(57)【要約】【課題】  非線形の混合特性を有する製品ガソリンのオクタン価を簡易な方法で推定してガソリンを製造するガソリンの製造装置と製造方法を提供する。【解決手段】  オクタン価の異なる複数のガソリン基材を混合して製品ガソリンを製造するガソリンの製造装置であって、各ガソリン基材のオクタン価と各ガソリン基材の混合比率とを入力して製品ガソリンの推定オクタン価を推定するオクタン価推定部と、エンジン試験により実測された製品ガソリンの実測オクタン価に基づいて推定オクタン価を補正するオクタン価補正部と、補正された推定オクタン価と目標製品オクタン価との偏差に基づいて各ガソリン基材の混合比率を制御するブレンド制御部と、を備え、オクタン価推定部は、各ガソリン基材のオクタン価ｒと、各ガソリン基材の混合比率ｚとを、Ｔｗｕ−Ｃｏｏｎ法に基づく相互干渉モデル式に入力して推定オクタン価Ｒを推定する構成としてある。【選択図】    図６
2012017428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オクタン価の異なる複数のガソリン基材を混合して、所定のオクタン価を有する製品ガソリンを連続して製造するガソリンの製造装置であって、
前記複数のガソリン基材のオクタン価と各ガソリン基材の混合比率を入力して前記製品ガソリンの推定オクタン価を推定するオクタン価推定部と、
所定のエンジン試験により実測された前記製品ガソリンの実測オクタン価に基づいて前記推定オクタン価を補正するオクタン価補正部と、
補正された前記推定オクタン価と目標値となる製品オクタン価との偏差に基づいて各ガソリン基材の混合比率を制御するブレンド制御部と、を備え、
前記オクタン価推定部は、各ガソリン基材１〜ｎのオクタン価ｒと、各ガソリン基材の混合比率ｚとを、次式に入力して前記推定オクタン価Ｒを推定することを特徴とするガソリンの製造装置。
Ｒ＝ΣΣｚｉ×ｚｊ×ｒｉｊ
ただし、
ｒｉｊ＝１／２×（ｒｉ＋ｒｊ）×（１−ｋｉｊ）
ｋｉｊは、任意の二つのガソリン基材間の相互作用を示す既定のパラメータである。
【請求項２】
オクタン価の異なる複数のガソリン基材を混合して、所定のオクタン価を有する製品ガソリンを連続して製造するガソリンの製造方法であって、
前記複数のガソリン基材のオクタン価と各ガソリン基材の混合比率を入力して前記製品ガソリンの推定オクタン価を推定し、
所定のエンジン試験により実測された前記製品ガソリンの実測オクタン価に基づいて前記推定オクタン価を補正し、
補正された前記推定オクタン価と目標値となる製品オクタン価との偏差に基づいて各ガソリン基材の混合比率を制御し、
各ガソリン基材１〜ｎのオクタン価ｒと、各ガソリン基材の混合比率ｚとを、次式に入力して前記推定オクタン価Ｒを推定することを特徴とするガソリンの製造方法。
Ｒ＝ΣΣｚｉ×ｚｊ×ｒｉｊ
ただし、
ｒｉｊ＝１／２×（ｒｉ＋ｒｊ）×（１−ｋｉｊ）
ｋｉｊは、任意の二つのガソリン基材間の相互作用を示す既定のパラメータである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のガソリン基材を混合して、所定のオクタン価を有する製品ガソリンを連続して製造するガソリンの製造装置と製造方法に関し、特に、各ガソリン基材のオクタン価とこれらの混合比率とを所定のモデル式に入力して製品ガソリンのオクタン価を推定するガソリンの製造装置と製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原油を蒸留した基材留分を脱硫、接触分解、接触改質等により精製するとともに、精製して得られた複数種類のガソリン基材を、所定の混合比率でブレンドして所望の性状を有する製品ガソリンを製造するガソリンの製造装置がある。
【０００３】
このようなガソリンの製造装置において、ガソリン基材をブレンドする製品ラインでは、各ガソリン基材のオクタン価と、それらの混合比率に基づいて製品ガソリンのオクタン価を推定し、この推定結果に応じて各基材の混合比率を調節することで、所望のオクタン価を有する製品ガソリンが製造されるようになっている。
【０００４】
製品ガソリンのオクタン価の推定は、経験則に基づいて構築されたモデル式によって行われる。
このモデル式には、例えば、ガソリン基材のオクタン価とその混合比率とを加重平均する加重平均モデルが採用されている。ところが、製品ガソリンのオクタン価は、ブレンドする基材の種類、各基材のオクタン価、基材の混合比率によって複雑に変動する。すなわち、各ガソリン基材同士が干渉することで、加成性がなくなり、混合特性は非線形性を有していることが知られており、そのため、上記のような線形性のモデル式で推定された推定オクタン価と実測オクタン価には隔たりが生じていた。
そこで、このような推定オクタン価と実測オクタン価との隔たりを過去の知識ベースに基づいて算出されるボーナスオクタン価を用いて補正する発明が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２１１７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このようなボーナスオクタン価を用いた製品ガソリンのオクタン価の推定では、ガソリン基材間の相互干渉性が十分に反映されていなかった。
すなわち、従来の加重平均モデルでは、混合するガソリン基材間に働く相互干渉性を無視して、各ガソリン基材のオクタン価にそれぞれの混合比率を掛け合わせて合算した値を製品ガソリンのオクタン価として算出するとともに、この算出した値にボーナスオクタン価を加算したものを製品ガソリンのオクタン価として推定することから、各ガソリン基材間に働く相互の干渉性が何ら考慮されずに製品ガソリンのオクタン価が推定されていた。
その結果、製品ガソリンの推定オクタン価は、ボーナスオクタン価に大きく左右され、実測オクタン価との誤差が一律に生じるとともに、製品コストを最小化するための最適化問題では、このボーナスオクタン価は無視されるため誤差要因となっていた。
【０００７】
本発明は、上述したような問題を解決するために提案されたものであり、従来のモデル式に代わり、複数のガソリン基材同士に働く相互干渉性を加味したＴｗｕ−Ｃｏｏｎ法をモデル式として採用し、簡易な方法で非線形性の混合特性を有する製品ガソリンのオクタン価を推定してガソリンを製造するガソリン製造装置とガソリン製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明のガソリン製造装置は、オクタン価の異なる複数のガソリン基材を混合して、所定のオクタン価を有する製品ガソリンを連続して製造するガソリンの製造装置であって、前記複数のガソリン基材のオクタン価と各ガソリン基材の混合比率を入力して前記製品ガソリンの推定オクタン価を推定するオクタン価推定部と、所定のエンジン試験により実測された前記製品ガソリンの実測オクタン価に基づいて前記推定オクタン価を補正するオクタン価補正部と、補正された前記推定オクタン価と目標値となる製品オクタン価との偏差に基づいて各ガソリン基材の混合比率を制御するブレンド制御部と、を備え、
前記オクタン価推定部は、各ガソリン基材１〜ｎのオクタン価ｒと、各ガソリン基材の混合比率ｚとを、次式に入力して前記推定オクタン価Ｒを推定する構成としてある。
Ｒ＝ΣΣｚｉ×ｚｊ×ｒｉｊ
ただし、
ｒｉｊ＝１／２×（ｒｉ＋ｒｊ）×（１−ｋｉｊ）
ｋｉｊは、任意の二つのガソリン基材間の相互作用を示す既定のパラメータである。
【０００９】
また、本発明のガソリン製造方法は、オクタン価の異なる複数のガソリン基材を混合して、所定のオクタン価を有する製品ガソリンを連続して製造するガソリンの製造方法であって、前記複数のガソリン基材のオクタン価と各ガソリン基材の混合比率を入力して前記製品ガソリンの推定オクタン価を推定し、所定のエンジン試験により実測された前記製品ガソリンの実測オクタン価に基づいて前記推定オクタン価を補正し、補正された前記推定オクタン価と目標値となる製品オクタン価との偏差に基づいて各ガソリン基材の混合比率を制御し、各ガソリン基材１〜ｎのオクタン価ｒと、各ガソリン基材の混合比率ｚとを、次式に入力して前記推定オクタン価Ｒを推定する。
Ｒ＝ΣΣｚｉ×ｚｊ×ｒｉｊ
ただし、
ｒｉｊ＝１／２×（ｒｉ＋ｒｊ）×（１−ｋｉｊ）
ｋｉｊは、任意の二つのガソリン基材間の相互作用を示す既定のパラメータである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のガソリン製造装置とガソリン製造方法によれば、非線形性の混合特性を有する製品ガソリンのオクタン価を簡易な方法で推定してガソリンを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るガソリン製造装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る製品ガソリンのオクタン価を実測するＣＦＲエンジンの概略図である、
【図３】本発明の一実施形態に係る制御装置のブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るオクタン価推定部を構成するＴｗｕ−Ｃｏｏｎモデル式を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るガソリン基材の組合せを示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るＴｗｕ−Ｃｏｏｎモデル式の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るＴｗｕ−Ｃｏｏｎモデル式の構築方法を模式的に示すブロック図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るＴｗｕ−Ｃｏｏｎモデル式の構築処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態に係る非線形最適化ルーチン処理の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係るガソリン製造装置とガソリン製造方法の好ましい実施形態について、図１〜９を参照して説明する。
【００１３】
本実施形態に係るガソリン製造装置１は、性状の異なる複数のガソリン基材１〜ｎを混合して製品ガソリンを製造するプラントとして構成されている。
具体的には、ガソリン製造装置１は、図１に示すように、原油を蒸留して、基材留分を抽出するとともに、この基材留分を脱硫、接触分解、接触改質等により精製する工程を経て得られた各ガソリン基材１〜ｎを貯留するタンク２と、これらの基材１〜ｎを混合するブレンド装置７（インラインブレンダ）と、タンク２からブレンド装置７に基材１〜ｎを送出するポンプ４と、混合した製品ガソリンを貯留するタンク９と、を備えている。
【００１４】
また、タンク２とブレンド装置７間の各流路には、タンク２から流出する各基材１〜ｎの性状を測定する基材性状分析計３と、ブレンド装置７に流入する各基材１〜ｎの流量を測定する流量計５と、各基材１〜ｎの流路を開閉するコントロールバルブ６とが設けられ、ブレンド装置７とタンク９間の流路には、タンク９に流入する製品ガソリンの性状を測定する製品性状分析計８が設けられている。
【００１５】
基材性状分析計３と製品性状分析計８は、簡易な蒸留点分析計や、エンジンを用いたオクタン価分析計で構成され、特に、製品性状分析計８は、図２に示すように、ＣＦＲエンジン８ａを用いたエンジン試験オクタン価分析計を備え、所定の計測サイクル（例えば、１０分〜１５分）ごとに、このＣＦＲエンジン８ａを用いたエンジン試験による製品ガソリンの実測オクタン価を出力するようになっている。
【００１６】
制御装置１０は、コンピュータを備える情報処理装置であり、基材性状分析計３、ポンプ４、流量計５、コントロールバルブ６、製品性状分析計８（エンジン試験オクタン価分析計）などと接続され、基材性状分析計３、流量計５、製品性状分析計８から入力される基材性状、基材流量、製品性状に基づいて、設定した品質（目標製品性状）の製品ガソリンが得られるように、コントロールバルブ６の開度を制御して、各基材１〜ｎの混合比率を調整する、いわゆるＤＣＳ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）として構成されている。
【００１７】
また、制御装置１０は、図３に示すように、製品ガソリンの性状を推定する複数の性状推定部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ・・・と、所定の制約条件や評価関数に基づいて最適混合比率を探索してコントロールバルブ６を制御する最適化制御部１１と、を備えている。
性状推定部１０ａは、製品ガソリンのオクタン価、性状推定部１０ｂと性状推定部１０ｃは、例えば、製品ガソリンの比重（ＤＥＮ）、リード蒸気圧（ＲＶＰ）を推定するように構成されている。以下、オクタン価を推定する性状推定部１０ａについて詳述する。
なお、オクタン価には、ＭＯＮ（モータ法オクタン価）やＲＯＮ（リサーチ法オクタン価）等の種々の基準があるが、ＲＯＮを採用することにする。
【００１８】
性状推定部１０ａは、混合比演算部１０１と、オクタン価推定部１０２と、オクタン価補正部１１０とを備えている。
混合比演算部１０１は、流量計５から入力される各ガソリン基材の流量に基づいて各基材の混合比率ｚ１〜ｚｎをリアルタイムに算出する。具体的には、混合比演算部１０１は、各基材流量を合計し、この合計値に対する各基材流量の占める比率から各ガソリン基材の混合比率ｚ１〜ｚｎを算出する。
【００１９】
オクタン価推定部１０２は、混合比演算部１０１で算出された各基材の混合比率ｚ１〜ｚｎと各ガソリン基材のオクタン価ｒ１〜ｒｎを入力データとして、所定のモデル式を用いてブレンド装置７で混合される製品ガソリンの推定値である推定オクタン価Ｒを出力する。この推定オクタン価Ｒを推定するモデル式を図４に示す。
【００２０】
本実施形態で適用するモデル式は、Ｔｗｕ−Ｃｏｏｎ法と称されるガソリンに含まれる組成からオクタン価を推定する手法に基づくもので、任意の混合比率で混合された製品ガソリンのオクタン価を推定するように構成されている。
前述したように、製品ガソリンのオクタン価は、ブレンドする基材の種類、各基材のオクタン価、基材の混合比率によって複雑に変動する。これは、各ガソリン基材同士が干渉することで、加成性がなくなり、混合特性が非線形となるためである。
Ｔｗｕ−Ｃｏｏｎ法は、オレフィン、芳香族化合物、飽和化合物の各組成の体積分率（混合比率）及びオクタン価から、これらの各組成に相互に働く干渉性を加味して、ガソリンのオクタン価を推定する手法であり、具体的には、任意の二つの組成間に相互に働く干渉性を、二成分相互作用パラメータを取り入れて補正し、複数の組成からなるガソリンのオクタン価を推定する手法である。
Ｔｗｕ−Ｃｏｏｎ法は、例えば、「Twu,C.H.  and  Coon,J.E.1996."predict  octane  numbers  using  a  generalized  interaction  method,"Hydrocarbon  Processing,February  1996,51-56」等に詳しく解説されている。
【００２１】
そこで、本発明に係るガソリン製造装置１は、このＴｗｕ−Ｃｏｏｎ法をガソリン基材の混合に適用し、任意の二つの基材間の相互作用を示す既定のパラメータである二基材相互作用パラメータｋｉｊを回帰分析により予め求めておくことで、任意の混合比率で混合された製品ガソリンのオクタン価をリアルタイムで推定するようになっている。
Ｔｗｕ−Ｃｏｏｎ法では、図４に示すように、二基材相互作用パラメータｋｉｊを、ｋｉｊ＝ｋｊｉとして扱う対称モデル式１０２ａと、ｋｉｊ≠ｋｊｉとして扱う非対称モデル式１０２ｂとがあるが、本実施形態では、同じ二つのガソリン基材ｉとガソリン基材ｊに働く二基材相互作用パラメータｋｉｊは異ならないものとして、対称モデル式１０２ａをＴｗｕ−Ｃｏｏｎモデル式として適用する。
すなわち、オクタン価推定部１０２は、各ガソリン基材１〜ｎのオクタン価ｒ１〜ｒｎと、各ガソリン基材の混合比率ｚ１〜ｚｎとを、次の二式に入力することで推定オクタン価Ｒを出力する。
Ｒ＝ΣΣｚｉ×ｚｊ×ｒｉｊ                              ・・・（式１）
ｒｉｊ＝１／２×（ｒｉ＋ｒｊ）×（１−ｋｉｊ）            ・・・（式２）
【００２２】
ここで、本実施形態で混合するガソリン基材１〜ｎについて説明する。
図５に示すように、ブレンド装置７で混合するガソリン基材１〜ｎは、本実施形態では、原油を蒸圧蒸留して得られるブタン留分（ＢＢ）、重質ナフサ留分を脱硫して得られる脱硫重質ナフサ（ＤＨＮ）、軽質ナフサ留分を脱硫して得られる脱硫軽質ナフサ（ＤＬＮ）、流動接触分解法により得られる分解ガソリン（ＦＧ）、接触改質法などで得られる改質ガソリン（ＰＧ）の５種類のガソリン基材１〜５としてある。
そうすると、二基材相互作用パラメータｋｉｊを、ｋｉｊ＝ｋｊｉとして扱う対称モデル式１０２ａでは、同図に示すように、ガソリン基材１〜５の任意の二つの組合せは、斜線部を除く１０通りの組合せ（５Ｃ２＝１０）となる。
【００２３】
図６は、この１０通りの組合せを表したブロック図であり、各ブロックは、二つのガソリン基材間のオクタン価を算出する相互干渉モデル式（式１と式２を一つにしたモデル式）となっている。
図６に示すように、オクタン価推定部１０２は、各相互干渉モデル式において、予め求めた二基材相互作用パラメータｋｉｊと、各ガソリン基材１〜５のオクタン価ｒ１〜ｒ５と、各ガソリン基材１〜５の混合比率ｚ１〜ｚ５とを入力データとして、二基材間のオクタン価Ｒｉｊを算出するとともに、これらのオクタン価Ｒｉｊを加算（Σ）して、推定オクタン価Ｒを出力する。
【００２４】
次に、本実施形態に係るＴｗｕ−Ｃｏｏｎ法を適用したモデル式１０２ａを構築する手法について説明する。
図７は、モデル式１０２ａの構築を模式的に示した図、図８は、モデル式１０２ａの構築処理を示すフローチャート、図９は、非線形最適化ルーチン処理の説明図である。
各図に示すように、モデル式１０２ａは、オクタン価既知の複数の基材を混合したモデル式構築用試料に基づいて、二基材相互作用パラメータｋｉｊを回帰分析により求めて構築する。
具体的には、オクタン価ｒ既知の基材１〜ｎ（本実施形態では、ｎ＝５）を、複数通りの混合比率ｚで混合するとともに、混合されたもののオクタン価の実測値を予め測定した複数の混合試料（例えば、５００）を、モデル式１０２ａ構築用試料として作成し、この実測値と、モデル式１０２ａから出力される推定オクタン価Ｒとの誤差和（Σ（実測値−推定値）２）が最小となるように二基材相互作用パラメータｋｉｊを探索することで、モデル式１０２ａを構築する。なお、実測オクタン価は、ＣＦＲエンジン８ａ試験により測定されたものとする。
【００２５】
詳細には、図８に示すように、複数の混合試料の実測値（５００）を、学習用データ（２５０）と評価用データ（２５０）とに２分割化し（ステップＳ１）、各基材１〜ｎの組合せ（ｎＣ２）を決定し（ステップＳ２）、各組合せ（前述の相互干渉モデル式）において、二基材相互作用パラメータｋｉｊの初期値を設定する（ステップＳ３）。
非線形最適化ルーチン処理（ステップＳ４）では、各相互干渉モデル式に、対応する既知のオクタン価ｒと、既知の混合比率ｚとをそれぞれ入力して二基材間の推定オクタン価Ｒｉｊを算出するとともに、これらの推定オクタン価Ｒｉｊを加算（Σ）して、推定オクタン価Ｒを出力する。
さらに、この推定オクタン価Ｒと、学習用データ（２５０）における実測オクタン価との誤差和（Σ（実測値−推定値）２）が最小となるように二基材相互作用パラメータｋｉｊを回帰分析により探索する。
その後、探索した二基材相互作用パラメータｋｉｊに対して評価用データ（２５０）を用いて、上記と同様な探索を繰り返し、二基材相互作用パラメータｋｉｊを求める（ステップＳ５）。これにより、モデル式の精度をさらに向上させることができる。
【００２６】
このようにして求められた二基材相互作用パラメータｋｉｊは、各ガソリン基材同士の干渉を補正する補正係数として働き、構築されたモデル式１０２ａにより推定される推定オクタン価Ｒは、各ガソリン基材１〜ｎの非線形特性が包含された値として出力される。
そして、このモデル式１０２ａに、混合比演算手段１０１により算出される、流量計６で測定された流量に基づく各基材の混合比率ｚ１〜ｚｎ（未学習の運転データ）と、予め定められた各ガソリン基材のオクタン価ｒ１〜ｒｎとを入力することで、推定オクタン価Ｒがリアルタイムに出力されることになる。
【００２７】
オクタン価補正部１１０は、ノイズフィルター部１１１と、位相調整部１１２と、確率近似フィルター部１１３と、比較部１１４，１１５とを備え、オクタン価推定部１０２で推定された推定オクタン価Ｒを、製品性状分析計８で実測された実測オクタン価に基づいて補正するように構成されている。
前述したように、製品性状分析計８は、ＣＦＲエンジン８ａを用いたエンジン試験オクタン価分析計であり、製品ガソリンのオクタン価を高い精度で出力するものの、サンプリングから測定値の出力までの計測サイクルが長いことから（例えば、１０分〜１５分）、その間に製品ガソリンのオクタン価が変動してしまうおそれがある。
これに対して、オクタン価推定部１０２は、推定オクタン価Ｒを各基材１〜ｎの混合比率ｚ１〜ｚｎからリアルタイムに出力するものの、ガソリン製造プラントの運転開始から定常状態に至るまでのような過渡状態では、運転条件や基材性状の変動等により、推定オクタン価Ｒと製品ガソリンのオクタン価との間に誤差が生じることがある。
そこで、オクタン価補正部１１０は、前回のサンプリング時においてＣＦＲエンジン８ａ試験で実測した製品オクタン価と、この時点のガソリン基材の混合比率からオクタン価推定部１０２によって推定した推定オクタン価Ｒとの誤差に基づいて、今回、オクタン価推定部１０２から出力される推定オクタン価Ｒを補正し、推定オクタン価Ｒと製品オクタン価との間に生じる誤差を縮小するように構成されている。
【００２８】
具体的には、オクタン価補正部１１０は、ノイズフィルター部１１１と、位相調整部１１２と、確率近似フィルター部１１３と、比較部１１４，１１５とを備え、ノイズフィルター部１１１は、オクタン価推定部１０２から出力される推定オクタン価Ｒを平滑化して出力し、位相調整部１１２は、平滑化された推定オクタン価Ｒを順次蓄積（記憶）するとともに、ＣＦＲエンジン８ａ試験での測定時（前回のサンプリング時）における推定オクタン価Ｒを出力する。
また、比較部１１４は、この推定オクタン価Ｒと、ＣＦＲエンジン８ａで測定された実測オクタン価との誤差を算出して出力する。すなわち、比較部１１４では、同時期におけるガソリン基材に基づいて推定及び測定された数値間の誤差を出力する。
確率近似フィルター部１１３は、例えば、一次遅れフィルターからなり、この誤差を所定の時定数をもって出力し、比較部１１５は、今回、オクタン価推定部１０２から出力される推定オクタン価Ｒに、ＣＦＲエンジン８ａ試験での測定時の前回の誤差（最新の誤差）を加算し、この誤差が加算された値を現時点の製品ガソリンの推定オクタン価Ｒとして出力する。
【００２９】
このようにオクタン価補正部１１０では、ＣＦＲエンジン８ａ試験での測定時（前回のサンプリング時）における、製品ガソリンの実測オクタン価とオクタン価推定部１０２から出力される推定オクタン価Ｒとの誤差を、今回、オクタン価推定部１０２から出力される推定オクタン価Ｒに加算することで、この推定オクタン価Ｒを補正（修正）して、推定オクタン価Ｒの精度を向上させるようになっている。また、ＣＦＲエンジン８ａ試験での実測値を利用することで、推定結果の安全性が担保される。
なお、比較部１１４と比較部１１５は、誤差の算出及び加算を行ったが、ＣＦＲエンジン８ａ試験で測定された実測オクタン価と、オクタン価推定部１０２から出力される推定オクタン価Ｒとの比率を算出するとともに、この比率をオクタン価推定部１０２から出力される値に乗じて推定オクタン価Ｒを補正することもできる。
【００３０】
最適化制御部１１は、ブレンド制御部の一例であり、上記のオクタン価補正部１１０の比較部１１５から出力される推定オクタン価Ｒと、目標値となる目標製品オクタン価との偏差に基づいて、推定オクタン価Ｒが目標製品オクタン価に近づくように、コントロールバルブ６の開度を制御するように構成されている。
具体的には、最適化制御部１１は、各推定部１０ａ、１０ｂ・・・から出力された推定データと所定の制約条件に基づいて最適化計算を行い、制約条件に合致する混合比率を探索し、コントロールバルブ６の開度を制御する。
制約条件には、目標製品性状（目標製品オクタン価、比重ＤＥＮ、リード蒸気圧ＲＶＰ）のほか、製造コストも含まれ、最適化制御部１１では、目標製品性状を満足する混合比率を探索するとともに、制約条件下において、製品価格が最も安価となる混合比率を最適化計算により繰り返し探索して、この結果に基づいた制御を行う。
【００３１】
このように構成された本実施形態のガソリン製造装置１は、以下に示す手順で製品ガソリンを製造する。
制御装置１０は、各ポンプ４を駆動させるとともに、目標製品性状となる開度に各コントロールバルブ６を開閉し、各タンク２からブレンド装置７に基材１〜ｎを供給する。ブレンド装置７で混合された基材１〜ｎは、製品ガソリンとしてタンク９に貯留される。
この際に、制御装置１０は、混合比演算部１０１において流量計６から入力される各基材１〜ｎの流量に基づいて各基材１〜ｎの混合比率を算出し、この混合比率をオクタン価推定部１０２に入力する。
【００３２】
オクタン価推定部１０２は、混合比率ｚと予め定められた基材オクタン価ｒとを、前述した式１及び式２からなるモデル式１０２ａに入力して、推定オクタン価Ｒを出力する。
オクタン価補正部１１０は、ＣＦＲエンジン８ａ試験での測定時（前回のサンプリング時）における、製品ガソリンの実測オクタン価と、この時点におけるオクタン価推定部１０２から出力される推定オクタン価Ｒとの誤差を、今回、オクタン価推定部１０２から出力される推定オクタン価Ｒに加算して、推定オクタン価Ｒを補正する。
最適化制御部１１は、この補正された推定オクタン価Ｒと目標製品オクタン価との偏差及び、所定の制約条件に基づいて最も安価なコストで目標製品性状の製品ガソリンが得られるように、最適化計算を行い、各コントロールバルブ６の開度を調整する。
【００３３】
以上のように本実施形態に係るガソリンを製造するガソリン製造装置１とその製造方法によれば、非線形の混合特性を有する製品ガソリンのオクタン価を簡易な方法で推定してガソリンを製造することができる。
【００３４】
以上、本発明のガソリン製造装置とガソリン製造方法の好ましい実施形態について説明したが、本発明に係るガソリン製造装置とガソリン製造方法は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。
【００３５】
例えば、本実施形態では、製品ガソリンのオクタン価を推定したが、ポリマーの特性（メルトインデックス）、接触改質装置のＲＯＮ推定、接触改質装置のトータルアロマ、ＦＣＣ装置のガソリンＲＯＮ推定、灯油のフラッシュポイント、ナフサのＲＶＰ（リード蒸気圧）、脱硫装置の出口硫黄濃度推定などに広く適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、モデル式に基づいて出力変数を推定し、入力変数を制御する制御対象に広く利用することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１  ガソリン製造装置
２  タンク（基材）
３  基材性状分析計
４  ポンプ
５  流量計
６  コントロールバルブ
７  ブレンド装置
８  製品性状分析計（ＣＦＲエンジン）
９  タンク（製品）
１０  制御装置
１０ａ〜１０ｃ  性状推定部
１０１  混合比演算部
１０２  オクタン価推定部
１０２ａ  モデル式（Ｔｗｕ−Ｃｏｏｎモデル）
１１０  オクタン価補正部
１１１  ノイズフィルター部
１１２  位相調整部
１１３  確率近似フィルター部１１３
１１４，１１５  比較部
１１  最適化制御部（ブレンド制御部）
【図１】
2012017428.tif 000003
【図２】
2012017428.tif 000004
【図３】
2012017428.tif 000005
【図４】
2012017428.tif 000006
【図５】
2012017428.tif 000007
【図６】
2012017428.tif 000008
【図７】
2012017428.tif 000009
【図８】
2012017428.tif 000010
【図９】
2012017428.tif 000011