(57)【要約】【課題】ナフサをタンクへ受け入れたときに正確にタンク内のナフサの混合・分離状態を予測することができ、これにより、制約なく自由にタンクスケジューリングを行うことができるようにする。【解決手段】在庫ナフサ量がタンク底部から７ｍ（メートル）未満の場合には、在庫ナフサと受入ナフサとが完全混合する。在庫ナフサがタンク底部から７ｍ以上存在していた場合においても、在庫ナフサと受入ナフサとの比重差が０．０２以下であるときには、在庫ナフサと受入ナフサとは完全混合する。在庫ナフサ量がタンク底部から７ｍ以上である場合において、在庫ナフサと受入ナフサの比重差が０．０２よりも大きく、且つ受入ナフサの比重が在庫ナフサの比重よりも大きいときには、在庫ナフサと受入ナフサとはタンク内で２層に分離する。【選択図】図１
2010174176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
在庫ナフサを有するタンク内にナフサを受け入れた後の該タンク内におけるナフサの混合・分離状態を推定する方法において、
タンクへ受け入れる受入ナフサとタンク内の在庫ナフサとの比重差に基づいて、該タンク内のナフサの混合・分離状態を推定することを特徴とするタンク内のナフサ存在状態推定方法。
【請求項２】
請求項１において、タンク内の在庫ナフサ量がタンク底部からの高さで７ｍ未満であるときには、タンク内で在庫ナフサと受入ナフサとが混合していると推定することを特徴とするタンク内のナフサ存在状態推定方法。
【請求項３】
請求項１において、受入ナフサとタンク内の在庫ナフサとの比重差が０．０２以下であるときには、タンク内で在庫ナフサと受入ナフサとが混合していると推定することを特徴とするタンク内のナフサ存在状態推定方法。
【請求項４】
請求項１において、受入ナフサとタンク内の在庫ナフサとの比重差が０．０２より大きく、受入ナフサが在庫ナフサに比べて比重が大きく、在庫ナフサ量がタンク底部からの高さで７ｍ以上であるときには、タンク内で在庫ナフサ層の下に、受入ナフサ層が形成されていると推定することを特徴とするタンク内のナフサ存在状態推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナフサをタンク内に受け入れたときの該タンク内におけるナフサの混合・分離状態を推定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Very Large Crude (Oil) Carrier（以下、「ＶＬＣＣ」と称する。）で運ばれてきたナフサは、石油化学品原料製造を行うエチレンプラントに供される前に、一旦ナフサタンクに揚げられる。上記の石油化学品原料製造プロセスでは、それぞれ所望の原料ナフサの性状があるため、１つまたは２つ以上のタンク内に貯蔵されたナフサを適当な混合比率で混合してエチレンプラントに送り各種製品の製造が行われる。
【０００３】
通常、上記ナフサのＶＬＣＣからの荷揚げ、パイプラインからのタンクへの受け入れ及びエチレンプラントへの所望の原料ナフサの送出をスムーズに実施するために、タンクスケジューリングが行われている。所望の原料ナフサの性状とは、主に比重によって定まる。タンクスケジューリングにおいてタンク内の原料ナフサ等の分離・混合状態を予測することは、所望の原料ナフサ等の送出に必須である。このような予測方法として、原油の精製を行う系で原油タンクの入り口と出口における流量の測定値からタンク全体の原油の性状を予測して行う方法（特許文献１を参照）や、仮想的な原油移動を行うシミュレーションによる方法（特許文献２を参照）等が開示されている。
【０００４】
これらの方法は、いずれも石油製品などを対象としたもので、貯蔵タンク内では完全混合することを前提として計画方法が作成されている。しかし、ナフサの場合には、ロットによって性状が大きく異なり、タンク内の在庫と異なるロットのナフサをタンクに受け入れた場合、タンク内で混合しないこともあるので、上記の方法でタンク内のナフサの存在状態を予測すると、実際とは大きく異なり、所望の原料ナフサの払い出しが行えないことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２１７８００号公報
【特許文献２】特開平１１−１６７６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、タンク内の在庫ナフサと異なる各種の性状のナフサをタンクへ受け入れたときでも、タンク内のナフサの混合・分離状態を精度良く予測することができ、これにより、在庫・受入ナフサの性状に関わりなく的確にタンクスケジューリングを行うことができるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１のタンク内のナフサ存在状態推定方法は、在庫ナフサを有するタンク内にナフサを受け入れた後の該タンク内におけるナフサの混合・分離状態を推定する方法において、タンクへ受け入れる受入ナフサとタンク内の在庫ナフサとの比重差に基づいて、該タンク内のナフサの混合・分離状態を推定することを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２のタンク内のナフサ存在状態推定方法は、請求項１において、タンク内の在庫ナフサ量がタンク底部からの高さで７ｍ未満であるときには、タンク内で在庫ナフサと受入ナフサとが混合していると推定することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３のタンク内のナフサ存在状態推定方法は、請求項１において、受入ナフサとタンク内の在庫ナフサとの比重差が０．０２以下であるときには、タンク内で在庫ナフサと受入ナフサとが混合していると推定することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４のタンク内のナフサ存在状態推定方法は、請求項１において、受入ナフサとタンク内の在庫ナフサとの比重差が０．０２より大きく、受入ナフサが在庫ナフサに比べて比重が大きく、在庫ナフサ量がタンク底部からの高さで７ｍ以上であるときには、タンク内で在庫ナフサ層の下に、受入ナフサ層が形成されていると推定することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明者らは、上記課題を解決するべく検討した結果、在庫ナフサと受入ナフサとの比重差が特定の値以上で、在庫ナフサの比重より受入ナフサの比重が大きいときには、タンク内では両ナフサは混合せず、２層に分離すること、また、タンク内在庫ナフサ量が特定の値以下の場合には受入ナフサと在庫ナフサの比重差に関係なく両ナフサが完全混合することを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
本発明のタンク内のナフサ存在状態推定方法によれば、ロットによって比重に差があり、タンク中で分離するナフサについても、タンク中での混合・分離状態を精度良く予測することができるため、効率よく受け入れ及び払い出し計画を作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の存在状態推定方法を示すフローチャートである。
【図２】ナフサ受け入れ・払い出し設備の系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１５】
まず、本発明で用いられるタンクの好適な形態について説明する。
【００１６】
このタンクは、内径が１０〜１００ｍの円筒形が一般的で、この場合の高さは１０ｍ以上、例えば２０〜３０ｍ程度が好ましい。
【００１７】
一般的に、ナフサ貯蔵用のタンクは浮屋根式タンクである。タンクには流入口と流出口が設けられている。流入口は好ましくは直管状であり、底部からタンク全高の１〜２０％、特に１〜１０％の高さに設けられるのが好ましい。流出口は好ましくは直管状であり、底部からタンク全高の１〜２０％、特に１〜１０％の高さに設けられるのが好ましい。これは、タンク底部に溜まったスラッジや水が流出口から流出するのを防止するためである。
【００１８】
タンクへのナフサの受け入れ及びタンクからのナフサの払い出しは、ポンプによる送出、あるいはタンクに接続された管路に設けたバルブの開閉によって行われ、ナフサの流入・流出速度は、該ポンプによる送出能力の調整、あるいは該バルブの開度調整によって行われる。
【００１９】
第１図は、タンク内にナフサが残存している、即ち在庫ナフサが存在するタンク内に外部からナフサを導入した場合に、この受け入れたナフサ（受入ナフサ）と在庫ナフサとが該タンク内で混合するか、２層に分離するかを推定する方法を示すフローである。
【００２０】
在庫ナフサ量（タンク底部からの高さＨで示す。）がタンク底部から７ｍ（メートル）未満（好ましくは３ｍ以上７ｍ未満）であった場合には、在庫ナフサと受入ナフサとが完全混合する。
【００２１】
在庫ナフサ量がタンク底部から７ｍよりも多く存在していた場合においても、在庫ナフサと受入ナフサとの比重差Δρが０．０２以下であるときには、在庫ナフサと受入ナフサとは完全混合する。
【００２２】
在庫ナフサ量がタンク底部から７ｍ以上である場合において、在庫ナフサと受入ナフサの比重差Δρが０．０２よりも大きく、且つ受入ナフサの比重ρ１が在庫ナフサの比重ρ２よりも大きいときには、在庫ナフサと受入ナフサとはタンク内で２層に分離する。この際、比重の大きい受入ナフサが下層となる。
【００２３】
在庫ナフサ量がタンク底部から７ｍ以上である場合において、在庫ナフサと受入ナフサの比重差Δρが０．０２よりも大きく、且つ受入ナフサの比重ρ１が在庫ナフサの比重ρ２よりも小さいときには、在庫ナフサと受入ナフサとはタンク内で混合したり分離したりするため、タンク内でのナフサの存在状態は一義的には定まらないので、本発明の予測方法では予測することができない。
【００２４】
このように、在庫ナフサ量がタンク底部から７ｍ以上である場合であって、在庫ナフサと受入ナフサの比重差Δρが０．０２よりも大きく、且つ受入ナフサの比重ρ１が在庫ナフサの比重ρ２よりも小さい場合を除き、タンク内のナフサの存在状態（混合・分離状態）を精度良く推定することができる。この推定結果に基づいて、タンクからのナフサの払い出し計画を適正に作成することができる。
【００２５】
第２図は、上記のタンクを多段に、かつ各段に複数個設けたナフサ受け入れ・払い出し設備の一例を示す系統図である。第２図では、第１群（第１段目）１０に２個のタンク１１，１２を設け、第２群（第２段目）２０に２個のタンク２１，２２を設けている。
【００２６】
タンク１１〜２２の容量は異なっていてもよく、通常、ＶＬＣＣから受け入れ側のタンク容量が大きい。
【００２７】
ＶＬＣＣ等から配管８，９を経て移送されることにより、タンク１１，１２内にそれぞれ性状の異なるナフサが貯留されている。このタンク１１，１２内のナフサは、配管４１〜４４を介してタンク２１，２２のいずれにも導入可能とされている。各配管８，９，４１〜４４にはそれぞれバルブ８ａ，９ａ，４１ａ〜４４ａが設けられている。
【００２８】
タンク２１，２２内のナフサは配管５１，５２を介してエチレンプラント等へ払い出される。配管５１，５２にはバルブ５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂがそれぞれこの順に設けられている。配管５１のバルブ５１ａ，５１ｂ間と配管５２のバルブ５２ｂよりも下流側とが配管５４で接続され、配管５１のバルブ５１ｂよりも下流側と配管５２のバルブ５２ａ，５２ｂ間とが配管５３で接続されている。各配管５３，５４にバルブ５３ａ，５４ａが設けられている。これらのバルブは、制御装置（図示略）によって制御される。
【００２９】
なお、第２図のタンクの段数、各段におけるタンクの並列設置数は図示のものに限定されない。
【００３０】
各タンク内に貯蔵されたナフサの存在状態、性状（比重、不純物濃度など）及び貯蔵量に応じて、１つまたは２つ以上のタンク内に貯蔵されたナフサを適当な混合比率で混合し、通油ナフサとしてエチレンプラントに送るまでの計画を作成する。
【００３１】
受け入れ・払い出し計画を作成するには、まず、各タンクの在庫ナフサの量と比重、不純物等その他の性状を制御装置に入力する。また、受け入れナフサの量と比重、不純物等その他の性状を制御装置に入力する。これらに基づいて、上記方法でタンク内のナフサの存在状態を推定する。また、通油ナフサの目標比重と必要量、その他制約事項（不純物量など）を制御装置に入力する。
【００３２】
第１群のタンク１１，１２から第２群のタンク２１，２２へナフサを移送するときに、各群の一方のタンク（例えば１１，２１）には比重の大きいナフサを貯蔵し、他方（例えば１２，２２）には比重の小さいナフサを貯蔵するようにバルブを開閉して移送を行う。比重の大小に従う代りに不純物濃度の大小に従って分けてもよい。
【００３３】
第２群のタンク２１，２２からは、通油ナフサの目標比重、不純物濃度などに合わせてナフサをチャージングしてエチレンプラントへ通油する。
【実施例】
【００３４】
（１）  ナフサ受け入れ後のタンク内の混合・分離状態の推定実験
まず、ナフサ用貯蔵タンク内のナフサの在庫量および在庫比重を計測した。ナフサ在庫量は３，１００ｋＬ（高さは１０ｍ）で、比重は０．６６５であった。これに対し、受け入れナフサ量は、１９，７００ｋＬで、その比重は０．７４３であった。ここで、受け入れナフサと在庫ナフサの比重の差は０．０２以上（比重差として０．０７８）であり、かつ在庫ナフサ量がタンク底部からの高さで７ｍ以上であったので、両ナフサはタンク中で分離し、在庫ナフサ層の下に、受け入れナフサ層が形成されているものと推定された。タンク内の高さと推定比重との関係を表１に示す。
【００３５】
（２）  タンク内のナフサ比重の測定
上記のようにナフサ受け入れた後、１２時間経過後のタンク内の異なる高さからそれぞれナフサを採取して、その比重を測定した。結果を表１に示す。表１に示すとおり、タンク中のナフサは、１０〜１１ｍ付近を境に２層に分離していた。このことから、（１）で予測したタンク内の状態は、実測値とほぼ同一であり、本発明の方法が予測方法として適切であることが認められた。
【００３６】
【表１】
2010174176.tif 000003
【符号の説明】
【００３７】
１０  第１群
２０  第２群
１１，１２，２１，２２  タンク
４１〜４４，５１〜５４  配管
【図１】
2010174176.tif 000004
【図２】
2010174176.tif 000005