JPS6238519B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はオイルシエール（油頁岩）からの油の
回収率を求めるフイツシヤーアツセイ装置の温度
制御方法及び装置に関する。

オイルシエールとは、油脂分に富む藻類等の遺
物と鉱物質とが同時に堆積し、藻類などが長い年
月の間に分解され、有機物として固体の形で含ま
れた堆積鉱床であるとされ、オイルシエールは乾
留によつて油分を生ずる。

近年石油代替エネルギー開発の意欲が高まり、
吾が国もオイルシエールからの油（シエールオイ
ル）に注目し始めたところであるが、諸外国特に
アメリカでは1950年代、中国では1939年に既にプ
ラントを建設しシエールオイルの回収が行われ
た。その後も実績が績み重ねられ、アメリカでは
コマーシヤルプラントにおける油の回収率を推定
するための実験室的手法としてフイツシヤーアツ
セイ（Fischer Assay）という乾留方法が確立さ
れている。

この方法は約100gのオイルシエール粉末を第
１図に示す昇温カーブ（U.S.Bureau of Mines
Report of Investigations 5932（1962）に示され
た昇温カーブ）に沿つて加熱し、発生した油と水
及び場合によつてはガスを回収して油の回収率を
求めるものである。第２図はフイツシヤーアツセ
イ装置を示す。第２図において試料４は試料容器
３に入れ、更にレトルト２に入れる。上ぶた１を
して電気炉内に置いて電気炉側面ヒータ１０で加
熱すると、油と水とガスとが発生し、これらはオ
イル留出口８から外部へ取り出される。なお、電
気炉底部ヒータ１２は底部からの外部への放熱を
防止し、試料を均一温度にする役目がある。

第３図は従来例(1)の温度制御方法及び装置を示
し、第４図は第３図の方法及び装置での制御結果
を示す。従来例(1)に示す試料温度で制御する温度
制御方法及び装置では、試料温度を指定の昇温カ
ーブに沿つて昇温した時に試料の中央部で測定し
た試料温度は若干の遅れはあるがほぼ目的の昇温
パターンで昇温されるが試料容器３及びレトルト
２は共に金属製であり熱伝導度が高くまた電気炉
側面ヒータ１０に近いため、試料容器３やレトル
ト２の温度が試料温度より高くなるという欠点が
ある。即ち試料温度が目的温度Ｔ_fになる前に試
料容器３やレトルト２の温度はＴ_fを越えてしま
う訳で、この時試料容器３の壁面に近い部分の試
料もＴ_fを越えることになる。オイルシエールか
らの油の留出量は温度の高低によつて左右される
ものであるから、試料の１部がＴ_fを越えること
は好ましくないのである。

また、第５図は従来例(2)の温度制御方法及び装
置を示し、第６図は第５図の方法及び装置での制
御結果を示す。従来例(2)に示すレトルト側面温度
で制御する温度制御方法及び装置では試料容器３
やレトルト２の温度がほぼ指定の昇温パターンで
昇温可能であるが、本来の目的である試料温度は
目的の昇温パターンより大きく遅れるという欠点
があつた。

本発明はこのような背景の下になされたもので
試料温度が全体に目的温度Ｔ_fを越えず、しかも
試料温度が指定パターンで昇温できる温度制御方
法及び装置を提供するものである。第７図は本発
明による温度制御方法及び装置を示し、第８図は
第７図の方法及び装置での制御結果を示す。本発
明の温度制御方法及び装置は第１に温度調節計１
７の制御量を試料内温度とし、操作量を温度調節
計１８の設定値とするカスケード結合とする。第
２に温度調節計１８の制御量をレトルト側面温度
とし、操作量を側面ヒーター電流または電圧とす
る。第３にレトルト側面温度が目的温度Ｔ_fに到
達すると比例、比例積分、または比例積分微分制
御からON―OFF制御に切り換える。第４に温度
調節計１９の制御量はレトルト底部温度、操作量
は底部ヒーター電流または電圧とし、制御はON
―OFF方式とする。第５に温度調節計１７の設
定値は、指定の昇温カーブを発生させる関数発生
器２０によつて入力するというものである。

本発明によつて、試料内温度はほぼ指定の昇温
カーブどうりに制御可能となり、またレトルト側
面温度は目的温度Ｔ_fに到達するとON―OFF制御
に切り換わるため従来のようにＴ_fを大きく越え
ることはない。更にカスケード結合としているた
め試料温度及びレトルト側面温度共に制御性は従
来法よりよくなるなどその効果は著しい。

次に本発明方法及び装置及び従来例により本発
明の作用効果を説明する。

従来例(1)…（第３図、第４図） 第３図に示す制御方法及び装置即ち温度調節計
１３の制御量を試料内温度とし、操作量をレトル
ト側面ヒーター電流として、更に設定値は指定の
昇温カーブを発生させる関数発生器２０によつて
入力する。また温度調節計１４の制御量はレトル
ト底部温度、操作量は底部ヒーター電流として、
制御をON―OFF方式とするものであるが、この
方式での昇温結果は第４図に示すようにレトルト
側面温度が目的温度Ｔ_fをはるかにオーバーし、
不良であつた。

従来例(2)…（第５図、第６図） 第５図に示す制御方法及び装置、即ち温度調節
計１５の制御量をレトルト側面温度とし、操作量
をレトルト側面ヒーター電流として、更に設定値
は関数発生器２０によつて入力するものである。
底部ヒーターは従来例(1)と同様である。この方式
での昇温結果は第６図に示すとうりで、試料温度
の昇温が目的の昇温パターンから大きく遅れる。

本発明方法及び装置…（第７図、第８図） 第７図に示す本発明の方法及び装置即ち温度調
節計１７の制御量を試料内温度とし、操作量を温
度調節計１８の設定値とするカスケード結合とす
る。温度調節計１７の設定値は関数発生器２０に
より入力する。温度調節計１８の制御量はレトル
ト側面温度とし、操作量は側面ヒーター電流とす
る。更にレトルト側面温度が目的温度Ｔ_fに到達
すると比例、比例積分、または比例積分微分制御
からON―OFF制御に切り換える。温度調節計１
９の制御量はレトルト底部温度とし操作量は底部
ヒーター電流として、制御はON―OFF方式とす
るものである。この方式での昇温結果は第８図に
示すとおりレトルト側面温度もほぼＴ_fに維持さ
れると共に試料温度も指定パターンで昇温され、
従来例(1)及び(2)の２つの方法比べると格段の制御
性が発揮された。

【図面の簡単な説明】

第１図は指定昇温パターンを示す図、第２図は
フイツシヤーアツセイ装置を示す図、第３図〜第
６図は従来例を表す説明図、第７図及び第８図は
本発明方法及び装置を示す説明図である。 １…レトルト上ぶた、２…レトルト、３…試料
容器、４…試料、５…試料測温熱電対、６…レト
ルト側面測温熱電対、７…レトルト底部測温熱電
対、８…オイル留出口、９…ガスパージライン、
１０…電気炉側面ヒータ、１１…電気炉、１２…
電気炉底部ヒータ、１３，１４，１５，１６，１
７，１８，１９…温度調節計、２０…関数発生
器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ オイルシエールを乾留して得られる油の回収
   率を推定するためのフイツシヤーアツセイ装置に
   おいて、１次温度調節計の制御量をオイルシエー
   ルの試料温度、操作量を２次温度調節計の設定値
   とし、２次温度調節計の制御量を加熱容器の温
   度、操作量を加熱量とするカスケード結合からな
   ることを特徴とするフイシヤーアツセイ装置の温
   度制御方法。 ２ オイルシエールを乾留して得られる油の回収
   率を推定するためのフイツシヤーアツセイ装置に
   おいて、指定する昇温曲線を発生する関数発生
   器、その関数発生器の出力を設定値としオイルシ
   エールの試料温度と設定値との差から試料加熱容
   器の温度の目標値を出力する１次温度調節計、１
   次温度計の出力を設定値とし、試料加熱容器温度
   と設定値との差から加熱装置へ供給する電圧或は
   電流値を出力し、更に試料加熱容器の表面温度が
   目的温度に達した後はオンオフ制御に切換える機
   能を有する２次温度調節計とよりなることを特徴
   とするフイツシヤーアツセイ装置の温度制御装
   置。