JPH0198695A - コークス炉ガスにおける軽油捕集最適化制御方法 - Google Patents
コークス炉ガスにおける軽油捕集最適化制御方法Info
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- JPH0198695A JPH0198695A JP25469987A JP25469987A JPH0198695A JP H0198695 A JPH0198695 A JP H0198695A JP 25469987 A JP25469987 A JP 25469987A JP 25469987 A JP25469987 A JP 25469987A JP H0198695 A JPH0198695 A JP H0198695A
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- coke oven
- oil
- oven gas
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- Industrial Gases (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、コークス炉ガスを吸収油にて吸収せしめて軽
油を捕集する方法で複数系列よシなる捕集設備において
効率良く低いコストにて捕集可能な方法に関するもので
ある。
油を捕集する方法で複数系列よシなる捕集設備において
効率良く低いコストにて捕集可能な方法に関するもので
ある。
コークス炉ガスｃ以下ＣＯＧと呼ぶ）より軽油を捕集す
る設備のうち複数系列にて構成したものを２系列を例と
して示すと次の通りである。即ち第１図に示すようにフ
ォーサムプロセス等の脱７ンモニアエ程より送られて来
るＣＯＧは、導管１と導管２により１，２系に振分けら
れ夫々ファイナルクーラーＡＩ、Ａ２に導入される。こ
こで冷却塔Ｂ１．Ｂ２よシの冷水によシ熱交換器Ｃ，，
ａ２にて熱交換される冷却水によシ冷却されたＣＯＧは
、ベンゾールスクラ＼パーＤ１．Ｄ２へ夫々導管３，４
によ収油により吸収きれる。ＯＯＧより粗軽油成分を吸
収した吸収油つまシ含ペン油は、ベンゾ−シスクラζパ
ーＤＩ、Ｄ２の下部よシ夫々導管５，６によシ含ベン油
タンクＦに送られる。続いて回収部Ｇに送られ、水蒸気
蒸留によシミ軽油分は、回収され、含ペン油は脱ペン油
となる。脱ペン油は熱交換器Ｈにて海水との熱交換によ
り冷却した後に吸収油タンクＥに貯油され再度吸収油と
して利用される。
る設備のうち複数系列にて構成したものを２系列を例と
して示すと次の通りである。即ち第１図に示すようにフ
ォーサムプロセス等の脱７ンモニアエ程より送られて来
るＣＯＧは、導管１と導管２により１，２系に振分けら
れ夫々ファイナルクーラーＡＩ、Ａ２に導入される。こ
こで冷却塔Ｂ１．Ｂ２よシの冷水によシ熱交換器Ｃ，，
ａ２にて熱交換される冷却水によシ冷却されたＣＯＧは
、ベンゾールスクラ＼パーＤ１．Ｄ２へ夫々導管３，４
によ収油により吸収きれる。ＯＯＧより粗軽油成分を吸
収した吸収油つまシ含ペン油は、ベンゾ−シスクラζパ
ーＤＩ、Ｄ２の下部よシ夫々導管５，６によシ含ベン油
タンクＦに送られる。続いて回収部Ｇに送られ、水蒸気
蒸留によシミ軽油分は、回収され、含ペン油は脱ペン油
となる。脱ペン油は熱交換器Ｈにて海水との熱交換によ
り冷却した後に吸収油タンクＥに貯油され再度吸収油と
して利用される。
以上のような設備にて行なわれる２系列の軽油捕集は、
吸収油の量、ＣＯＧの量共に設計能力見合いの比に分け
て供給するのが適当であるとし。
吸収油の量、ＣＯＧの量共に設計能力見合いの比に分け
て供給するのが適当であるとし。
従来はそのように制御して軽油捕集を行なっていた。し
かし吸収油タンクＥとタンクＦのバランスをとるためど
ちらか一方の系の吸収油量を増減しているので、１，２
系の比は常に一定ではない。
かし吸収油タンクＥとタンクＦのバランスをとるためど
ちらか一方の系の吸収油量を増減しているので、１，２
系の比は常に一定ではない。
またＣＯＧ量の振り分は調整は刻−刻変動するＣＯＧ量
に追従して制御することはできない。
に追従して制御することはできない。
次に吸収油は熱交換器Ｈにより海水と熱交換させて所定
の温度に調整している。この調整はクーラーの海水量を
制御して行なっている。この吸収油の温度は、ＯＯＧの
温度よシ低くなると回収系に悪影響をおよぼすおそれが
ある。そのために吸収油の温度はＣＯＧの温度より高い
温度に設定し調整している。またこの吸収油の温度は人
手で設定変更を行なうためにこまめに操作できず、吸収
油の温度の管理目標をＣ，ＯＯの温度°にある程度の余
裕を見た値として、Ｃ！ＯＧの温度の変動による影響を
受けにくいようにしている。したがって効率的な軽油捕
集が出来にくい。
の温度に調整している。この調整はクーラーの海水量を
制御して行なっている。この吸収油の温度は、ＯＯＧの
温度よシ低くなると回収系に悪影響をおよぼすおそれが
ある。そのために吸収油の温度はＣＯＧの温度より高い
温度に設定し調整している。またこの吸収油の温度は人
手で設定変更を行なうためにこまめに操作できず、吸収
油の温度の管理目標をＣ，ＯＯの温度°にある程度の余
裕を見た値として、Ｃ！ＯＧの温度の変動による影響を
受けにくいようにしている。したがって効率的な軽油捕
集が出来にくい。
本発明は、コークス炉ガスを吸収油にて吸収せしめ軽油
を捕集するもので、複数系列からなる捕集設備において
、捕集効率が良く低コストに操業出来る条件をコンピュ
ーターによシ演算制御することを可能にした軽油捕集最
適化制御方法を提供するものである。
を捕集するもので、複数系列からなる捕集設備において
、捕集効率が良く低コストに操業出来る条件をコンピュ
ーターによシ演算制御することを可能にした軽油捕集最
適化制御方法を提供するものである。
ためのもので複数系列からなる捕集設備において、吸収
油量、吸収油の６系への分配割合、ＣＯａの６系への分
配量、６系における吸収油温度、吸収、率等を順次計算
して制御するシステムで、特にＣＯＧ発生量に応じて６
系へのＣＯＧ供給量を制御するために６系のＣＯＧ量、
吸収油量、吸収油温度等から総合吸収率を計算し吸収率
の最大値が見つかるまで繰シ返し演算を行なうことによ
り６系へのＣＯＧの分配の最適値を求めて６系へのＣＯ
Ｇ供給量を制御するもので、これによってＣＯＧ発生量
の変化に応じてＣＯＧの分配を最適なものとして吸収効
率が良好なものになるようにした。
油量、吸収油の６系への分配割合、ＣＯａの６系への分
配量、６系における吸収油温度、吸収、率等を順次計算
して制御するシステムで、特にＣＯＧ発生量に応じて６
系へのＣＯＧ供給量を制御するために６系のＣＯＧ量、
吸収油量、吸収油温度等から総合吸収率を計算し吸収率
の最大値が見つかるまで繰シ返し演算を行なうことによ
り６系へのＣＯＧの分配の最適値を求めて６系へのＣＯ
Ｇ供給量を制御するもので、これによってＣＯＧ発生量
の変化に応じてＣＯＧの分配を最適なものとして吸収効
率が良好なものになるようにした。
率の向上をはかることが出来る。
又、上記の演算において吸収油の温度ｖ算出して制御す
れば望ましい。
れば望ましい。
次に本発明の軽油捕集最適化制御方法の一実施例として
、具体的な制御システムに□もとづいて詳細に説明する
。
、具体的な制御システムに□もとづいて詳細に説明する
。
第２図、第３図は、第１図に示す２系列の軽油捕集設備
に適用する本発明にもとづく制御システムのフローを示
す図である。
に適用する本発明にもとづく制御システムのフローを示
す図である。
第２図に示すような制御システムによシ最適ＣＯＧ分配
、最適吸収油分配などが求められる。
、最適吸収油分配などが求められる。
第２図における軽油捕集最適制御部Ｍでは、第３図に示
すようなフローにもとづいて夫々の計算が行なわれる。
すようなフローにもとづいて夫々の計算が行なわれる。
この軽油捕集最適制御部Ｍでは、ペンゾールスクラバー
人口におけるＢＴＸが実測され、次にファイナルクーラ
ー人口のＣＯＧ温度の仮定が行なわれる。更に吸収油量
の仮定が行なわれこの吸収油の両系への分配量が仮定さ
れる。その後１系。
人口におけるＢＴＸが実測され、次にファイナルクーラ
ー人口のＣＯＧ温度の仮定が行なわれる。更に吸収油量
の仮定が行なわれこの吸収油の両系への分配量が仮定さ
れる。その後１系。
２系に分けいずれも順次ＣＯＧ量の仮定から続いてファ
イナルクーラーの出口温度、吸収率の計算が行なわれる
。このようにして１系、２系別々に計算された吸収率に
もとづき総合の吸収率が計算される。この計算された総
合の吸収率が第１の吸収率ＭａＸと比較され吸収率が低
い場合には１系。
イナルクーラーの出口温度、吸収率の計算が行なわれる
。このようにして１系、２系別々に計算された吸収率に
もとづき総合の吸収率が計算される。この計算された総
合の吸収率が第１の吸収率ＭａＸと比較され吸収率が低
い場合には１系。
２系夫々で仮定したＣＯＧ量の仮定値を変更（下げ）し
て再演算を行なう。この演算の繰り返しによシ吸収率が
最大となるＣＯＧ分配比と吸収油分配比を求める。
て再演算を行なう。この演算の繰り返しによシ吸収率が
最大となるＣＯＧ分配比と吸収油分配比を求める。
なるとつまシｙｅｓの時は、次の第２の吸収率Ｍａｘと
比較され、それ以下の時は吸収油量分配の仮定値を変更
した上再度演算が繰シ返される。
比較され、それ以下の時は吸収油量分配の仮定値を変更
した上再度演算が繰シ返される。
以上の演算の繰り返しにより総合吸収率の計算値が第２
の吸収率Ｍａｘの設定値を満足した時、この第３図での
演算が終了し、第２図に示すフローにもとづきコスト計
算が行なわれ、最適の吸収油量が求められる。
の吸収率Ｍａｘの設定値を満足した時、この第３図での
演算が終了し、第２図に示すフローにもとづきコスト計
算が行なわれ、最適の吸収油量が求められる。
以上のようにして、発生ＯＯＧ量の変化や設備内での各
処理条件等の変化に応じて１，２系への最適分配が求め
られ、更に最適な吸収油量や最適な吸収油量の６系への
分配量が求められ、これにもとづいて軽油捕集最適制御
が可能となる。
処理条件等の変化に応じて１，２系への最適分配が求め
られ、更に最適な吸収油量や最適な吸収油量の６系への
分配量が求められ、これにもとづいて軽油捕集最適制御
が可能となる。
次に容量の計算の際に使用される仮定値の選定や理論式
、実験式等の一例を示す。
、実験式等の一例を示す。
まずペンゾールスクラバーＢＳの入口ＢＴＸ計算および
ファイナルクーラーＦＣ入口のＣＯＧ温度の仮定は、実
際の運転データーである計器指示値をそのまま入力する
。
ファイナルクーラーＦＣ入口のＣＯＧ温度の仮定は、実
際の運転データーである計器指示値をそのまま入力する
。
吸収油量仮定、吸収油量分配仮定、１，２系夫々のＯＯ
Ｇ量仮定は、いずれも本方法を採用するコークス炉、軽
油捕集設備における過去の実績値や試験結果での平均的
な値等の妥当と考えられる値を初期値として設定する。
Ｇ量仮定は、いずれも本方法を採用するコークス炉、軽
油捕集設備における過去の実績値や試験結果での平均的
な値等の妥当と考えられる値を初期値として設定する。
ファイナルクーラーの出口温度は次のようにして計算す
る。
る。
第４図においてＴＲ町は熱交換器入口の水温、ＴＣＷｉ
はファイナルクーラー循環水の入口温度、’ｒａｗ０は
ファイナルクーラー循環水の出口温度とする。
はファイナルクーラー循環水の入口温度、’ｒａｗ０は
ファイナルクーラー循環水の出口温度とする。
ファイナルクーラーの総括容量係数ＫＯＧ ａは次の式
で与えられる。
で与えられる。
ＫＯＧ ａ ＝ Ｎ□ＧＸ Ｇ／（ＳＸＺ）ただし１０
は入口００Ｇのエンタルピー、１２は出口ＣｏＧのエン
タルピーｓ ｆＴｌは出口循環水温におけるＯＯＧの
エンタルピーｓ ｆＴ２は入口循環水温におけるＯＯ
Ｇのエンタルピー、Ｇはｃ ＯＧｌ。
は入口００Ｇのエンタルピー、１２は出口ＣｏＧのエン
タルピーｓ ｆＴｌは出口循環水温におけるＯＯＧの
エンタルピーｓ ｆＴ２は入口循環水温におけるＯＯ
Ｇのエンタルピー、Ｇはｃ ＯＧｌ。
Ｓは塔断面積、２は塔有効高さである。
この式をもとにして第５図に示すフローにもとづいて集
束計算をして求める。
束計算をして求める。
第５図のフローにおいて熱交換器の出口温度は、高温側
と低温側の夫々の境膜伝熱係数を計算により求め、これ
らの境膜伝熱係数から総括伝熱係数を計算により求め、
この総括伝熱係数をもとにして熱交換器の出口温度が計
算により求められる。
と低温側の夫々の境膜伝熱係数を計算により求め、これ
らの境膜伝熱係数から総括伝熱係数を計算により求め、
この総括伝熱係数をもとにして熱交換器の出口温度が計
算により求められる。
まずスパイラル型を例としての境膜伝熱係数Ｈは、流速
をＵ、流路相当径をＤ、熱交換器の入口温度および出口
温度を夫々Ｔ１．Ｔ２とすると次の式したがって入口温
度Ｔ０と出口温度Ｔ２を測定により求めれば境膜伝熱係
数Ｈを求めることが出来る。
をＵ、流路相当径をＤ、熱交換器の入口温度および出口
温度を夫々Ｔ１．Ｔ２とすると次の式したがって入口温
度Ｔ０と出口温度Ｔ２を測定により求めれば境膜伝熱係
数Ｈを求めることが出来る。
次に上記の式にて求められる高温側境膜伝熱係数Ｈａと
低温側境膜伝熱係数Ｈｂとから下記の式によみ、Ｒｄは
汚れ係数である。そのうち汚れ係数Ｒｄはプロセスデー
ターから毎日計算する。
低温側境膜伝熱係数Ｈｂとから下記の式によみ、Ｒｄは
汚れ係数である。そのうち汚れ係数Ｒｄはプロセスデー
ターから毎日計算する。
更に熱交換器の高温側出口温度Ｔ２ａ、低温側出口温度
Ｔ２ｂは、夫々次の式で計算出来る。
Ｔ２ｂは、夫々次の式で計算出来る。
’ｒ２ａ＝（ｊｌａＸ（１−（にＬ２ＸＯ２）／（ＱＩ
Ｘ（！１ ））＋（Ａ−１）ｔｌｂ）／（Ａ−（Ｑ２Ｘ
ｃ２）／（ＱｌＸＯ，）Ｔ２ ｂ ” Ｔｔ ｂ”（Ｔ
ｔ Ｂ−’ｒ２ａ）ｘ （Ｑ２Ｘ（！２／ （ＱＩ Ｘ
Ｃ１） ）Ａ ＝ｅｘｐ（ＨｍｘＳＸ（Ｉ Ｑ２ＸＣ！
２／（ＱｌＸＯ１））／（Ｑ、２Ｘ（！２Ｘ１０００）
ここでＱ１ｔＱ２はそれぞれ高温側液量、低温側液又冷
水塔の総括容量係数ＫＯＧ ａは次の式にて求□められ
る。
Ｘ（！１ ））＋（Ａ−１）ｔｌｂ）／（Ａ−（Ｑ２Ｘ
ｃ２）／（ＱｌＸＯ，）Ｔ２ ｂ ” Ｔｔ ｂ”（Ｔ
ｔ Ｂ−’ｒ２ａ）ｘ （Ｑ２Ｘ（！２／ （ＱＩ Ｘ
Ｃ１） ）Ａ ＝ｅｘｐ（ＨｍｘＳＸ（Ｉ Ｑ２ＸＣ！
２／（ＱｌＸＯ１））／（Ｑ、２Ｘ（！２Ｘ１０００）
ここでＱ１ｔＱ２はそれぞれ高温側液量、低温側液又冷
水塔の総括容量係数ＫＯＧ ａは次の式にて求□められ
る。
ＫＯＧ ａ ＝ Ｎ□ＧＸ Ｇ／（Ｓ Ｘ Ｚ）ここで
気相基準の移動単位数ＮＯＧは、下記の式％式％ Ｇは空気の質量速度、Ｓは有効断面積、２は充填高さ、
１１は入口空気のエンタルピー、１２は出口空気のエン
タルピー、Ｓｌは入口冷水温度下の空気のエンタルピー
を表わす。
気相基準の移動単位数ＮＯＧは、下記の式％式％ Ｇは空気の質量速度、Ｓは有効断面積、２は充填高さ、
１１は入口空気のエンタルピー、１２は出口空気のエン
タルピー、Ｓｌは入口冷水温度下の空気のエンタルピー
を表わす。
次に吸収率は次のようにして求める。
平衡分圧をＰ米、全圧をπとすると、ヘンリーの法則お
よびラウールの法則が共に成立つとして、ヘンリ一定数
ｍφは次のようにして求められる。
よびラウールの法則が共に成立つとして、ヘンリ一定数
ｍφは次のようにして求められる。
ｍ＝Ｐ米／π
又平衡分圧は下記の式で求める。
ただしｐは蒸気圧、Ｔは温度、ａ、ｂ、ｅは定される。
ただしｍはへンリ一定数、ＧＭはガスの空塔モル速度、
ＬＭは液の空塔モル速度、ｙＢは気相中のモル分率（入
口） ｓ ｙＴは気相中のモル分率（出口）、ＸＴは液
相中のモル分率（入口） ｓ ＸＢは液相中のモル分率
（出口）、ＸＴ米はＸ７に対する平衡ガス組成（トップ
の平衡分圧）である。
ＬＭは液の空塔モル速度、ｙＢは気相中のモル分率（入
口） ｓ ｙＴは気相中のモル分率（出口）、ＸＴは液
相中のモル分率（入口） ｓ ＸＢは液相中のモル分率
（出口）、ＸＴ米はＸ７に対する平衡ガス組成（トップ
の平衡分圧）である。
上記のＮＯＧの式から出口温度ｙＴにつき解けば次のよ
うになる。
うになる。
８−ｙＢ＋ｙＴ米（０−１）
ＩＭ
ｃ＝ｅｘｐ（Ｓ−ＮｏＧ）
ｙＴ来＝ｍＸＴ
これから吸収率はχ１二」１−として求められる。
ＸＢ
以上述べた実施例にもとづく計算例と実績値とをＢＴＸ
吸収率に関して比較した結果、精度は調時間平均誤差で
約１％、標準偏差で約２％である。
吸収率に関して比較した結果、精度は調時間平均誤差で
約１％、標準偏差で約２％である。
以上の実施例は、２系列の軽油捕集設備に関するもので
あるが、３系列以上においても適用し得る。つまり第３
図において複数系列（３系列以上）の６系においてＣＯ
Ｏ量の仮定、ファイナルクーラー出口温度の計算、吸収
率の計算を夫々行ない、算出された６系の吸収率をもと
に総合吸収率を求め、これと設定した第１．第２の吸収
率ＭａＸとの比較によって６系のＣＯＧ量仮定の変更に
よシ総合吸収率を集束せしめ、その時の６系のＣＯＯ量
にもとづいて６系へのＣＯＧ供給量を制御することによ
り最適な軽油捕集が可能になる。
あるが、３系列以上においても適用し得る。つまり第３
図において複数系列（３系列以上）の６系においてＣＯ
Ｏ量の仮定、ファイナルクーラー出口温度の計算、吸収
率の計算を夫々行ない、算出された６系の吸収率をもと
に総合吸収率を求め、これと設定した第１．第２の吸収
率ＭａＸとの比較によって６系のＣＯＧ量仮定の変更に
よシ総合吸収率を集束せしめ、その時の６系のＣＯＯ量
にもとづいて６系へのＣＯＧ供給量を制御することによ
り最適な軽油捕集が可能になる。
本発明のコークス炉ガスにおける軽油捕集最適制御方法
によれば、コークス炉ガスの発生量の変動や軽油捕集設
備での諸条件の変化に応じて６系へのＣＯＧ配分量をコ
ンピューターによる演算にもとづいて自動的に制御する
ことによって常に吸収効率の高い軽油捕集を可能にした
ものである。
によれば、コークス炉ガスの発生量の変動や軽油捕集設
備での諸条件の変化に応じて６系へのＣＯＧ配分量をコ
ンピューターによる演算にもとづいて自動的に制御する
ことによって常に吸収効率の高い軽油捕集を可能にした
ものである。
更に吸収油配分、吸収油温度を制御すれば一層吸第１図
は本発明の方法を適用する軽油捕集設備の構成を示す図
、第２図、第３図は本発明の実施例のシステムのフロー
を示す図、第４図、第５図はファイナルクーラー出口温
度の計算式の説明図である。
は本発明の方法を適用する軽油捕集設備の構成を示す図
、第２図、第３図は本発明の実施例のシステムのフロー
を示す図、第４図、第５図はファイナルクーラー出口温
度の計算式の説明図である。
Claims (1)
- コークス炉ガスを吸収油にて吸収させ軽油を捕集するも
ので複数系列を有する軽油捕集設備において、各系のコ
ークス炉ガス量の仮定、各系の吸収油量の仮定より各系
の吸収率を所定のプログラムにもとづき計算し、算出さ
れた総合吸収率が最大となる条件で各系のコークス炉ガ
ス量と吸収油量を制御するようにしたコークス炉ガスに
おける軽油捕集最適化制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25469987A JPH0198695A (ja) | 1987-10-12 | 1987-10-12 | コークス炉ガスにおける軽油捕集最適化制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25469987A JPH0198695A (ja) | 1987-10-12 | 1987-10-12 | コークス炉ガスにおける軽油捕集最適化制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0198695A true JPH0198695A (ja) | 1989-04-17 |
Family
ID=17268627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25469987A Pending JPH0198695A (ja) | 1987-10-12 | 1987-10-12 | コークス炉ガスにおける軽油捕集最適化制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0198695A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5036098A (ja) * | 1973-08-04 | 1975-04-04 | ||
| JPS51114668A (en) * | 1975-03-10 | 1976-10-08 | Philips Corp | Adjustable electric appliance |
| JPS56106991A (en) * | 1980-01-29 | 1981-08-25 | Babcock Hitachi Kk | Cooling method of decomposition gas |
| JPS61126195A (ja) * | 1984-11-22 | 1986-06-13 | Kawasaki Steel Corp | コ−クス炉ガス中の軽油捕集法 |
-
1987
- 1987-10-12 JP JP25469987A patent/JPH0198695A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5036098A (ja) * | 1973-08-04 | 1975-04-04 | ||
| JPS51114668A (en) * | 1975-03-10 | 1976-10-08 | Philips Corp | Adjustable electric appliance |
| JPS56106991A (en) * | 1980-01-29 | 1981-08-25 | Babcock Hitachi Kk | Cooling method of decomposition gas |
| JPS61126195A (ja) * | 1984-11-22 | 1986-06-13 | Kawasaki Steel Corp | コ−クス炉ガス中の軽油捕集法 |
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