(57)【要約】【課題】化学反応をともなう反応器を用いて生成物を製造する際に、処方の種別に係わり無く、容易にかつ安定した反応器温度制御系の調整が可能な反応器温度制御系の調整方法及び反応器温度制御系の調整装置を提供する。【解決手段】化学反応をともなう反応器の反応温度を制御する反応器温度制御系で、該化学反応に対して実施する処方に基づき該反応器の温度特性を推定し、推定された温度特性に基づき該反応器の温度制御系を調整する。或いは、化学反応に対して実施する処方に基づき該反応器の温度特性を算出する手段と、算出された温度特性に基づき該反応器の温度制御系を調整する手段を備える。【効果】容易にかつ安定した反応器温度制御系の安定化が可能である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学反応をともなう反応器の反応温度を制御する反応器温度制御系の調整方法であって、該化学反応に対して実施する処方に基づき該反応器の温度特性を推定し、推定された温度特性に基づき該反応器の温度制御系を調整することを特徴とする反応器温度制御系の調整方法。
【請求項２】
請求項１に記載の反応器温度制御系の調整方法において、
該反応器の温度特性である温度時定数が、大きくなった場合には反応温度制御系の閉ループ感度を下げ、温度時定数が小さくなった場合には、反応温度制御系の閉ループ感度を上げるように、前記反応温度制御系のパラメータを調整することを特徴とする反応器温度制御系の調整方法。
【請求項３】
化学反応をともなう反応器の反応温度を制御する反応器温度制御系の調整装置であって、該化学反応に対して実施する処方に基づき該反応器の温度特性を算出する手段と、算出された温度特性に基づき該反応器の温度制御系を調整する手段を備えたことを特徴とする反応器温度制御系の調整装置。
【請求項４】
請求項３に記載の反応器温度制御系の調整装置において、
前記反応器の温度特性を算出する手段は、外部からの温度変化に対する反応器温度変化時定数を算出する手段を備えることを特徴とする反応器温度制御系の調整装置。
【請求項５】
請求項３に記載の反応器温度制御系の調整装置において、
該反応器の温度制御系を調整する手段は、反応温度制御系のパラメータを調整する手段を備えることを特徴とする反応器温度制御系の調整装置。
【請求項６】
請求項３に記載の反応器温度制御系の調整装置において、
反応器温度特性と制御系調整指標を表示する監視手段を備えることを特徴とする反応器温度制御系の調整装置。
【請求項７】
請求項３に記載の反応器温度制御系の調整装置において、
前記反応器の温度特性である温度時定数の変化に従って該反応温度制御系の閉ループ感度を調整する手段を備えたことを特徴とする反応器温度制御系の調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反応器温度制御系の調整方法及び反応器温度制御系の調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
石油化学などのプロセス制御の分野において、重合反応プロセス等の化学反応を伴なう反応器の温度制御は自動化が困難である。例えば、高機能ポリマーを製造する場合、処方により、複数の原料を異なる時間に仕込むため、反応器の温度特性が異なるため、オペレータの勘と経験に頼るところが大きい。さらに、最近では、多品種少量生産が求められ、一つの反応器で、数十，数百といった数の処方をこなす必要があり、運転員への負担が大きい。反応器の温度制御に関しては、例えば、特許文献１（特開平７−２１９６４５号公報）があげられる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−２１９６４５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そして、多品種少量生産の場合等に、処方ごとに制御パラメータを管理することは負担が大きく、管理コストも膨大になる。また、制御パラメータ調整のために、処方ごとにプラント試験を実施することは、現実には困難である。その結果、代表的なパラメータを設定し、運転中に手動介入するなどで対応せざるを得ない。
【０００５】
本発明の目的は、化学反応をともなう反応器を用いて生成物を製造する際に、処方の種別に係わり無く、容易にかつ安定した反応器温度制御系の調整が可能な反応器温度制御系の調整方法及び反応器温度制御系の調整装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
化学反応に対して実施する処方に基づき該反応器の温度特性を推定し、推定された温度特性に基づき該反応器の温度制御系を調整する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
石油化学などのプロセス制御の分野において、重合反応プロセスの制御は、自動化が困難なものの一つと考えられている。例えば、高機能ポリマーを製造する場合、処方によって、複数の原料を異なる時間に仕込むため、反応器の温度特性が異なり、オペレータの勘と経験に頼るところが大きい。さらに、最近は多品種少量生産が求められ、一つの反応器で、数十，数百といった数の処方をこなす必要があり、運転員への負担が大きいのが実状である。
【０００８】
ここで、重合反応プロセス等で、化学反応をともなう反応器の反応温度を制御する温度制御について説明する。なお、説明中、反応器温度と反応温度とは同一の計測値を示す。
【０００９】
反応器の温度制御では、反応温度を、製品品種ごとに所定の目標温度を設定する。この目標温度に実際の反応温度が一致するように、反応器外部から、加熱又は冷却して、温度制御する。反応器外部からの熱供給手段（加熱又は冷却手段）として、反応器廻りに配置されたジャケット内の温水や冷水などの熱媒体を用い、この熱媒体を介して反応器内の温度制御を行う場合が多い。また、多くの場合、反応温度フィードバック制御により、ジャケットの入口側温度の設定値を求め、この設定値に従いジャケット流量バルブの開度を調節する、いわゆるカスケード制御系の構成をとる。しかし、反応器外部からの熱が、反応器内部に速やかに到達するものではなく、熱損失や時間遅れがあるため、制御の応答性が乏しい。さらに、重合反応の進展において、反応熱が生じ、反応器内部の温度を上昇させてしまう。したがって、反応器の温度制御では、反応器外部からの温度調節の遅れという制御応答性と、反応器内部の自己発熱との双方を考慮する必要があると考えられる。
【００１０】
次に、制御応答性及び反応器内部の自己発熱との双方を考慮し、反応器の温度制御で、反応温度フィードバック制御の制御パラメータの調整を行う技術を説明する。制御パラメータは、例えば、目標温度との偏差に対する比例ゲイン，積分ゲインがある。そして、処方ごとに目標温度や原料の仕込み量，仕込みパターンが異なるため、温度制御性を高めるためには、前述の制御パラメータを個別に調整することが望ましい。
【００１１】
但し、多品種少量生産の場合、処方ごとに制御パラメータを管理することは運転員の負担が大きく、管理コストも膨大になる。また制御パラメータ調整のために、処方ごとにプラント試験を実施することは、現実には不可能である。その結果、代表的なパラメータを設定し、運転中に手動介入するなどで対応するのが通常である。そこで、反応器温度制御系の調整方法として、適切に、処方ごとの反応器温度特性を踏まえた制御パラメータの設定が可能な機能が求められる。
【００１２】
（実施例）
以下に、より具体的に、本発明の一実施例を、図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例における反応器温度制御系システムの全体構成図である。
【００１３】
本実施例の反応器温度制御系システムは、主に、制御対象，制御系，制御系の調整手段を備えている。
【００１４】
制御対象は、主に、化学反応をともない、内部で重合反応等を行う反応器１０と、反応器１０の周りに配置され、反応器１０を外部から冷却又は過熱する熱媒体が供給されているジャケット２０と、反応器１０の内部の実温度を測定する反応器温度計３０と、ジャケット２０に供給される熱媒体の温度をその入口で測定するジャケット入口温度計４０と、ジャケット２０に供給される熱媒体を循環させるジャケット循環ポンプ５０と、ジャケット２０から排出される熱媒体の温度をその出口で測定するジャケット出口温度計６０と、ジャケット２０の熱媒体の循環系に供給される温水量を調整する温水バルブ７０Ｈと、ジャケット２０の熱媒体の循環系に供給される冷水量を調整する冷水バルブ７０Ｃと、スプリットレンジ８０と、ジャケット温度制御器９０と、反応器１０に供給される原料の量を調整する原料供給バルブ１００Ａ及び原料供給バルブ１００Ｂとを備えている。
【００１５】
また、本実施例の制御系及びその調整手段（調整機能）を構成する要素として、反応温度制御機能２００，反応温度のデータベースである反応温度ＤＢ３００，処方のデータベースである処方ＤＢ４００，設計のデータベースである設計ＤＢ５００、およびパラメータ算出機能６００を備えている。
【００１６】
本実施例の反応器１０は、主に重合反応を制御の対象とする。ここでは、反応に伴い発熱を生じる、いわゆる発熱プロセスを想定するが、吸熱プロセスでも同様に扱えるものとする。
【００１７】
次に、本実施例の各機能，手段について説明する。なお、本実施例ではジャケット温度としてジャケット入口温度計４０での計測温度を用いている、ここに限定されるものではなく、ジャケット温度を示しかつ計測器の設置可能な部位の温度であればよい。例えば、ジャケット出口温度計６０を用いることも可能である。
【００１８】
まず、反応器の温度制御系であり、反応温度を制御する手段である反応温度制御機能２００を説明する。反応温度制御機能２００では、種々の信号を受け取り、ジャケット入口温度設定値（Ｓ２００）を算出する。つまり、本実施例では、反応器温度計３０で測定された反応器温度（Ｓ３０）と、ジャケット出口温度計６０で測定されたジャケット出口温度（Ｓ６０），反応温度ＤＢ３００から目標温度（Ｓ３００）、および反応器温度特性パラメータ（Ｓ１０００）の信号を読み込む。これらの値（信号）に基づき、ジャケット入口温度設定値（Ｓ２００）を算出する。算出されたジャケット入口温度設定値（Ｓ２００）は、ジャケット温度制御器９０に送信される。
【００１９】
このジャケット入口温度設定値（Ｓ２００）は、ジャケット温度制御器９０において、ジャケット入口温度計４０で測定されたジャケット入口温度計測値（Ｓ４０）と比較され、最適なジャケットバルブ開度信号を算出される。この開度信号によって、スプリットレンジ８０において、加熱用と冷却用に分割し、温水バルブ７０Ｈと冷水バルブ７０Ｃを操作することができる。
【００２０】
次に、化学反応に対して実施する処方に基づき反応器１０の温度特性を算出する手段であるパラメータ算出機能１０００を説明する。パラメータ算出機能１０００は、反応器１０への原料仕込み量データ（Ｓ１００Ａ），原料仕込み量データ（Ｓ１００Ｂ）と、処方ＤＢ４００からの原料の物性値（Ｓ４００），設計ＤＢ５００からの反応器の伝熱特性（Ｓ５００）を読み込む。そして、これらの値（信号）に基づき、反応温度特性パラメータ（Ｓ１０００）を算出することができる。このように化学反応に対して実施する処方に基づき算出された温度特性である反応温度特性パラメータ（Ｓ１０００）は、反応温度制御機能２００の制御パラメータを調整するための指標とすることができる。
【００２１】
本実施例では、原料仕込み量データは（Ｓ１００Ａ）と（Ｓ１００Ｂ）の２種類としたが、３種類以上でも可能であり、特に上限制約は無い。また、原料モノマーだけでなく、触媒や水でも考慮可能である。
【００２２】
本実施例では、原料物性値（Ｓ４００）として、熱容量（比熱）を用い、反応器の伝熱特性（Ｓ５００）として、反応器の構造データ、特に伝熱面積と、反応器とジャケットとの伝熱特性、特に総括伝熱係数を用いる。ただし、これらに限定するものではない。
【００２３】
本実施例の反応温度制御機能２００をより具体的に、図２を用いて説明する。
演算手段２００Ａは、前述の目標温度（Ｓ３００）と反応温度（Ｓ３０）を比較し、両方の偏差（目標偏差と称する）に対して演算を施す処理を行う。本実施例では、目標偏差に対して、比例積分演算を適用する、いわゆる比例積分型のフィードバック制御（以下、ＦＢ制御と称する）を想定する。
【００２４】
ＦＢ制御の演算は、多くの場合、比例積分方式を適用する。比例積分方式とは、前述の目標温度（Ｔｓｐ）と反応温度（Ｔｒ）との偏差（Ｅ）に、比例演算と積分演算を行うものであり、式（１）で表される。
【００２５】
（Ｓ２００Ａ）＝Ｋ１×Ｅ＋Ｋ２×∫Ｅｄｔ                    …（１）
式（１）において、Ｋ１，Ｋ２は各々比例ゲイン，積分ゲインといい、前述のＦＢ制御の制御性能を調整するパラメータである。
【００２６】
可変ゲイン２００Ｂは、反応器温度特性パラメータ（Ｓ１０００）に基づき、前述の比例ゲイン，積分ゲインを調整する。調整則は、前述の反応器温度特性パラメータを引数とする関数、またはルックアップテーブル形式などが考えられる。例えば、重合反応開始時における、反応器温度特性パラメータの初期設定値をＰ０，重合反応中の前期パラメータをＰｔとし、Ｋ１の調整則をＰ０とＰｔの比で、式（２）のように決定することが考えられる。
【００２７】
Ｋ１←（Ｐｔ／Ｐ０）×Ｋ１                                  …（２）
次に、外乱補償演算２００Ｃは、反応器温度（Ｓ３０）とジャケット出口温度（Ｓ６０）から、反応器１０における温度外乱を補償する信号（Ｓ２００Ｃ）を算出する。演算形式は、例えば前述の各温度に対する微分演算や、熱収支モデルに基づく演算が考えられる。本実施例では、反応器温度（Ｓ３０）の微分演算と、ジャケット出口温度（Ｓ６０）を引数とする関数を想定する。ただし、引数とする計測値は、前述の温度以外でも適用可能である。
【００２８】
可変パラメータ２００Ｄは、前述の微分演算ゲインと関数パラメータを、反応器温度特性パラメータに基づき調整する。
【００２９】
演算要素２００Ｅでは、前述のとおり算出した信号（Ｓ２００Ａ）と（Ｓ２００Ｃ）を加算して、操作信号（Ｓ２００）を決定する。なお、本実施例では、演算要素２００Ｅを加算演算とするが、他の演算形式でも適用可能である。
【００３０】
以上、図２における演算過程を、図３にフローチャートとして示した。
【００３１】
本実施例の反応温度ＤＢ３００について、図４を用いて説明する。反応温度ＤＢ３００では、処方と反応温度（目標温度）を対応づけている。処方実行のときは、対応する反応温度（目標温度）が、前述の反応温度制御機能２００に設定される。図４では、処方１つに反応温度１つとしたが、反応温度が複数設定されても良い。この場合、処方の進行状況に応じて、反応温度（目標温度）が設定変更される。
【００３２】
本実施例の処方ＤＢ４００について、図５を用いて説明する。処方ＤＢ４００は、処方実行上のデータを管理するが、図４ではそのうち本発明の調整方法に係わるデータを示している。
【００３３】
例えば、処方Ｎｏ．が００１の場合において、各原料ごとの仕込み量（指示値）と、熱容量が定義される。仕込み中の原料（Ｓ１００Ａ），（Ｓ１００Ｂ）に対応した熱容量を、前述のパラメータ算出機能１０００に設定する。
【００３４】
本実施例の設計ＤＢ５００について、図６を用いて説明する。設計ＤＢ５００は、反応器１０の設計データを格納する。本実施例では、パラメータ算出機能
１０００において、総括伝熱係数と、伝熱面積の推定に必要なデータを参照する。図６では、伝熱面積＝ｙｙｙを定義したが、さらに反応器１０の形状データ
（高さ，半径など）を定義する場合もある。
【００３５】
次に、本実施例のパラメータ算出機能１０００について、図７を用いて説明する。パラメータ算出機能１０００は、反応器１０への原料仕込量（Ｓ１００Ａ），（Ｓ１００Ｂ）と、処方ＤＢ４００からの仕込み原料物性値データ（Ｓ４００）、設計ＤＢより、反応器設計データ（Ｓ５００）を読み込み、反応器温度特性パラメータ（Ｓ１０００）を算出する。
【００３６】
本実施例の仕込量及び熱容量推定手段１０００Ａは、まず計算時点での各仕込み量、および全仕込み量を重量単位で求める。次に各原料の仕込み量と、原料物性値より熱容量（比熱）とを積和演算し、すなわち反応器１０の全熱容量を式
（３）のように算出する。
【００３７】
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この全熱容量は、その時点で反応器１０全体を単位温度変化させるのに必要な熱量を意味する。
【００３８】
本実施例の伝熱特性推定手段１０００Ｂは、反応器１０の設計データに基づき、原料仕込み状況に応じて、その時点での伝熱面積を推定する。本実施例では、伝熱面積は全仕込み量から一意に決めると仮定し、式（４）のように、全仕込み量を引数とする関数であらわすものとする。
【００３９】
（伝熱面積）＝ＦＵＮＣ（全仕込み量）                        …（４）
ここで、ＦＵＮＣは、任意の関数を示す。
【００４０】
得られた伝熱面積と、反応器１０の設計データから総括伝熱係数をかけることで、その時点での、ジャケットからの熱伝達特性を算出する。すなわち、（総括伝熱係数）×（伝熱係数）から、仕込み状況に基づくジャケットからの温度の伝わりやすさを得る。
【００４１】
本実施例の温度特性算定手段１０００Ｃは、仕込み状況に応じた全熱容量，伝熱面積から、反応器温度特性パラメータ（Ｓ１０００）を算定する。本実施例では、以下の算定式（５）を用いる。
【００４２】
（Ｓ１０００）＝（全熱容量）／｛（伝熱面積）×（総括伝熱係数）｝  …（５）
ここで、（Ｓ１０００）は、単位が時間となる。このパラメータの意図するところは、ジャケットの温度変化に対する反応器温度の時間変化特性である。すなわち、反応器の温度変化に関する固有時定数といえる。このように、外部からの温度変化に対する反応器温度変化時定数を算出することができる。本実施例では、このように、反応器の温度特性を算出する手段で、外部からの温度変化に対する反応器温度変化時定数を算出する手段を備えている。
【００４３】
ジャケットの温度変化に対して、（Ｓ１０００）が大きい場合は反応器の温度変化は緩慢、（Ｓ１０００）が小さい場合は反応器の温度変化は早いことを表す。
【００４４】
以上、図７における演算過程を、図８にフローチャートとして示した。
【００４５】
本実施例では、反応器の温度特性である温度時定数の変化に従って反応温度制御系の閉ループ感度を調整する手段を備えたことにより、化学反応をともなう反応器を用いて生成物を製造する際に、処方の種別に係わり無く、容易にかつ安定した反応器の温度制御系の調整が可能となる。
【００４６】
次に、本発明の一実施例の動作を説明する。図９は、処方実行中に仕込み追加がある場合、つまり、化学反応に対して実施する処方である仕込み追加がある場合、反応器温度特性パラメータの変化の一例を示す。この例では、仕込追加という処方によって、Ｗ０［ｋｇ］からＷ１［ｋｇ］に増加する。下段のグラフは、反応器温度特性パラメータが仕込み追加に応じて、Ｋ０→Ｋ１に変化する。反応器温度特性パラメータは、反応器の温度変化しやすさを表す指標であるので、図９の場合は、仕込み追加により、反応器の温度特性が、緩慢（ゆっくり）になったことを示している。このように、化学反応に対して実施する処方に基づき反応器の温度特性を算出し推定することができる。
【００４７】
この算出された温度特性に基づき反応器の温度制御系を調整する。つまり、算出して推定された結果に基づき、反応温度制御機能２００では、コントローラの感度特性をあげるようにパラメータを調整することで、反応温度制御性能の低下を防ぐことができる。このように、温度時定数が小さくなった場合には、反応温度制御系の閉ループ感度を上げるように、反応温度制御系のパラメータを調整することことで、反応温度制御性能の低下を防ぐことができる。
【００４８】
図１０は、仕込み追加については図９と同じであるが、仕込み原料の熱容量が小さい場合の、反応器温度特性パラメータの変化を示す。この場合は、仕込み追加による伝熱面積の増加に対して、前述の全熱容量の増加が小さいため、反応器温度特性パラメータは、下段グラフのとおり、Ｋ０→Ｋ１に低下する。すなわち、この場合は、仕込み追加という処方により、反応器の温度特性は早くなったことを示している。このように、化学反応に対して実施する処方に基づき反応器の温度特性を算出し推定することができる。
【００４９】
この算出された温度特性に基づき反応器の温度制御系を調整する。つまり、算出し推定された結果に基づき、反応温度制御機能２００では、コントローラの感度特性を下げて、操作量変化を抑制することで、反応温度制御の安定性を確保することができる。このように、反応器の温度特性である温度時定数が、大きくなった場合には反応温度制御系の閉ループ感度を下げるように、反応温度制御系のパラメータを調整することで、反応温度制御の安定性を確保することができる。
【００５０】
以上のように、反応器の温度特性である温度時定数が、大きくなった場合には反応温度制御系の閉ループ感度を下げ、温度時定数が小さくなった場合には、反応温度制御系の閉ループ感度を上げるように、前記反応温度制御系のパラメータを調整することで、化学反応をともなう反応器を用いて生成物を製造する際に、処方の種別に係わり無く、容易にかつ安定した反応器温度制御ができる。
【００５１】
図１１は２種類の原料の追加仕込みという処方の場合を示す。この例では
（Ｓ１００Ａ）の熱容量は大きく、一方（Ｓ１００Ｂ）の熱容量は小さい場合を想定する。
【００５２】
下段グラフに示すとおり、（Ｓ１００Ｂ）の仕込み追加のときは、反応器温度特性パラメータは、Ｋ０→ＫＢ１に低下する。これは、熱容量の小さい原料を追加したため、伝熱面積の増加に対して全熱容量の増加が小さいことによる。
【００５３】
次に、（Ｓ１００Ａ）を仕込み追加した場合、反応器温度特性パラメータは、ＫＢ１→ＫＡ１に上昇する。
【００５４】
この結果に基づき、反応温度制御機能２００では、コントローラの感度特性を調整することで、反応温度制御の安定性を確保することができる。
【００５５】
図１２は、本発明の一実施例に係る反応器温度制御系の調整装置の一例を示す図である。図１２では、処方ＤＢ４００，設計ＤＢ、および、パラメータ算出機能１０００を具備する調整装置２０００に、監視手段として、監視画面３０００を接続した構成である。監視画面３０００は、運転員に対して、処方実行の進捗状況と、本発明の反応器温度特性パラメータの変化を情報（Ｓ２０００）として提供する。
【００５６】
図１３に、監視画面３０００の表示内容の一例を示す。図１３は処方ごとに進捗情報を表示する内容としている。反応温度特性パラメータ表示部３０１０は、（Ｓ１０００）を数値表示する。例えば、反応温度特性パラメータは時間の単位をもつので、処方実行中、その時点の温度時定数などの反応器温度特性を情報提供可能である。また、温度時定数に定格値が設定されている場合、それと比較することで、反応器温度が変化しやすいか否か定性的な情報を提供することもできる。
【００５７】
また、本実施例では、制御系調整指標を表示する監視手段を備えている。制御系調整指標表示部３０２０は、反応温度制御機能２００のゲイン調整をどの程度行うか情報を表示する。例えば、図１０の場合、Ｋ１／Ｋ０＝０．８  であるとすると、制御ゲインを初期設定の８０％に調整する、といった情報を示す。制御系調整指標を表示する監視手段を備えているので、この指標を容易に監視できる。
【００５８】
図１４に、比較技術例として制御系構成を示す。図１と異なる点は、反応温度フィードバック制御系２１０である。この例では、目標温度（Ｓ３００）と反応温度（Ｓ３０）の偏差を小さくするように、ジャケット入口温度設定値（Ｓ２００）を決定する。制御系２１０では、原料仕込み情報を参照する機能をもたず、制御ゲインは固定である。
【００５９】
図１５に、２種類の原料仕込み追加を伴う場合の反応温度変化を示す。上段グラフでは、（Ｓ１００Ａ），（Ｓ１００Ｂ）の仕込み追加を示す。（Ｓ１００Ｂ）は、仕込み追加を２回行い、０→ＷＢ１→ＷＢ２と増加させる。なお、熱容量については、図１１の場合と同様、（Ｓ１００Ｂ）は小さいものとする。
【００６０】
処方実行の結果、（Ｓ１００Ｂ）の２回目の仕込み追加により、下段グラフに示すように、反応温度の変動が生じる。この場合、従来の制御系では、運転員による制御系調整が必要となる。
【００６１】
図１６に、本発明の一実施例による反応温度の制御系動作を示す。パラメータ算出手段１０００により、中段グラフに示すとおり、反応器温度特性パラメータの変化から、（Ｓ１００Ｂ）２回目の仕込みにより、反応器温度特性が、ＫＡ１からＫＢ２に低下していることがわかる。これは反応器１０の温度変化が早くなったことを示す。この結果を受けて、反応温度制御機能２００の制御ゲインを調整し、制御安定性をはかる。具体的な例として、前述の比例ゲインＫ１を
Ｋ１←（ＫＢ２／ＫＡ１）×Ｋ１                              …（６）
または、初期設定値を基準にして、
Ｋ１←（ＫＢ２／Ｋ０）×Ｋ１                                …（７）
として感度を下げるよう調整する。その結果、操作量であるジャケット入口温度設定値の変化を抑制し、反応温度の安定化ができる。
【００６２】
以上、本発明の一実施例を示したが、前述の反応温度制御機能２００は、比例積演算に限定されることなく、例えば、モデルベースの予測制御でも適用可能である。この場合、フィードバック制御系の閉ループ感度特性を調整するパラメータが必要である。
【００６３】
本実施例によれば、反応器温度制御系の調整にあたり、処方進行にしたがい、仕込みデータから反応器の温度特性を推定し、その結果をもとに反応温度制御系のパラメータを調整するので、処方の種別に係わり無く、容易に、かつ安定した反応器温度制御系の調整が可能となる。また、自動化が容易になる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明によると、化学反応をともなう反応器を用いて生成物を製造する際に、処方の種別に係わり無く、容易にかつ安定した反応器温度制御系の調整が可能な反応器温度制御系の調整方法及び反応器温度制御系の調整装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係わる反応温度制御系システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施例における、反応温度制御機能の概略を示す。
【図３】本発明の一実施例における、反応温度制御機能のフローチャートの一例を示す。
【図４】本発明の一実施例における、反応温度データベースの一例を示す。
【図５】本発明の一実施例における、処方データベースの一例を示す。
【図６】本発明の一実施例における、設計データベースの一例を示す。
【図７】本発明の一実施例における、パラメータ算出機能の概略を示す。
【図８】本発明の一実施例における、パラメータ算出機能のフローチャートの一例を示す。
【図９】本発明の一実施例における、反応器温度特性パラメータの時間変化の一例を示す。
【図１０】本発明の一実施例における、反応器温度特性パラメータの時間変化の一例を示す。
【図１１】本発明の一実施例における、反応器温度特性パラメータの時間変化の一例を示す。
【図１２】本発明の一実施例に係わる反応温度制御系の調整装置の一例を示す。
【図１３】本発明の一実施例に係わる反応温度制御系の調整装置の監視画面の一例を示す。
【図１４】従来の反応器温度制御系の一例を示す。
【図１５】原料仕込み変化と、従来の反応器温度制御系による反応温度の時間変化の一例を示す。
【図１６】本発明の一実施例に係わる反応温度制御系の調整方法を用いた場合の、原料仕込み変化，反応器温度特性パラメータ、および反応温度の時間変化の一例を示す。
【符号の説明】
１０…反応器、２０…ジャケット、３０…反応器温度計、４０…ジャケット入口温度計、５０…ジャケット循環ポンプ、６０…ジャケット出口温度計、７０…バルブ（７０Ｈ＝温水，７０Ｃ＝冷水）、８０…スプリットレンジ、９０…ジャケット温度制御器、１００…原料投入バルブ、２００…反応温度制御機能、３００…反応温度データベース、４００…処方データベース、５００…設計データベース、１０００…パラメータ算出機能。
【図１】
2005049918.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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