JP2945199B2 - 精留塔等のリボイラ温度制御方法 - Google Patents
精留塔等のリボイラ温度制御方法Info
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- JP2945199B2 JP2945199B2 JP2319592A JP2319592A JP2945199B2 JP 2945199 B2 JP2945199 B2 JP 2945199B2 JP 2319592 A JP2319592 A JP 2319592A JP 2319592 A JP2319592 A JP 2319592A JP 2945199 B2 JP2945199 B2 JP 2945199B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、精留塔等（本明細書で
は、精留塔及び蒸留塔を総称して精留塔等という。）に
供給する原料油種切替え時におけるリボイラ温度の制御
方法に関する。
は、精留塔及び蒸留塔を総称して精留塔等という。）に
供給する原料油種切替え時におけるリボイラ温度の制御
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】精留塔、例えば灯軽油脱硫用の精留塔に
おいて原料油種を切り替えると、精留塔受槽レベル及び
リボイラ温度が大幅に変化する。このため、リフラック
ス量，スロップ量及びリボイラの燃料量を制御する必要
がある。例えば、図６に示す精留塔系において、精留塔
１に供給する原料がＫＥＲＯ（未洗灯油）からＬＧＯ
（未洗軽油）に変わると、リボイラ３の温度が低いため
受槽２のレベルが急激に低くなる。このような場合、従
来は、熟練運転員が、受槽２のレベル計１１と精留塔１
の塔頂温度計１２を見ながらリフラックス量調節弁２１
（及び必要に応じスロップ量調節弁２２）の調節を行な
ってリフラックス流量を制御し、さらにリフラックス流
量計１３を見ながらリボイラ３の燃料調節弁２３を調節
してリボイラ温度の制御を行なっていた。なお、図６に
おいて、１４はリボイラ温度計である。
おいて原料油種を切り替えると、精留塔受槽レベル及び
リボイラ温度が大幅に変化する。このため、リフラック
ス量，スロップ量及びリボイラの燃料量を制御する必要
がある。例えば、図６に示す精留塔系において、精留塔
１に供給する原料がＫＥＲＯ（未洗灯油）からＬＧＯ
（未洗軽油）に変わると、リボイラ３の温度が低いため
受槽２のレベルが急激に低くなる。このような場合、従
来は、熟練運転員が、受槽２のレベル計１１と精留塔１
の塔頂温度計１２を見ながらリフラックス量調節弁２１
（及び必要に応じスロップ量調節弁２２）の調節を行な
ってリフラックス流量を制御し、さらにリフラックス流
量計１３を見ながらリボイラ３の燃料調節弁２３を調節
してリボイラ温度の制御を行なっていた。なお、図６に
おいて、１４はリボイラ温度計である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来
は、精留塔に供給する原料の油種切替え時には、熟練運
転員が長年の経験にもとづく勘にたよりながら、手動で
リフラックス量を制御し、かつリボイラ温度の制御を行
なっていた。このため、運転員に多大の労力がかかると
ともに、人為的な制御ミスを避けることができず、スロ
ップ量が必要以上に多くなってしまうという問題があっ
た。このような問題は、蒸留塔において原料油種（例え
ば原油）を切り替えるときにも生じていた。
は、精留塔に供給する原料の油種切替え時には、熟練運
転員が長年の経験にもとづく勘にたよりながら、手動で
リフラックス量を制御し、かつリボイラ温度の制御を行
なっていた。このため、運転員に多大の労力がかかると
ともに、人為的な制御ミスを避けることができず、スロ
ップ量が必要以上に多くなってしまうという問題があっ
た。このような問題は、蒸留塔において原料油種（例え
ば原油）を切り替えるときにも生じていた。
【０００４】本発明は、上記問題点にかんがみてなされ
たものであり、原料油種切替え時のリボイラ温度の制御
を自動的に行なえるようにして、省力化を図るとともに
スロップ量を最小化し、これによって、製品性状の安定
化を図った精留塔等の制御方法の提供を目的とする。
たものであり、原料油種切替え時のリボイラ温度の制御
を自動的に行なえるようにして、省力化を図るとともに
スロップ量を最小化し、これによって、製品性状の安定
化を図った精留塔等の制御方法の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の精留塔等のリボイラ温度制御方法は、原料油種
切替え時における精留塔等の塔頂温度変化と、精留塔等
の受槽レベルの検出データにもとづいてリフラックス量
調節弁の開度調整を行ない、この開度調整によって変化
したリフラックス流量を検出し、かつ、このリフラック
ス流量の変化分に相当する温度を求め、一方、原料油種
切替え時におけるリボイラ温度の時間的推移を統計的に
処理して基準データにまとめ、この基準データから仮の
次期リボイラ設定温度を求め、次いで、この仮の次期リ
ボイラ設定温度をリフラックス流量の変化分に相当する
温度によって補正して次期リボイラ設定温度を求め、リ
ボイラ温度を上記リボイラ設定温度となるように制御す
るようにしてある。
本発明の精留塔等のリボイラ温度制御方法は、原料油種
切替え時における精留塔等の塔頂温度変化と、精留塔等
の受槽レベルの検出データにもとづいてリフラックス量
調節弁の開度調整を行ない、この開度調整によって変化
したリフラックス流量を検出し、かつ、このリフラック
ス流量の変化分に相当する温度を求め、一方、原料油種
切替え時におけるリボイラ温度の時間的推移を統計的に
処理して基準データにまとめ、この基準データから仮の
次期リボイラ設定温度を求め、次いで、この仮の次期リ
ボイラ設定温度をリフラックス流量の変化分に相当する
温度によって補正して次期リボイラ設定温度を求め、リ
ボイラ温度を上記リボイラ設定温度となるように制御す
るようにしてある。
【０００６】
【実施例】以下、本発明方法の一実施例について説明す
る。図１は本実施例方法を精留塔のリボイラ温度制御に
実施するための制御系ブロック構成図を示す。同図にお
いて、精留塔１，精留塔受槽２，リボイラ３，受槽レベ
ル計１１，塔頂温度計１２，リフラックス流量計１３，
リボイラ温度計１４，リフラックス量調節弁２１，スロ
ップ量調節弁２２及び燃料調節弁２３は、図６に示す従
来のものと同じである。
る。図１は本実施例方法を精留塔のリボイラ温度制御に
実施するための制御系ブロック構成図を示す。同図にお
いて、精留塔１，精留塔受槽２，リボイラ３，受槽レベ
ル計１１，塔頂温度計１２，リフラックス流量計１３，
リボイラ温度計１４，リフラックス量調節弁２１，スロ
ップ量調節弁２２及び燃料調節弁２３は、図６に示す従
来のものと同じである。
【０００７】また、同図において、３１はリフラックス
量・スロップ量制御手段であり、塔頂温度計１２と受槽
レベル計１３からの検出信号にもとづいてリフラックス
量調節弁２１とスロップ量調節弁２８の開度を調節す
る。３２はリフラックス流量（変化量）を温度に変換す
るリフラックス流量−温度変換手段であり、リフラック
ス流量計１３からの検出値にもとづいてリフラックス流
量の変化を求め、この変化分に対応する温度を求める。
量・スロップ量制御手段であり、塔頂温度計１２と受槽
レベル計１３からの検出信号にもとづいてリフラックス
量調節弁２１とスロップ量調節弁２８の開度を調節す
る。３２はリフラックス流量（変化量）を温度に変換す
るリフラックス流量−温度変換手段であり、リフラック
ス流量計１３からの検出値にもとづいてリフラックス流
量の変化を求め、この変化分に対応する温度を求める。
【０００８】３３は基準データ算出手段であり、熟練運
転員の操作方法、すなわち原料油種切替え時の熟練運転
員のリボイラ温度調整法を統計的に処理して制御の基準
値を算出（モデル化）する。換言すれば、過去の原料油
種切替え時のリボイラ温度の時間的推移を統計的に処理
して数式化し、基準モデルとする。３４は仮の次期リボ
イラ温度推定手段であり、基準データ算出手段３３で求
めた基準値（データ）から、仮の次期（ｔ2 ：ｔ1 から
Δｔ時間後）リボイラ温度Ｔ2 を推定する。３５は仮の
次期リボイラ温度設定手段であり、次期リボイラ温度推
定手段３４で推定した仮の次期リボイラ推定温度を、リ
ボイラ温度計１４で検出した実際のリボイラ温度で補正
し、仮の次期リボイラ設定温度を求める。
転員の操作方法、すなわち原料油種切替え時の熟練運転
員のリボイラ温度調整法を統計的に処理して制御の基準
値を算出（モデル化）する。換言すれば、過去の原料油
種切替え時のリボイラ温度の時間的推移を統計的に処理
して数式化し、基準モデルとする。３４は仮の次期リボ
イラ温度推定手段であり、基準データ算出手段３３で求
めた基準値（データ）から、仮の次期（ｔ2 ：ｔ1 から
Δｔ時間後）リボイラ温度Ｔ2 を推定する。３５は仮の
次期リボイラ温度設定手段であり、次期リボイラ温度推
定手段３４で推定した仮の次期リボイラ推定温度を、リ
ボイラ温度計１４で検出した実際のリボイラ温度で補正
し、仮の次期リボイラ設定温度を求める。
【０００９】３６は次期リボイラ温度設定手段であり、
仮の次期リボイラ温度設定手段３５で求めた仮の次期リ
ボイラ設定温度を、リフラックス量−温度変換手段３２
で変換した温度で補正し、次期リボイラ温度の設定値を
求める。この次期リボイラ温度設定手段３６は、リボイ
ラ３の温度を設定温度に制御すべく燃料調節弁２３の開
度調整を行なう。
仮の次期リボイラ温度設定手段３５で求めた仮の次期リ
ボイラ設定温度を、リフラックス量−温度変換手段３２
で変換した温度で補正し、次期リボイラ温度の設定値を
求める。この次期リボイラ温度設定手段３６は、リボイ
ラ３の温度を設定温度に制御すべく燃料調節弁２３の開
度調整を行なう。
【００１０】次に、上記各手段からなる制御系によって
行なう本発明の一実施例制御方法を、図２のフローチャ
ートにもとづいて説明する。精留塔１に供給する原料油
種の切替えに起因する精留塔１の塔頂温度変化と、受槽
２のレベルを検出し（２０１，２０２）受槽レベルを塔
頂温度変化で補正すべく両出力を加算する。そして、リ
フラックス流量と弁開度の関係図を作成し（図３参
照）、この関係図にもとづいてリフラックス量調節弁２
１とスロップ量調節弁２２の開度を求め、かつ両弁２
１，２２の開度の調節を行ないリフラックス流量とスロ
ップ流量を制御する。リフラックス量調節弁２１とスロ
ップ量調節弁２２の開度調節を行なうとリフラックス流
量が変化するので、このときのリフラックス流量の変化
を求める（２０４）。
行なう本発明の一実施例制御方法を、図２のフローチャ
ートにもとづいて説明する。精留塔１に供給する原料油
種の切替えに起因する精留塔１の塔頂温度変化と、受槽
２のレベルを検出し（２０１，２０２）受槽レベルを塔
頂温度変化で補正すべく両出力を加算する。そして、リ
フラックス流量と弁開度の関係図を作成し（図３参
照）、この関係図にもとづいてリフラックス量調節弁２
１とスロップ量調節弁２２の開度を求め、かつ両弁２
１，２２の開度の調節を行ないリフラックス流量とスロ
ップ流量を制御する。リフラックス量調節弁２１とスロ
ップ量調節弁２２の開度調節を行なうとリフラックス流
量が変化するので、このときのリフラックス流量の変化
を求める（２０４）。
【００１１】検出したリフラックス流量の変化分に対応
する温度を予め求めた図４に示すリフラックス流量−温
度変化関係図にもとづいて求める（２０５）。例えば、
リフラックス流量が１００Ｋｌ／ｄだけ増加したとする
と、リボイラ温度はａ℃だけ低くする必要があるので、
このときのリフラックス流量＋１００Ｋｌ／ｄに相当す
る温度は−ａ℃となる。このようにして求め（変換し）
た温度は、後述するリボイラ設定温度の補正に用いる。
する温度を予め求めた図４に示すリフラックス流量−温
度変化関係図にもとづいて求める（２０５）。例えば、
リフラックス流量が１００Ｋｌ／ｄだけ増加したとする
と、リボイラ温度はａ℃だけ低くする必要があるので、
このときのリフラックス流量＋１００Ｋｌ／ｄに相当す
る温度は−ａ℃となる。このようにして求め（変換し）
た温度は、後述するリボイラ設定温度の補正に用いる。
【００１２】一方、原料油種切替え時における熟練運転
員の操作方法（リボイラ温度の時間的推移）をニューラ
ルネットワークなどの手段によって統計的に処理し、こ
れをロジスティック関数で表現し、リボイラ温度制御の
基準値とする（２０６）。ここでは、油種の切替え開始
から終了まで一つの関数で表現する。 ロジスティック関数 ｙ（ｔ）＝Ｋ／（１＋ｅｘｐ（ａ）×ｅｘｐ（ｂ×
ｔ）） ｙ：リボイラ温度 Ｋ：終了予定温度 ｔ：時間（分） ａ，ｂ：定数 ａ，ｂの定数は処理量に応じチューニングによって最終
決定するが、ａ，ｂを変化させることによりロジスティ
ック関数法で求めたリボイラ温度曲線の形状（図５参
照）は変化する。すなわち、定数ａが増加すると形状は
右へ推移し、ｂが増加すると形状の傾きが大きくなる。
なお、チャージ流量，比熱，比重などにより、ａ，ｂの
定数は過去の実績から自動計算される。また、終了予定
温度Ｋも、チャージ流量，比熱，比重，及び実績などか
ら自動計算される。なお、基準データを求める手法とし
ては、上述したロジスティック関数法以外に、区間線形
法なども用いることができる。
員の操作方法（リボイラ温度の時間的推移）をニューラ
ルネットワークなどの手段によって統計的に処理し、こ
れをロジスティック関数で表現し、リボイラ温度制御の
基準値とする（２０６）。ここでは、油種の切替え開始
から終了まで一つの関数で表現する。 ロジスティック関数 ｙ（ｔ）＝Ｋ／（１＋ｅｘｐ（ａ）×ｅｘｐ（ｂ×
ｔ）） ｙ：リボイラ温度 Ｋ：終了予定温度 ｔ：時間（分） ａ，ｂ：定数 ａ，ｂの定数は処理量に応じチューニングによって最終
決定するが、ａ，ｂを変化させることによりロジスティ
ック関数法で求めたリボイラ温度曲線の形状（図５参
照）は変化する。すなわち、定数ａが増加すると形状は
右へ推移し、ｂが増加すると形状の傾きが大きくなる。
なお、チャージ流量，比熱，比重などにより、ａ，ｂの
定数は過去の実績から自動計算される。また、終了予定
温度Ｋも、チャージ流量，比熱，比重，及び実績などか
ら自動計算される。なお、基準データを求める手法とし
ては、上述したロジスティック関数法以外に、区間線形
法なども用いることができる。
【００１３】次いで、上記基準データから仮の次期リボ
イラ温度を推定する（２０７）。すなわち、現時点ｔ1
から制御インターバルΔｔ時間後における次期の制御時
点ｔ2 での温度Ｔ2 （Ｔ1 ＋ΔＴ）を、図５に示すよう
に上記基準データから推定する。次期制御時点ｔ2 にお
ける仮の次期リボイラ推定温度Ｔ2 を、実際に測定した
現時点のリボイラ温度Ｔ0 で補正する（２０８）。すな
わち、ΔＴ＋Ｔ0 のようにして補正し、仮の次期リボイ
ラ温度Ｔ3 を設定する。このようにして設定した仮の次
期リボイラ温度Ｔ3 を、上述したリフラックス流量の変
化分に相当する温度だけ補正し、最終的な次期リボイラ
温度を設定する（２０９）。このように、仮の次期リボ
イラ温度をリフラックス流量の変化分に相当する温度だ
け補正するのは、リフラックス流量の変化により受槽レ
ベルが変化することを防止するためである。
イラ温度を推定する（２０７）。すなわち、現時点ｔ1
から制御インターバルΔｔ時間後における次期の制御時
点ｔ2 での温度Ｔ2 （Ｔ1 ＋ΔＴ）を、図５に示すよう
に上記基準データから推定する。次期制御時点ｔ2 にお
ける仮の次期リボイラ推定温度Ｔ2 を、実際に測定した
現時点のリボイラ温度Ｔ0 で補正する（２０８）。すな
わち、ΔＴ＋Ｔ0 のようにして補正し、仮の次期リボイ
ラ温度Ｔ3 を設定する。このようにして設定した仮の次
期リボイラ温度Ｔ3 を、上述したリフラックス流量の変
化分に相当する温度だけ補正し、最終的な次期リボイラ
温度を設定する（２０９）。このように、仮の次期リボ
イラ温度をリフラックス流量の変化分に相当する温度だ
け補正するのは、リフラックス流量の変化により受槽レ
ベルが変化することを防止するためである。
【００１４】なお、基準データから仮の次期リボイラ温
度を推定し、かつこの仮の次期リボイラ推定温度を実際
のリボイラ温度で補正することなく、直接仮の次期リボ
イラ設定温度Ｔ3 （＝Ｔ2 ）を予測することができる場
合は、仮の次期リボイラ温度推定工程（手段３４）と、
実際のリボイラ温度による補正工程を省略することがで
きる。
度を推定し、かつこの仮の次期リボイラ推定温度を実際
のリボイラ温度で補正することなく、直接仮の次期リボ
イラ設定温度Ｔ3 （＝Ｔ2 ）を予測することができる場
合は、仮の次期リボイラ温度推定工程（手段３４）と、
実際のリボイラ温度による補正工程を省略することがで
きる。
【００１５】このようにして次期リボイラ設定温度を求
め、リボイラが設定したリボイラ温度となるように、リ
ボイラ３への燃料供給量を燃料調節弁２３で制御する。
め、リボイラが設定したリボイラ温度となるように、リ
ボイラ３への燃料供給量を燃料調節弁２３で制御する。
【００１６】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、ＬＧＯからＫＥＲＯへの油種切替え時にも適用で
き、この場合は基準データにおけるリボイラ温度曲線の
形状が、時間の経過にともない下降する形状となる。
なく、ＬＧＯからＫＥＲＯへの油種切替え時にも適用で
き、この場合は基準データにおけるリボイラ温度曲線の
形状が、時間の経過にともない下降する形状となる。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、精留塔等
の原料油種切替え時のリボイラ温度の制御を自動化でき
るので、制御の省力化と、運転ミスによる製品のスロッ
プダウンを防止し、受槽から引き出されるスロップ量の
最小化を図ることができる。
の原料油種切替え時のリボイラ温度の制御を自動化でき
るので、制御の省力化と、運転ミスによる製品のスロッ
プダウンを防止し、受槽から引き出されるスロップ量の
最小化を図ることができる。
【図１】本発明の一実施例方法を実施するための制御系
ブロック構成図。
ブロック構成図。
【図２】本発明の一実施例方法を説明するためのフロー
チャート。
チャート。
【図３】受槽レベルと塔頂温度変化からリフラックス量
調節弁とスロップ量調節弁の開度を求める特性図。
調節弁とスロップ量調節弁の開度を求める特性図。
【図４】リフラックス流量変化量−温度変換関係図。
【図５】ロジスティック関数法で求めた原料油種切替え
時のリボイラ温度推移を示すリボイラ温度曲線図。
時のリボイラ温度推移を示すリボイラ温度曲線図。
【図６】従来の精留塔の制御系を示すブロック構成図。
１…精留塔 ２…受槽 ３…リボイラ １１…受槽レベル計 １２…塔頂温度計 １３…リフラックス流量計 １４…リボイラ温度計 ２１…リフラックス量調節弁 ２２…スロップ量調節弁 ２３…燃料調節弁 ３１…リフラックス量・スロップ量制御手段 ３２…リフラッス量−温度変換手段 ３３…基準データ算出手段 ３４…仮の次期リボイラ温度推定手段 ３５…仮の次期リボイラ温度設定手段 ３６…次期リボイラ温度設定手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G05D 23/00 - 23/32
Claims (2)
- 【請求項１】 原料油種切替え時における精留塔等の塔
頂温度変化と、精留塔等の受槽レベルの検出データにも
とづいてリフラックス量調節弁の開度調節を行ない、 この開度調節によって変化したリフラックス流量を検出
し、かつ、このリフラックス流量の変化分に相当する温
度を求め、 一方、原料油種切替え時におけるリボイラ温度の時間的
推移を統計的に処理して基準データにまとめ、 この基準データから仮の次期リボイラ設定温度を求め、 次いで、この仮の次期リボイラ設定温度を、リフラック
ス流量の変化分に相当する温度によって補正して次期リ
ボイラ設定温度を求め、 リボイラ温度を上記次期リボイラ設定温度となるように
制御することを特徴とした精留塔等のリボイラ温度制御
方法。 - 【請求項２】 原料油種切替え時における精留塔等の塔
頂温度変化と、精留塔等の受槽レベルの検出データにも
とづいてリフラックス量調節弁の開度調節を行ない、 この開度調節によって変化したリフラックス流量を検出
し、かつ、このリフラックス流量の変化分に相当する温
度を求め、 一方、原料油種切替え時におけるリボイラ温度の時間的
推移を統計的に処理して基準データにまとめ、 この基準データから仮の次期リボイラ推定温度を求め、 次いで、この仮の次期リボイラ推定温度を、実際のリボ
イラ温度で補正して仮の次期リボイラ設定温度を求め、 さらに、この仮の次期リボイラ設定温度を、リフラック
ス流量の変化分に相当する温度によって補正して次期リ
ボイラ設定温度を求め、 リボイラ温度を上記次期リボイラ設定温度となるように
制御することを特徴とした精留塔等のリボイラ温度制御
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2319592A JP2945199B2 (ja) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | 精留塔等のリボイラ温度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2319592A JP2945199B2 (ja) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | 精留塔等のリボイラ温度制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05189062A JPH05189062A (ja) | 1993-07-30 |
| JP2945199B2 true JP2945199B2 (ja) | 1999-09-06 |
Family
ID=12103890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2319592A Expired - Fee Related JP2945199B2 (ja) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | 精留塔等のリボイラ温度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2945199B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006187737A (ja) * | 2005-01-07 | 2006-07-20 | Petroleum Energy Center | 原料切替時における各種装置の運転目標値設定方法 |
| CN106040676B (zh) * | 2016-05-19 | 2018-01-09 | 北京世纪隆博科技有限责任公司 | 一种精馏塔管线自动冲洗方法 |
| CN110647186A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-01-03 | 北京和隆优化科技股份有限公司 | 一种基于模糊神经网络的氯乙烯精馏温度控制方法 |
-
1992
- 1992-01-13 JP JP2319592A patent/JP2945199B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05189062A (ja) | 1993-07-30 |
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