ）であり、Ｇは任意の反応ｔ日経過時の水素／原料油比（Ｎｍ ^３ /ｋＬ）であり、ｂは水素／原料油比係数であり、Ｅｃはコーク劣化の活性化エネルギー（ｋＪ／ｍｏｌ）であり、Ｒは気体定数：０．００８３１（ｋＪ／（ｍｏｌ・Ｋ））であり、Ｔ _Ｂ は基準反応温度（Ｋ）であり、Ｔ _ＳＯＲ は０日目の要求温度（Ｋ）である。前記式１７中、α _１ ’は易失活活性点の触媒定数（触媒の劣化速度を表す定数）であり、前記式１８中、α _２ ’は難失活活性点の触媒定数（触媒の劣化速度を表す定数）である。α _１ ’、α _２ ’、Ｐ _Ｂ 、ａ、Ｇ _Ｂ 、ｂ、Ｅｃ、Ｔ _Ｂ 、Ｔ _ＳＯＲ は使用する触媒に応じて定められる定数である。上記定数は、実機で反応を行いながら求められる、又は実機運転条件に基づいてベンチスケールにおいて事前に求められる。
5. 常圧蒸留残渣油を減圧蒸留して得られる減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応に関して、反応を開始してから所定時間経過した際の原料油に関する情報、生成油に関する情報、及び運転条件に関する情報を取得する取得部と、
   前記取得部で取得した前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件に関する情報に基づき、劣化関数により、触媒の劣化度を算出し、算出した前記触媒の劣化度に基づき、前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件を満たすために必要な反応温度を算出する演算部と、を含む、反応温度算出装置であって、
   前記原料油に関する情報は、原料油中の硫黄濃度に関する情報であり、前記生成油に関する情報は、生成油中の硫黄濃度に関する情報であり、前記運転条件に関する情報は、水素分圧に関する情報、触媒充填量に関する情報、及び原料油の供給量に関する情報であり、
   前記劣化関数は、下式２で表される関数である、反応温度算出装置。
   Φ＝ｅｘｐ（－Ｄｔ） 式２
   前記式２中、Φは触媒の劣化度であり、Ｄは触媒の活性種の劣化係数であり下式３から算出され、ｔは反応経過日数（日）である。
   前記式３中、αは触媒定数（触媒の劣化速度を表す定数）であり、Ｓ _Ｆ は任意の反応ｔ日経過時の原料油中の硫黄濃度（質量％）であり、Ｓ _Ｐ は任意の反応ｔ日経過時の生成油中の硫黄濃度（質量％）であり、ｎは、減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応の反応次数であり、ＬＨＳＶは任意の反応ｔ日経過時の液空間速度（ｈ ^－１ ）であり、Ｐ _Ｂ は基準水素分圧（ＭＰａ）であり、Ｐは任意の反応ｔ日経過時の水素分圧（ＭＰａ）であり、ａは水素分圧係数であり、Ｅｃはコーク劣化の活性化エネルギー（ｋＪ／ｍｏｌ）であり、Ｒは気体定数：０．００８３１（ｋＪ／（ｍｏｌ・Ｋ））であり、Ｔ _Ｂ は基準反応温度（Ｋ）であり、Ｔ _ＳＯＲ は０日目の要求温度（Ｋ）である。α、Ｐ _Ｂ 、ａ、Ｅｃ、Ｔ _Ｂ 、Ｔ _ＳＯＲ は使用する触媒に応じて定められる定数である。前記定数は、実機で反応を行いながら求められる、又は実機運転条件に基づいてベンチスケールにおいて事前に求められる。
6. 常圧蒸留残渣油を減圧蒸留して得られる減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応に関して、反応を開始してから所定時間経過した際の原料油に関する情報、生成油に関する情報、及び運転条件に関する情報を取得する取得部と、
   前記取得部で取得した前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件に関する情報に基づき、劣化関数により、触媒の劣化度を算出し、算出した前記触媒の劣化度に基づき、前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件を満たすために必要な反応温度を算出する演算部と、を含む、反応温度算出装置であって、
   前記原料油に関する情報は、原料油中の硫黄濃度に関する情報であり、前記生成油に関する情報は、生成油中の硫黄濃度に関する情報であり、前記運転条件に関する情報は、水素分圧に関する情報、触媒充填量に関する情報、原料油の供給量に関する情報、及び水素の供給量に関する情報であり、
   前記劣化関数は、下式９で表される関数である、反応温度算出装置。
   Φ＝ｅｘｐ（－Ｄ’ｔ） 式９
   前記式９中、Φは触媒の劣化度であり、Ｄ’は触媒の活性種の劣化係数であり下式１０から算出され、ｔは反応経過日数（日）である。
   前記式１０中、α’は触媒定数（触媒の劣化速度を表す定数）であり、Ｓ _Ｆ は任意の反応ｔ日経過時の原料油中の硫黄濃度（質量％）であり、Ｓ _Ｐ は任意の反応ｔ日経過時の生成油中の硫黄濃度（質量％）であり、ｎは、減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応の反応次数であり、ＬＨＳＶは任意の反応ｔ日経過時の液空間速度（ｈ ^－１ ）であり、Ｐ _Ｂ は基準水素分圧（ＭＰａ）であり、Ｐは任意の反応ｔ日経過時の水素分圧（ＭＰａ）であり、ａは水素分圧係数であり、Ｇ _Ｂ は基準水素／原料油比（Ｎｍ ^３ /ｋＬ）であり、Ｇは任意の反応ｔ日経過時の水素／原料油比（Ｎｍ ^３ /ｋＬ）であり、ｂは水素／原料油比係数であり、Ｅｃはコーク劣化の活性化エネルギー（ｋＪ／ｍｏｌ）であり、Ｒは気体定数：０．００８３１（ｋＪ／（ｍｏｌ・Ｋ））であり、Ｔ _Ｂ は基準反応温度（Ｋ）であり、Ｔ _ＳＯＲ は０日目の要求温度（Ｋ）である。α’、Ｐ _Ｂ 、ａ、Ｇ _Ｂ 、ｂ、Ｅｃ、Ｔ _Ｂ 、Ｔ _ＳＯＲ は使用する触媒に応じて定められる定数である。前記定数は、実機で反応を行いながら求められる、又は実機運転条件に基づいてベンチスケールにおいて事前に求められる。
7. 常圧蒸留残渣油を減圧蒸留して得られる減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応に関して、反応を開始してから所定時間経過した際の原料油に関する情報、生成油に関する情報、及び運転条件に関する情報を取得する取得部と、
   前記取得部で取得した前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件に関する情報に基づき、劣化関数により、触媒の劣化度を算出し、算出した前記触媒の劣化度に基づき、前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件を満たすために必要な反応温度を算出する演算部と、を含む、反応温度算出装置であって、
   前記原料油に関する情報は、原料油中の硫黄濃度に関する情報であり、前記生成油に関する情報は、生成油中の硫黄濃度に関する情報であり、前記運転条件に関する情報は、水素分圧に関する情報、触媒充填量に関する情報、及び原料油の供給量に関する情報であり、
   前記劣化関数は、下式１２で表される関数である、反応温度算出装置。
   Φ＝ｋ _１ ×ｅｘｐ（－Ｄ _１ ｔ）＋ｋ _２ ×ｅｘｐ（－Ｄ _２ ｔ） 式１２
   前記式１２中、ｋ _１ は触媒の易失活活性種の活性点係数であり、ｋ _２ は触媒の難失活活性種の活性点係数であり、活性点係数は両活性種の相対反応速度定数を表す。Ｄ _１ は触媒の易失活活性種の劣化係数であり下式１３から算出され、Ｄ _２ は触媒の難失活活性種の劣化係数であり下式１４から算出され、ｔは反応経過日数（日）であり、ｋ _１ ＋ｋ _２ ＝１であり、ｋ _１ 及びｋ _２ は、実機で反応を行いながら求められる、又は実機運転条件に基づいてベンチスケールにおいて事前に求められる。
   前記式１３及び前記式１４中、Ｓ _Ｆ は任意の反応ｔ日経過時の原料油中の硫黄濃度（質量％）であり、Ｓ _Ｐ は任意の反応ｔ日経過時の生成油中の硫黄濃度（質量％）であり、ｎは、減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応の反応次数であり、ＬＨＳＶは任意の反応ｔ日経過時の液空間速度（ｈ ^－１ ）であり、Ｐ _Ｂ は基準水素分圧（ＭＰａ）であり、Ｐは任意の反応ｔ日経過時の水素分圧（ＭＰａ）であり、ａは水素分圧係数であり、Ｅｃはコーク劣化の活性化エネルギー（ｋＪ／ｍｏｌ）であり、Ｒは気体定数：０．００８３１（ｋＪ／（ｍｏｌ・Ｋ））であり、Ｔ _Ｂ は基準反応温度（Ｋ）であり、Ｔ _ＳＯＲ は０日目の要求温度（Ｋ）である。前記式１３中、α _１ は易失活活性点の触媒定数（触媒の劣化速度を表す定数）であり、前記式１４中、α _２ は難失活活性点の触媒定数（触媒の劣化速度を表す定数）である。α _１ 、α _２ 、Ｐ _Ｂ 、ａ、Ｅｃ、Ｔ _Ｂ 、Ｔ _ＳＯＲ は使用する触媒に応じて定められる定数である。上記定数は、実機で反応を行いながら求められる、又は実機運転条件に基づいてベンチスケールにおいて事前に求められる。
8. 常圧蒸留残渣油を減圧蒸留して得られる減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応に関して、反応を開始してから所定時間経過した際の原料油に関する情報、生成油に関する情報、及び運転条件に関する情報を取得する取得部と、
   前記取得部で取得した前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件に関する情報に基づき、劣化関数により、触媒の劣化度を算出し、算出した前記触媒の劣化度に基づき、前記原料油に関する情報、前記生成油に関する情報、及び前記運転条件を満たすために必要な反応温度を算出する演算部と、を含む、反応温度算出装置であって、
   前記原料油に関する情報は、原料油中の硫黄濃度に関する情報であり、前記生成油に関する情報は、生成油中の硫黄濃度に関する情報であり、前記運転条件に関する情報は、水素分圧に関する情報、触媒充填量に関する情報、原料油の供給量に関する情報、及び水素の供給量に関する情報であり、
   前記劣化関数は、下式１６で表される関数である、反応温度算出装置。
   Φ＝ｋ ₁ ×ｅｘｐ（－Ｄ _１ ’ｔ）＋ｋ _２ ×ｅｘｐ（－Ｄ _２ ’ｔ） 式１６
   前記式１６中、ｋ _１ は触媒の易失活活性種の活性点係数であり、ｋ _２ は触媒の難失活活性種の活性点係数であり、活性点係数は両活性種の相対反応速度定数を表す。Ｄ _１ ’は触媒の易失活活性種の劣化係数であり下式１７から算出され、Ｄ _２ ’は触媒の難失活活性種の劣化係数であり下式１８から算出され、ｔは反応経過日数（日）であり、ｋ _１ ＋ｋ _２ ＝１であり、ｋ _１ 及びｋ _２ は、実機で反応を行いながら求められる、又は実機運転条件に基づいてベンチスケールにおいて事前に求められる。
   前記式１７及び前記式１８中、Ｓ _Ｆ は任意の反応ｔ日経過時の原料油中の硫黄濃度（質量％）であり、Ｓ _Ｐ は任意の反応ｔ日経過時の生成油中の硫黄濃度（質量％）であり、ｎは、減圧蒸留軽油を含む原料油の水素化処理反応の反応次数であり、ＬＨＳＶは任意の反応ｔ日経過時の液空間速度（ｈ ^－１ ）であり、Ｐ _Ｂ は基準水素分圧（ＭＰａ）であり、Ｐは任意の反応ｔ日経過時の水素分圧（ＭＰａ）であり、ａは水素分圧係数であり、Ｇ _Ｂ は基準水素／原料油比（Ｎｍ ^３ /ｋＬ）であり、Ｇは任意の反応ｔ日経過時の水素／原料油比（Ｎｍ ^３ /ｋＬ）であり、ｂは水素／原料油比係数であり、Ｅｃはコーク劣化の活性化エネルギー（ｋＪ／ｍｏｌ）であり、Ｒは気体定数：０．００８３１（ｋＪ／（ｍｏｌ・Ｋ））であり、Ｔ _Ｂ は基準反応温度（Ｋ）であり、Ｔ _ＳＯＲ は０日目の要求温度（Ｋ）である。前記式１７中、α _１ ’は易失活活性点の触媒定数（触媒の劣化速度を表す定数）であり、前記式１８中、α _２ ’は難失活活性点の触媒定数（触媒の劣化速度を表す定数）である。α _１ ’、α _２ ’、Ｐ _Ｂ 、ａ、Ｇ _Ｂ 、ｂ、Ｅｃ、Ｔ _Ｂ 、Ｔ _ＳＯＲ は使用する触媒に応じて定められる定数である。上記定数は、実機で反応を行いながら求められる、又は実機運転条件に基づいてベンチスケールにおいて事前に求められる。
9. コンピュータを、請求項５～８のいずれか一項に記載の反応温度算出装置として機能させるための反応温度算出プログラム。
10. 請求項９に記載のプログラムを記憶したコンピュータの非一時的可読記録媒体。