JPS6320164B2

JPS6320164B2 -

Info

Publication number: JPS6320164B2
Application number: JP59089191A
Authority: JP
Inventors: Paakatsushu Jain Guyan
Original assignee: Phillips Petroleum Co
Current assignee: Phillips Petroleum Co
Priority date: 1983-05-27
Filing date: 1984-05-02
Publication date: 1988-04-26
Also published as: NO842105L; EP0130352A3; EP0130352A2; ZA842802B; ES8503962A1; US4558423A; CA1204073A; ES532830A0; BR8402075A; JPS59222202A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、分留プロセスの制御にかかわる。一
つの面で、本発明は分留プロセスからのオーバー
ヘツド液体生成物に望みのASTM終点温度を維
持する方法と装置にかかわる。

ここに使用される用語「終点温度」は、すべて
の液体が沸騰して蒸発した温度をいう。用語「初
点温度」は、液体が最初に沸騰し始める温度をい
う。アメリカ材料試験協会（ASTM）は、終点
温度を決める特殊の手続きを述べており、そして
ここに使用されるASTM終点温度は、ASTMに
よつて定められた手続きによつて決められる終点
温度をいう。

分留塔は、望みの分離を行なうために多くのプ
ロセスに使用される。分離は、原油蒸留塔によつ
て行なわれるただ一つの成分の分離から、より複
雑な多くの分離にわたる。典型的に、少なくとも
第一と第二の成分を含む原料の流れが分留塔に供
給される。原料の流れに含まれる第一の成分のか
なりな部分はオーバーヘツド生成物として分留塔
から除去され、そして原料の流れの中の第二の成
分のかなりな部分はボツトム生成物として分留プ
ロセスから除去される。望みの分離を行なうため
に普通、熱が分留塔に供給される。より複雑な分
離が行なわれている原油蒸留塔のような塔では、
副生成物も分留塔から引かれることにも注目され
たい。

分留塔から引かれる生成物の流れに対して種々
な仕様が使用される。オーバーヘツド液体生成物
の流れに対しては、仕様はオーバーヘツド液体生
成物の流れの中のある成分の望みの百分率であ
る。また、望みのASTM終点はオーバーヘツド
液体生成物の流れに対して定められる。

分留塔から引かれるオーバーヘツド液体生成物
の流れが望みの仕様を満たすように分留塔を制御
するために、多くの異なる方法が提言されてき
た。望みの仕様がASTM終点である場合、利用
されてきた一つの方法は、オーバーヘツド液体生
成物の流れのASTM終点温度を決めるためにオ
ーバーヘツド液体生成物の流れを分析することで
ある。したがつて分留塔の制御は、そのような分
析に基づく。しかし常圧原油塔のような多くの分
留塔では、オーバーヘツド液体生成物の流れの
ASTM終点温度を実際に測定することは非常に
困難である。

オーバーヘツド液体生成物の流れの分析が可能
であるとしても、そのような分析から、特にもし
分析が研究室で行なわれねばならないとすれば、
測定の遅れが生じ、そして分留塔の連続制御はで
きなくなる。また、ASTM終点温度を測定する
ための分析装置を維持することは非常に困難であ
る。

マシユー・バン・ウインクルによる蒸留と題す
る本（1967年マグローヒルによる。以下「バン・
ウインクル」と称す。）に、ASTM沸点曲線の傾
き（その形は以下にさらによく説明する。）と平
衡フラツシユ蒸留（EFV）の終点温度の知識に
基づいてASTM終点温度を決める方法が説明さ
れている。しかし、EFVの終点温度は圧力と温
度のようなプロセス測定に基づいて計算すること
ができるが、分留塔からのオーバーヘツド液体生
成物のASTM曲線の傾きはある時間にわたつて
著しく、そしてしばしば変化することがわかつ
た。したがつて、ASTM沸点曲線の傾きの変化
を計算しなければ、オーバーヘツド液体生成物の
ASTM終点を信頼できるように計算するために、
バン・ウインクルによつて説明された方法を利用
することは困難である。しかし、ASTM沸点曲
線の形のゆえに、ASTM沸点曲線の傾きの変化
を決めることは困難である。

したがつて本発明の一つの目的は、分留塔から
のオーバーヘツド液体生成物の実際のASTM終
点温度を決めるための手段を得、こうしてオーバ
ーヘツド液体生成物に望みのASTM終点温度を
維持するための根拠を得るように、分留塔からの
オーバーヘツド液体生成物のASTM沸点曲線の
傾きの変化を決めるための方法と装置を得ること
である。

本発明によれば、EFV沸点直線の傾きの変化
（以下にさらによく説明する。）は、いかなる特殊
の時間におけるASTM沸点曲線の実際の傾きを
も決めるために利用することができることがわか
つた。こうして、分留プロセスからのオーバーヘ
ツド液体生成物に望みのASTM終点温度を維持
するように、分留プロセスを制御するために利用
される実際のASTM終点温度を決めるための根
拠が得られる。

一般に、EFV沸点直線は、ASTM沸点曲線の
傾きが、EFV沸点直線の傾きが変化するのと同
じように変化するという発見に基づいて、いかな
る特殊の時間におけるASTM沸点曲線の実際の
傾きをも計算するために使用される。こうして特
殊の時間（T₂）におけるASTM沸点曲線の実際
の傾きは、早い時間（T₁）におけるASTM沸点
曲線の傾き、時間（T₁）におけるEFV沸点直線
の傾き、および時間（T₂）におけるEFV沸点直
線の実際の傾きから引き出される補正係数を使用
することによつて決めることができる。

第１図は、ASTM沸点曲線とEFV沸点直線の
基本的な形を示す。第１図はただ基本的な形を示
そうとするものであつて、いかなる実際の
ASTM曲線またはEFV直線をも表わそうとする
ものでない。第１図からわかるように、ASTM
曲線とは著しく違つて、EFV直線はほぼまつす
ぐな線である。こうして、EFV終点温度とEFV
初点温度を計算することによつてEFV直線の傾
きを計算することができる。ここでも、ASTM
曲線の形は、終点温度のような一つの点における
ASTM曲線の変化を計算することを困難にする。

本発明の他の目的と利点は、本発明の前記の簡
単な説明と特許請求の範囲、ならびに図面の詳し
い説明から明らかになるであろう。

本発明を、原油原料を分留するための原油分留
塔について図示して説明する。しかし本発明は、
分留プロセスから引かれるオーバーヘツド液体生
成物のASTM終点を制御することが望まれるい
かなる分留プロセスにも適用できる。

説明のために特定の制御システムの配置が第２
図に示されている。しかし本発明は、本発明の目
的を達成する異なるタイプの制御システムの配置
にも及ぶ。図面に信号線として示す線は、この好
ましい実施例では電気または空気の線である。一
般に、いかなる変換器から供給される信号も電気
の形である。しかし、流れ感知器から供給される
信号は一般に空気の形である。これら信号の変換
は、簡単にするため説明しない。というは、もし
流れが空気の形で測定されるとすれば、それが流
れ変換器によつて電気の形で伝達されるべきなら
ば電気の形に変換されねばならないことは、この
技術に周知であるからである。また、アナログの
形からデイジタルの形へ、またはデイジタルの形
からアナログの形への信号の変換は、そのような
変換もこの技術に周知であるから説明しない。

本発明はまた、情報を伝達するための機械的、
液圧式その他の信号装置にも適用できる。ほとん
どすべての制御システムには、電気的、空気式、
機械的、または液圧式信号のある組合わせが使用
される。しかし、使用の方法と装置に適合するい
かなる他のタイプの信号伝達の使用も、本発明の
範囲内にある。

デイジタルコンピユーターは、コンピユーター
に供給される測定されたプロセスパラメーターな
らびにセツトポイントに基づく所要の制御信号を
計算するために、本発明の好ましい実施例に使用
される。アナログコンピユーターまたは他のタイ
プの計算装置も、本発明に使用することができ
る。デイジタルコンピユーターは、オクラホマ州
バートルズビルの応用オートメーシヨン社のオプ
トロル7000プロセスコンピユーター装置が好まし
い。

信号線はまた、デイジタルコンピユーターで行
なわれる計算の結果を表わすために利用され、そ
して「信号」という用語はそのような結果を指す
ために利用される。こうして信号という用語は、
電流または空気圧力を指すためばかりでなく、計
算または測定された値の二つを含む表示を指すた
めに使用される。

図示の制御器は、比例、比例―積分、比例―導
関数、または比例―積分―導関数のような種々な
制御方式を利用する。この好ましい実施例では、
比例―積分―導関数制御器が利用されるが、二つ
の入力信号を受け、そして二つの入力信号の比較
を表わす基準化された出力信号を生じることので
きるいかなる制御器も本発明の範囲内にある。

制御器による出力信号の基準化は、制御システ
ムの技術に周知である。本質的に、制御器の出力
はいかなる望みの因数または変数をも表わすため
に基準化される。この一例は、望みの流量と実際
の流量が制御器によつて比較される場合である。
出力は、望みと実際の流れを等しくするに必要な
あるガスの流量の望みの変化を表わす信号である
ことができる。他方、同じ出力信号は百分率を表
わすために基準化されることができ、または望み
と実際の流れを等しくするに必要な温度変化を表
わすために基準化されることができる。もし制御
器の出力が典型的な０ボルトから10ボルトまでに
わたることができるならば、出力信号は、5.0ボ
ルトの電圧水準を有する出力信号が50パーセン
ト、ある特定の流量、またはある特定の温度に相
当するように基準化されることができる。

プロセスと変換器によつて発生される種々な信
号を特徴とするパラメーターを測定するために使
用される種々な変換装置は、さまざまな形または
形式をとることができる。例えば、システムの制
御素子は電気的類似、デイジタル電子式、空気
式、液圧式、機械的、または他の似たタイプの装
置、または一つ以上のそのような装置のタイプの
組合わせを使用して満足させることができる。本
発明の現在の好ましい実施例は好ましくも、電気
的アナログ信号の処理と翻訳装置とともに空気式
最終制御素子の組合わせを利用するが、本発明の
装置と方法は、プロセス制御技術の当業者に利用
可能であり、そして彼らによつて理解されるさま
ざまな特殊の装置を使用して満足させることがで
きる。同様に、種々な信号の形式は、特殊の装
置、安全係数、測定または制御器械と他の似た要
素の物理的特性の信号形式の要求に適応させるた
めに、かなり改変されることができる。例えば、
圧力差オリフイス流量計によつて生じる原料の流
れ測定信号は普通、実際の流量の平方に全体的に
比例する関係を示す。他の測定器械は、測定され
たパラメーターに比例する信号を生じるかもしれ
ず、そしてさらに他の変換装置は、測定されたパ
ラメーターにさらに複雑であるが既知の関係を持
つ信号を生じるかもしれない。信号の形式、また
はそれが表わすパラメーターとの信号の正確な関
係にかかわらず、測定されたプロセスパラメータ
ーを表わし、または望みのプロセス値を表わす各
信号は、特定の信号値による特定の測定されたま
たは望みの値の指定を許す、測定されたパラメー
ターまたは望みの値と関係を持つ。プロセス測定
または望みのプロセス値を表わす信号は、したが
つて測定されたまたは望みの値に関する情報を、
信号ユニツトと測定されたまたは望みのプロセス
ユニツトの間の正確な数学的関係にかかわらず容
易に回復することのできるものである。

次に第２図について述べると、そこには原油原
料をさまざまな生成物に分留するために利用され
る分留塔１１が示されている。簡単にするため、
オーバーヘツド生成物とボツトム生成物だけが第
２図に示されている。原油原料は導管装置１２を
通して分留塔１１に供給される。原油原料は、分
留塔１１にはいる前に普通予熱されている。

オーバーヘツドの流れは、分留塔１１から導管
装置１５を通して熱交換器１６に供給される。熱
交換器１６は、導管装置１７を通つて流れる冷却
媒体を供給される。熱交換器１６からの流体の流
れは、導管装置２１を通してオーバーヘツド蓄積
器１８に供給される。オーバーヘツド蓄積器１８
の中の蒸気は、導管装置２２を通してオーバーヘ
ツド蓄積器から引かれ、そして全体的にオーバー
ヘツド蒸気生成物と呼ばれる。オーバーヘツド蓄
積器１８の中の液体は、導管装置２３を通してオ
ーバーヘツド蓄積器から引かれ、そして全体的に
オーバーヘツド液体生成物と呼ばれる。

多くの分留塔では、導管装置２３を通して引か
れるオーバーヘツド液体生成物の一部分は、上方
外部還流として分留塔に返される。しかし、本発
明が適用された原油塔では、導管装置３１を通し
て分留塔１１の下方部分から引かれる流体の流れ
は、上方外部還流として利用された。いずれの場
合も目的は同じであり、そして両場合とも流体の
流れは上方外部還流と呼ばれる。

導管装置３１を通つて流れる流体の流れは、熱
交換器３２に供給される。熱交換器３２もまた、
導管装置３４を通つて流れる冷却媒体を供給され
る。熱交換器３２からの流体の流れは、導管装置
３６を通して分留塔１１の頂部に供給される。

普通抜頭原油を含むボツトムの流れは、導管装
置３８を通して分留塔１１から引かれる。水蒸気
は、導管装置３９を通して分留塔１１に供給され
る。多くの場合、熱は点火されたリボイラーによ
り、または分留塔の中の導管を通る循環水蒸気に
よつて分留塔に供給されることに注目されたい。
しかしここでも、本発明が実際に適用された特殊
の原油塔では、供給水蒸気の予熱は、分留塔に熱
を供給するために使用され、そして水蒸気はスト
リツピング流体として使用された。

オーバーヘツド液体生成物は普通ナフサ生成物
と呼ばれる。灯油、軽サイクル油、および重サイ
クル油のような多くの他の副生成物は、普通原油
塔から引かれる。しかし簡単にするため、これら
残りのプロセスの流れは、本発明に役目を勤めな
いので説明しなかつた。また、多くのポンプ、追
加の熱交換器、追加の制御構成部分品、および他
の典型的分留装置は説明しなかつた。

種々なプロセス変数が測定され、そして測定の
結果がコンピユーターに供給される方法は次のと
おりである。

温度変換器４１は、導管装置１５の中に作用可
能に置かれた熱電対のような温度測定装置と協力
して、導管装置１５を通つて流れるオーバーヘツ
ドの流れの温度を表わす出力信号４２を供給す
る。信号４２は、温度変換器４１から入力として
コンピユーター１００に供給される。信号４２の
変換は必要であるが、そのような変換は簡単にす
るため説明しなかつたことにここでも注目された
い。

同様に温度変換器４４は、オーバーヘツド蓄積
器１８の中に作用可能に置かれた熱電対のような
温度測定装置と協力して、オーバーヘツド蓄積器
１８の中の流体の実際の温度を表わす出力信号４
５を供給する。信号４５は、温度変換器４４から
入力としてコンピユーター１００に供給される。

圧力変換器４７は、分留塔１１の上方部分の中
に作用可能に置かれた圧力感知装置と協力して、
分留塔１１の上方部分の中の実際の圧力を表わす
出力信号４９を供給する。信号４９は、圧力変換
器４７から入力としてコンピユーター１００に供
給される。

同様に圧力変換器５０は、オーバーヘツド蓄積
器１８の中に作用可能に置かれた圧力感知装置と
協力して、オーバーヘツド蓄積器１８の中の実際
の圧力を表わす出力信号５１を供給する。信号５
１は、圧力変換器５０から入力としてコンピユー
ター１００に供給される。

流れ変換器５２は、導管装置３９の中に作用可
能に置かれた流れ感知器５３と協力して、導管装
置３９を通る水蒸気の実際の流量を表わす出力信
号５４を供給する。信号５４は、流れ変換器５２
から入力としてコンピユーター１００に供給され
る。

同様に流れ変換器５５は、導管装置２２の中に
作用可能に置かれた流れ感知器５６と協力して、
導管装置２２を通るオーバーヘツド蒸気生成物の
実際の流量を表わす出力信号５７を供給する。流
れ変換器５８は、導管装置２３の中に作用可能に
置かれた流れ感知器５９と協力して、導管装置２
３を通るオーバーヘツド液体生成物の実際の流量
を表わす出力信号６０を供給する。両信号５７と
６０は入力としてコンピユーター１００に供給さ
れる。

前記のプロセス変数に応じて、コンピユーター
１００は、導管装置２３を通つて流れるオーバー
ヘツド液体生成物の実際のASTM終点温度を望
みのASTM終点温度にほぼ等しく維持するに必
要な上方外部還流の流量を計算する。この望みの
流量を表わす信号６１は、コンピユーター１００
からセツトポイント入力として流れ制御器６２に
供給される。

流れ変換器６４は、導管装置３６の中に作用可
能に置かれた流れ感知器６５と協力して、導管装
置３６を通る上方外部還流の実際の流量を表わす
出力信号６６を供給する。信号６６は、流れ変換
器６４からプロセス変数入力として流れ制御器６
２に供給される。

信号６１と６６に応じて、流れ制御器６２は、
導管装置３６を通る上方外部還流の実際の流量
を、信号６１によつて表わされる望みの流量にほ
ぼ等しく維持するに必要な、導管装置３６の中に
作動可能に置かれた、制御弁６８の位置を表わす
ように基準化された出力信号６７を供給する。信
号６７は、制御弁６８の制御信号として流れ制御
器６２から供給され、そして制御弁６８はそれに
応じて操作される。

測定されたプロセス変数に基づいてセツトポイ
ント信号６１の大きさを計算するために利用され
る論理は、第３図に示されている。第３図につい
て述べると、導管装置１５を通つて流れるオーバ
ーヘツド蒸気の流れの温度を表わす信号４２は、
入力として平衡フラツシユ蒸留の終点
（EFVEP）計算ブロツク１１１に供給される。
同様に、分留塔１１の上方部分の中の実際の圧力
を表わす信号４９、および導管装置３９を通る水
蒸気の実際の流量を表わす信号５４は、入力とし
てEFVFP計算ブロツク１１１に供給される。

オーバーヘツド蒸気生成物の実際の流量を表わ
す信号５７は、入力としてEFVEP計算ブロツク
１１１に、そしてまた入力として平衡フラツシユ
蒸留の初点（EFVIP）計算ブロツク１１２に供
給される。同様に、オーバーヘツド液体生成物の
実際の流量を表わす信号６０は、入力として
EFVEP計算ブロツク１１１とEFVIP計算ブロツ
ク１１２の両方に供給される。

オーバーヘツド液体生成物のEFVEPは、前記
のプロセス変数に応じて次のように計算される。

炭化水素の分圧（HPP）は方程式(1)によつて
与えられる。

(1) HPP＝（モルＨ）×（P₁）／モルＨ＋モルＩここに、モルＨ＝オーバーヘツド液体生成物の
中に含まれる炭化水素のモル、 P₁＝分留塔１１の上方部分の中の全圧｛信号４９｝、そしてモルＩ＝オーバーヘツド液体生成物の中に含ま
れる不活性物質のモル。

モルＨは方程式(2)によつて与えられる。

(2) モルＨ＝F₁／オーバーヘツド液体生成物の中の
炭化水素の分子量ここに、F₁＝オーバーヘツド液体生成物の流
れ流量｛信号６０｝。

オーバーヘツド液体生成物の中に含まれる炭化
水素の分子量は、いかなる在来の技術によつても
計算することができる。炭化水素の分子量は、好
ましくは、天然ガス処理装置供給者協会によつて
発行された1972年、NGPSA技術参考資料書、第
９版16ページから25ページまでを使用して、炭化
水素の平均沸点と重力の関数として計算される。
平均沸点と重力の最初の見積りは、典型的生成物
の研究室の分析から得られる。平均沸点と重力
は、研究室の資料によつて定期的に新しくされる
ことができる。平均沸点は、典型的に約93℃
（200〓）から約138℃（280〓）までの範囲にあ
る。重力は、典型的にAPI約55゜から約75゜までの
範囲にある。

モルＩは方程式(3)によつて与えられる。

(3) モルＩ＝F₂／オーバーヘツド蒸気生成物の分子
量＋F₃／水蒸気の分子量ここに、F₂＝オーバーヘツド蒸気生成物の流
量｛信号５７｝、そして F₃＝導管装置３９を通る水蒸気の流量｛信号
５４｝。

水蒸気の分子量は既知である。オーバーヘツド
生成物の流れの分子量は、典型的試料の分析を使
用して研究室の資料によつて計算される。分子量
は、研究室の資料を使用して定期的に新しくされ
ることができる。オーバーヘツド蒸気の流れの分
子量は、典型的に毎モル約14キログラム（30ポン
ド）から約18キログラム（40ポンド）までの範囲
にある。

EFVEPは、水銀絶対圧力の760ミリメートル
における標準パラフイン族炭化水素の沸点に等し
い。EFVEPは、W.L.ネルソンによる石油精製技
術と題する本（1958年、マグローヒル図書会社、
以下「ネルソン」と称す、）の208ページ、第５―
２７図から計算される。第５―２７図を使用する
とき、第５―２７図の蒸気圧は、方程式(1)によつ
て計算された炭化水素の分圧に等しい。

EFVEPを計算するために第５―２７図を使用
するに必要な温度は、導管装置１５を通つて流れ
るオーバーヘツド蒸気の流れ｛信号４２｝の温度
である。方程式(1)によつて決められる炭化水素の
分圧と、導管装置１５を通つて流れるオーバーヘ
ツド蒸気の流れの測定された温度を使用して、
EFVEPはネルソンの第５―２７図から直接決め
られる。

第５―２７図は、分圧、温度、および沸点の関
連数字の組を入れることによつてコンピユーター
に入れられる。次いで回帰分析が、望みの正確さ
を得るために入れられた点の間に補間するために
使用される。

もし水蒸気ストリツピング流れ（または他の似
た流れ）が分留プロセスに供給されなければ、方
程式(3)の中の水蒸気の項は使用されない。同様
に、もしオーバーヘツド蒸気の流れがオーバーヘ
ツド蓄積器から引かれないように全凝縮が使用さ
れるならば、方程式(3)の中のオーバーヘツド蒸気
の項は使用されない。

EFVIP計算ブロツク１１２に供給される前記
のプロセス変数に加えて、オーバーヘツド蓄積器
１８の中の流体の実際の温度を表わす信号４５
は、入力としてEFVIPのブロツク１１２に供給
される。また、オーバーヘツド蓄積器１８の中の
実際の圧力を表わす信号５１は、入力として
EFVIP計算ブロツク１１２に供給される。

EFVIPは、使用される圧力が分留塔の上方部
分の中の圧力でなくてオーバーヘツド蓄積器の中
の圧力｛信号５１｝であり、そして使用される温
度が導管装置１５を通つて流れるオーバーヘツド
蒸気の流れの温度でなくてオーバーヘツド蓄積器
の中の流体の温度｛信号４５｝であることを除
き、EFVEPについて前に述べたものと全く同じ
ように計算される。また、方程式(3)の水蒸気の流
れの項は、すべての水蒸気が凝結するので
EFVIPを計算するために使用されない。ここで
もEFVIPは、決められた炭化水素の分圧｛方程
式(1)による｝と、オーバーヘツド蓄積器１８の中
の流体の測定された温度に基づいてネルソンの第
５―２７図から直接引き出すことができる。

オーバーヘツド液体生成物の実際のEFVEPを
表わす信号１１４は、EFVEP計算ブロツク１１
１から入力としてEFV傾き計算ブロツク１１５
に供給される。同様に、オーバーヘツド液体生成
物の実際のEFVIPを表わす信号１１７は、
EFVIP計算ブロツク１１２から入力としてEFV
の傾き計算ブロツク１１５に供給される。

第１図に示すように、EFVEPとEFVIPの間に
直線を引くことによつてつくられるEFV直線の
傾きは、方程式(4)によつて与えられる。

(4) 傾き＝EFVEP―EFVIP／100 信号１１８によつて表わされる、方程式(4)によ
つて計算された傾きは、EFVの傾き計算ブロツ
ク１１５から入力としてASTMの傾き計算ブロ
ツク１１９に供給される。

100パーセント終点のような特殊の点における、
第１図に示す曲線のようなASTM沸点曲線の傾
きの最初の見積りは、典型的試料の研究室の分析
から得られる。ASTM曲線の傾きは普通、約１
℃（２〓）／％から約２℃（４〓）／％までの範
囲にある。EFV直線の傾きの典型的な値は、約
0.55℃（１〓）／％から約1.6℃（３〓）／％ま
での範囲にある。ASTMの傾きとEFVの傾きの
最初の見積りは、計算を始めるために利用される
がその後利用されない。

終点のような特殊な点の時間（T₂）における
ASTM曲線の傾き｛ASTMの傾き（T₂）｝は、
方程式(5)によつて与えられる。

(5) ASTMの傾き（T₂）＝ ASTMの傾き（T₁）×EFVの傾き（T₂）／EFVの傾き
（T₁）ここに、ASTMの傾き（T₁）＝時間（T₂）よ
り時間の早い時間（T₁）におけるASTM曲線の
傾き、 EFVの傾き（T₂）＝時間（T₂）におけるEFV
直線の傾き、そして EFVの傾き（T₁）＝時間（T₁）におけるEFV
直線の傾きである。

実際上、新しいASTMの傾きは定期的に計算
される。期間は時間（T₁）と（T₂）との相違で
ある。本質的に、ASTMの傾きの最後の計算さ
れた値｛ASTMの傾き（T₁）｝は、EFVの傾き
の新しい計算された値｛EFVの傾き（T₂）｝に基
づいて新しくされる。この手続きは定期的に続
く。こうして、以下にさらによく説明するよう
に、新しくされたASTMの傾きはASTM終点温
度の計算に使用するために利用できる。

ASTMの傾き（T₂）を表わす信号１２１は、
ASTMの傾き計算ブロツク１１９から入力とし
てASTM終点温度計算ブロツク１２３に供給さ
れる。

ASTMの傾き（T₂）は、信号１１４によつて
表わされるEFV終点温度の補正係数を引き出す
ために利用される。これは、バン・ウインクルの
147ページの第３，２７図を使用することによつ
て達成される。ASTMの傾き（T₂）と終点に基
づいて、補正係数は第３，２７図から直接引き出
すことができる。この補正係数は、補正された
EFV終点温度と呼ばれるものを引き出すために
信号１１４に加えられる。

この補正されたEFV終点温度は、ASTMの温
度とEFVの補正されない温度との関係を示すバ
ン・ウインクルの146ページの第３，２６図を使
用してASTM終点温度を直接引き出すために利
用される。

バン・ウインクルの第３，２７図は、ASTM
の傾きとEFVの温度の補正の関連数字を入れる
ことによつてコンピユーターに入れられる。バ
ン・ウインクルの第３，２６図は、ASTM温度
とEFV温度の関連数字を入れることによつてコ
ンピユーターに入れられる。ここでも、回帰分析
が望み正確さのために補間するために使用され
る。

オーバーヘツド液体生成物の実際のASTM終
点温度を表わす信号１２５は、ASTM終点温度
計算ブロツク１２３からプロセス変数入力として
制御器ブロツク１２７に供給される。

制御器ブロツク１２７はまた、オーバーヘツド
液体生成物の望みのASTM終点温度を表わすセ
ツトポイント信号１２８を供給される。信号１２
５と１２８に応じて、制御器ブロツク１２７は、
オーバーヘツド液体生成物の実際のASTM終点
温度を、信号１２８によつて表わされる望みの終
点温度にほぼ等しく維持するに必要な、導管装置
３６を通つて流れる上方外部還流の流量を表わす
ように基準化された出力信号６１を供給する。信
号６１は出力としてコンピユータ１００から供給
され、そして前記のように利用される。

信号６１は好ましくも、上方外部還流の流量を
表わすように基準化されるが、信号６１は、オー
バーヘツド液体生成物の望みのASTM終点温度
を維持するに必要な、制御弁６８の位置を表わす
ように基準化されることができることに注目され
たい。もしそれが行なわれるならば、第２図に示
す流れ制御器６２と流れ変換器６４によつて表わ
される制御の水準の必要はない。しかしある正確
さは、信号６１に応じて制御弁６８を直接操作す
るために維持できなくなり、こうして上記のよう
に制御の水準を利用することが好ましい。

要約すると、分留プロセスに関連するプロセス
変数の測定に基づいて、EFV沸点直線の傾きの
変化が計算される。これらの変化はASTM沸点
曲線の傾きを定期的に新しくするために利用され
る。ASTM沸点曲線の傾きは、オーバーヘツド
液体生成物の実際の現用ASTM終点温度を決め
るために利用され、そしてこの実際の決定は、実
際のASTM終点温度を、オーバーヘツド液体生
成物の生成物仕様書によつて定められたように望
みのASTM終点温度にほぼ等しく維持するよう
に、分留プロセスを制御するために利用される。

本発明を、第１図から第３図までに示す好まし
い一実施例によつて説明した。流れ感知器５３，
５６，５９、および６５、流れ変換器５２，５
５，５８、および６４、温度変換器４１と４４、
圧力変換器４７と５０、および制御弁６８のよう
な、第２図に示された本発明の実施に使用される
特定の構成部分品のおのおのは、マグローヒル社
のペリーの化学技術者便覧、第４版、第22章に詳
しく述べられているような、周知の商業的に利用
できる制御構成部分品である。

本発明を現在の好ましい実施例によつて説明し
たが、合理的な改変は当業者によつて行なわれる
ことができ、そしてそのような改変は説明した発
明と前掲特許請求の範囲内にある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ASTM沸点曲線とEFV沸点直線の
簡単化した説明図、第２図は、分留塔と、望みの
ASTM終点温度を維持するためにそれと協働す
る制御システムの説明図、そして、第３図は、第
２図に示す分留塔から引かれるオーバーヘツド液
体生成物の流れのASTM終点温度の制御に利用
される制御信号を発生するために利用される、コ
ンピユーター論理の論理図である。図面の符合１１は「分留塔」、１２，１５，１
７，２１，２２，２３，３１，３４，３６，３
８，３９は「導管装置」、１６，３２は「熱交換
器」、１８は「オーバーヘツド蓄積器」、４１，４
４は「温度変換器」、４２，４５，４９，５１，
５４，５７，６０，６１，６６，６７，１１４，
１１７，１１８，１２１，１２５，１２８は「信
号」、４７，５０は「圧力変換器」、５２，５５，
５８，６４は「流れ変換器」、５３，５６，５９，
６５は「流れ感知器」、６２は「流れ制御器」、６
８は「制御弁」、１００は「コンピユーター」、１
１１は「EFVEP計算ブロツク」、１１２は
「EFVIP計算ブロツク」、１１５は「EFVの傾き
計算ブロツク」、１１９は「ASTMの傾き計算ブ
ロツク」、１２３は「ASTM終点温度計算ブロツ
ク」、１２７は「制御器ブロツク」を示す。

Claims

【特許請求の範囲】１原料の流れを分留塔に供給し、オーバーヘツ
ド蒸気の流れを前記分留塔の上方部分から引き、
冷却し、そしてそれからオーバーヘツド蓄積器に
供給し、そして上方外部還流を前記分留塔の上方
部分に供給する、前記分留塔と協働する前記オー
バーヘツド蓄積器から引かれるオーバーヘツド液
体生成物の流れに望みのASTM終点温度を維持
する方法にして、前記方法は、時間（T₂）における前記オーバーヘツド液体
生成物の平衡フラツシユ蒸留の沸点直線の傾きを
表わす第一の信号を定め、前記第一の信号に応じて、前記時間（T₂）に
おける前記オーバーヘツド生成物のASTM沸点
曲線の実際の傾きを表わす第二の信号を定め、前記第二の信号に応じて、前記オーバーヘツド
液体生成物の実際のASTM終点温度を表わす第
三の信号を定め、前記オーバーヘツド液体生成物の流れの望みの
ASTM終点温度を表わす第四の信号を定め、前記第三の信号と前記第四の信号を比較し、そ
して前記第三の信号と前記第四の信号との相違に
応じる第五の信号を定め、前記第五の信号に応じて前記分留塔への前記上
方外部還流の流量を操作する、諸段階を包含することを特徴とする方法。２特許請求の範囲第１項記載の方法において、
前記第一の信号を定める前記段階は、前記時間（T₂）における前記分留塔の上方部
分の中の実際の圧力を表わす第六の信号を定め、前記時間（T₂）における前記オーバーヘツド
蒸気の流れの実際の温度を表わす第七の信号を定
め、前記時間（T₂）における前記オーバーヘツド
液体生成物の実際の流量を表わす第八の信号を定
め、前記第六、第七、および第八の信号に応じて、
前記オーバーヘツド液体生成物の前記時間（T₂）
における平衡フラツシユ蒸留の終点温度
（EFVEP）を表わす第九の信号を定め、前記時間（T₂）における前記オーバーヘツド
蓄積器の中の実際の圧力を表わす第十の信号を定
め、前記時間（T₂）における前記オーバーヘツド
蓄積器の中の実際の温度を表わす第十一の信号を
定め、前記第八、第十、および第十一の信号に応じて
前記時間（T₂）における平衡フラツシユ蒸留の
初点温度（EFVIP）を表わす第十二の信号を定
め、前記第九の信号から前記第十二の信号を減じ、
そして前記第一の信号を定めるためにその結果を
100で割る、ことを含むことを特徴とする方法。３特許請求の範囲第１項記載の方法において、
水蒸気を前記分留塔に供給し、オーバーヘツド蒸
気生成物を前記オーバーヘツド蓄積器から引き、
そして前記第一の信号を定める前記段階は、前記時間（T₂）における前記分留塔の上方部
分の中の実際の圧力を表わす第六の信号を定め、前記時間（T₂）における前記オーバーヘツド
蒸気の流れの実際の温度を表わす第七の信号を定
め、前記時間（T₂）における前記オーバーヘツド
液体生成物の実際の流量を表わす第八の信号を定
め、前記時間（T₂）における前記水蒸気の実際の
流量を表わす第九の信号を定め、前記時間（T₂）における前記オーバーヘツド
蒸気生成物の実際の流量を表わす第十の信号を定
め、前記第六、第七、第八、第九、および第十の信
号に応じて、前記時間（T₂）における平衡フラ
ツシユ蒸留の終点温度（EFVEP）を表わす第十
一の信号を定め、前記時間（T₂）における前記オーバーヘツド
蓄積器の中の実際の圧力を表わす第十二の信号を
定め、前記時間（T₂）における前記オーバーヘツド
蓄積器の中の実際の温度を表わす第十三の信号を
定め、前記第八、第九、第十、第十二、および第十三
の信号に応じて、前記オーバーヘツド液体生成物
の前記時間（T₂）における平衡フラツシユ蒸留
の初点温度（EFVIP）を表わす第十四の信号を
定め、前記第十一の信号から前記第十四の信号を減
じ、そして前記第一の信号を定めるためにその結
果を100で割る、ことを含むことを特徴とする方法。４特許請求の範囲第１項記載の方法において、
前記第二の信号を定める前記段階は、前記時間
（T₂）より時間の早い、時間（T₁）における
ASTM沸点曲線の実際の傾きに、前記第一の信
号を前記時間（T₁）における前記オーバーヘツ
ド液体生成物の平衡フラツシユ蒸留の沸点直線の
傾きで割ることによつて引き出される係数を掛け
ることを含む、ことを特徴とする方法。５特許請求の範囲第１項記載の方法において、
前記第五の信号は、前記オーバーヘツド液体生成
物の実際のASTM終点温度を望みのASTM終点
温度にほぼ等しく維持するに必要な前記上方外部
還流の流量を表わすように基準化され、そして前
記第五の信号に応じて前記上方外部還流の流量を
操作する前記段階は、前記上方外部還流の実際の流量を表わす第六の
信号を定め、前記第五の信号と前記第六の信号を比較し、そ
して前記第五の信号と前記第六の信号との相違に
応じる第七の信号を定め、そこでは前記第七の信
号は、前記上方外部還流の実際の流量を前記第五
の信号によつて表わされる望みの流量にほぼ等し
く維持するに必要な、前記上方外部還流の流れを
制御するように作動可能に置かれた、制御弁の位
置を表わすように基準化され、そして前記第七の信号に応じて前記制御弁を操作す
る、ことを含むことを特徴とする方法。６分留装置にして、分留塔装置、前記分留塔装置に原料の流れを供給する装置、冷却装置、オーバーヘツド蓄積器装置、前記分留塔装置の上方部分からオーバーヘツド
蒸気の流れを引き、そして前記オーバーヘツド蒸
気の流れを、前記冷却装置を通して前記オーバー
ヘツド蓄積器装置に送る装置、オーバーヘツド液体生成物として、前記オーバ
ーヘツド蓄積器装置から液体の流れを引く装置、上方外部還流を前記分留塔装置に供給する装
置、時間（T₂）における前記オーバーヘツド液体
生成物の平衡フラツシユ蒸留の沸点直線の傾きを
表わす第一の信号を定める装置、前記第一の信号に応じて、前記時間（T₂）に
おける前記オーバーヘツド液体生成物のASTM
沸点曲線の実際の傾きを表わす第二の信号を定め
る装置、前記第二の信号に応じて、前記オーバーヘツド
液体生成物の実際のASTM終点温度を表わす第
三の信号を定める装置、前記オーバーヘツド液体生成物の流れの望みの
ASTM終点温度を表わす第四の信号を定める装
置、前記第三の信号と前記第四の信号を比較し、そ
して前記第三の信号と前記第四の信号との相違に
応じる第五の信号を定める装置、および前記第五の信号に応じて、前記分留塔装置への
前記上方外部還流の流量を操作する装置、を包含することを特徴とする分留装置。７特許請求の範囲第６項記載の装置において、
前記第一の信号を定める装置は、前記時間（T₂）における前記分留塔装置の上
方部分の中の実際の圧力を表わす第六の信号を定
める装置、前記時間（T₂）における前記オーバーヘツド
蒸気の流れの実際の温度を表わす第七の信号を定
める装置、前記時間（T₂）における前記オーバーヘツド
液体生成物の実際の流量を表わす第八の信号を定
める装置、前記第六、第七、および第八の信号に応じて、
前記オーバーヘツド液体生成物の前記時間（T₂）
における平衡フラツシユ蒸留の終点温度
（EFVEP）を表わす第九の信号を定める装置、前記時間（T₂）における前記オーバーヘツド
蓄積器の中の実際の圧力を表わす第十の信号を定
める装置、前記時間（T₂）における前記オーバーヘツド
蓄積器の中の実際の温度を表わす第十一の信号を
定める装置、前記第八、第十、および第十一の信号に応じ
て、前記時間（T₂）における平衡フラツシユ蒸
留の初点温度（EFVIP）を表わす第十二の信号
を定める装置、前記第九の信号から前記第十二の信号を減じ、
そして前記第一の信号を定めるためにその結果を
100で割る装置、を含むことを特徴とする分留装置。８特許請求の範囲第６項記載の装置において、
水蒸気を前記分留塔装置に供給する装置、およびオーバーヘツド蒸気生成物を前記オーバーヘツ
ド蓄積器から引く装置、をさらに含むことを特徴とする分留装置。９特許請求の範囲第８項記載の装置において、
前記第一の信号を定める前記装置は、前記時間（T₂）における前記分留塔装置の上
方部分の中の実際の圧力を表わす第六の信号を定
める装置、前記時間（T₂）における前記オーバーヘツド
蒸気の流れの実際の温度を表わす第七の信号を定
める装置、前記時間（T₂）における前記オーバーヘツド
液体生成物の実際の流量を表わす第八の信号を定
める装置、前記時間（T₂）における前記水蒸気の実際の
流量を表わす第九の信号を定める装置、前記時間（T₂）における前記オーバーヘツド
蒸気生成物の実際の流量を表わす第十の信号を定
める装置、前記第六、第七、第八、第九、および第十の信
号に応じて、前記時間（T₂）における平衡フラ
ツシユ蒸留の終点温度（EFVEP）を表わす第十
一の信号を定める装置、前記時間（T₂）における前記オーバーヘツド
蓄積器の中の実際の圧力を表わす第十二の信号を
定める装置、前記時間（T₂）における前記オーバーヘツド
蓄積器の中の実際の温度を表わす第十三の信号を
定める装置、前記第八、第九、第十二、および第十三の信号
に応じて、前記オーバーヘツド液体生成物の前記
時間（T₂）における平衡フラツシユ蒸留の初点
温度（EFVIP）を表わす第十四の信号を定める
装置、および前記第十一の信号から前記第十四の信号を減
じ、そして前記第一の信号を定めるためにその結
果を100で割る装置、を含むことを特徴とする分留装置。１０特許請求の範囲第６項記載の装置におい
て、前記第二の信号を定める前記装置は、前記時
間（T₂）より時間の早い、時間（T₁）における
前記オーバーヘツド液体生成物のASTM沸点曲
線の実際の傾きに、前記第一の信号を前記時間
（T₁）における前記オーバーヘツド液体生成物の
平衡フラツシユ蒸留の沸点直線の傾きで割ること
によつて引き出される係数を掛ける装置を含む、
ことを特徴とする分留装置。１１特許請求の範囲第６項記載の装置におい
て、前記第五の信号は、前記オーバーヘツド液体
生成物の実際のASTM終点温度を望みのASTM
終点温度にほぼ等しく維持するに必要な前記上方
外部還流の流量を表わすように基準化され、そし
て前記第五の信号に応じて前記上方外部還流の流
量を操作する前記装置は、前記上方外部還流の流れを制御するように作動
可能に置かれた制御弁、前記上方外部還流の実際の流量を表わす第六の
信号を定める装置、前記第五の信号と前記第六の信号を比較し、そ
して前記第五の信号と前記第六の信号との相違に
応じる第七の信号を定める装置を含み、そこでは
前記第七の信号は、前記上方外部還流の実際の流
量を前記第五の信号によつて表わされる望みの流
量にほぼ等しく維持するに必要な、前記制御弁の
位置を表わすように基準化され、また前記第七の信号に応じて前記制御弁を操作する
装置、を含むことを特徴とする分留装置。